联合收获机轻量级数字孪生系统构建方法研究

针对现有农机装备数字孪生系统开发难度大、配置要求高以及资源占用过高的问题,提出基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统构建方法,包含物理、虚拟、数据交互、模型计算以及人机交互等多个子系统的实现方法。基于数字孪生的技术特点和联合收获机的作业特性,设计了一种基于JavaScript语言的轻量级数字孪生系统框架。通过采用Solidworks和CMdevelopment kit工具进行数字孪生系统的模型轻量化处理及坐标系整合,实现了在不影响模型精度和功能的前提下,显著降低系统对硬件要求和内存占用量。以雷沃GM100型联合收获机为对象,开发基于轻量级网络的联合收获机数字孪生系统,为联合收获机孪生系统性能分析、实时监控、瞬时计算以及远程操纵提供联合仿真、分析以及验证平台。为验证数字孪生系统性能和功能,开展了孪生系统性能测试及油耗预测实验。实验结果表明,在数据更新频率20Hz下,响应时间在78ms以内,内存占用量在331MB以内;性能测试中,系统在运行状态下CPU和GPU的平均占用率分别为17%和30%;即使在高强度操作下,系统帧率仍可保持在75.6f/s;在正常作业下油耗预测模型平均误差为0.34L/h,平均相对误差仅为2.51%。本系统提供了一种低成本、高效率的数字孪生轻量化构建方案。     

基于工业互联网的大米供应链数字孪生系统构建

粮食生产供应关乎国家安全稳定,针对目前粮食供应链存在的数据共享水平低、管控智能化程度不高等问题,构建基于工业互联网标识解析技术的粮食供应链数字孪生系统。以大米供应链为典型对象,首先设计涵盖收购、运输、加工、仓储、包装、销售的大米全供应链数字化模型,研究基于标识解析体系的各环节全要素标识编码和数据开放共享,建立实物对象与信息系统之间的数字桥梁;提出包含物理层、网络层和孪生层的数字孪生体系架构,形成基于工业互联网的数据流通共享基础,明确孪生体系架构的关键模型;并详细阐述设备、产线、物料等对象的全要素精准建模过程,构成集几何模型、物理模型、行为模型和规则约束模型为一体的数字孪生模型;最后借助Unity3D软件以及C#编程技术搭建大米供应链数字孪生原型系统,实现对产线的三维可视化监控。实验结果表明,该系统在供应链全要素数据充分共享基础上,通过三维展示、预测控制和智能决策一定程度上提升了大米供应链智能化监管能力,为工业互联网等技术赋能产业数字化转型提供参考。     

论5G时代高职通信技术专业教学模式的变革

5G时代的到来带来了课堂教学的革命。文章在分析高等职业院校通信技术专业教学现状与难题的基础上,结合5G的各种应用场景,就如何在通信技术专业开展基于在线开放课程平台的线上线下混合式教学、基于5G场景的VR教学以及基于5G网络的远程在线精准教学等进行了阐述。     

数字孪生技术在现代化猪场生产应用的研究进展

数字孪生根据实物对象建立数值模型,通过增强现实、人工智能、机器视觉、大数据等技术,实现系统仿真、性能优化和预测分析。本文结合演变史分析了数字孪生实施方式;通过总结图像监控、声音监测和精准饲喂控制技术,对精准养猪进行了分析;总结了数字孪生在现代猪场能耗分析、三维可视化、预测模型、环境模拟上的应用;从物理模型成本、养猪数据库、开发资源3个角度分析了局限性;针对技术成熟度,结合多领域应用案例扩展分析;最后分析了现代化猪场生产中数字孪生技术的发展趋势,为智慧猪场建设提供参考。     

基于GIS+BIM+IoT数字孪生的堤防工程安全管理平台研究

针对我国堤防工程隐患众多、险情频发等特点,结合堤防工程建设特点和防洪减灾战略需求,研究基于GIS+BIM+IoT数字孪生的堤防工程安全管理平台设计与实现,将基于GIS、BIM、IoT融合的数字孪生与堤防工程安全管理进行结合,研究数字孪生数据及模型集成与可视化表达方法,建立堤防险情识别深度学习模型,设计基于GIS+BIM...     

“新能源汽车维护与故障诊断”课程“虚拟直播+远程实训”教学模式探索与实践

【目的】实现学生职业技能学好会用的目标,全方位培养学生思维方式与学习能力,提升技术技能人才培养质量,促进技术技能人才培养运行机制的规范化,实现职业教育教学模式的优化。【方法】通过吸收传统课堂教学、MOOC和SPOC的优点,弥补各自的不足,结合新形势下对职业教育教学模式的新要求,以“新能源汽车维护与故障诊断”课程为例,进行“虚拟直播+远程实训”混合教学模式改革。依托平台资源、实训设备、虚拟软件等,进行“虚拟直播+远程实训”教学模式的探索与实践,“虚拟直播”分为课前准备、课前学习、课中研学、课后练评四阶段,学生有效地学习知识技能;“远程实训”分为虚拟仿真实训、实体实训、虚实融合实训三部分,螺旋提升技术技能;最后通过技能等级认证虚拟仿真平台对学员知识技能进行考核,评估学员知识技能掌握情况。【结果与结论】教学实践证明,职业教育“虚拟直播+远程实训”教学模式有利于落实现代职业教育理念,突出实际操作能力的培养,能有效提升职业教育的教学效果。     

基于Cesium的水利工程三维可视化平台开发研究

水利行业正以前所未有的态势推进数字孪生,水利工程三维可视化作为智慧水利的基础,亟需解决水利工程三维可视化还无法达到专业软件的可视化要求。结合Cesium、Vue、Springboot等技术搭建了水利工程三维可视化平台,研究实现了多源数据融合、闸门动态泄水、洪水淹没等三维可视化关键应用技术,为后续实现数字孪生的可视化奠定基础。     

基于数字孪生的智能驾驶汽车整车在环测试系统研究

数字孪生（Digital Twins,DT）是借助实时仿真技术将真实物体映射到虚拟世界的系统,应用数字孪生技术可实现虚拟道路场景下真实智能汽车的自动驾驶测试。设计了一套基于数字孪生的智能驾驶汽车整车在环测试系统,并将其应用于AEB系统的开发验证。在数字孪生技术框架下结合仿真测试工具、V2X通信设备、真实测试车辆等功能单元,形成虚拟环境与真实环境相互映射的整车在环测试系统。基于虚幻引擎（Unreal Engine）4构建真实驾驶环境的镜像仿真场景,利用V2X通信技术将实车状态数据实时传输到虚拟AirSim车辆控制器,同时向被测车辆反馈仿真场景环境感知数据。考虑测试系统信号延时的影响,通过多种工况的整车在环测试对AEB控制算法进行优化改进。通过实车试验验证了基于数字孪生的智能汽车测试方法的有效性与优越性,结果表明该测试方法既保留了实车测试的真实性,也可以有效避免实车测试的危险性。     

基于工业机器人与PLC的物料分拣教学实训平台的设计

本文设计了一种基于工业机器人与PLC的物料分拣教学实训平台。将工业机器人技术、PLC控制技术、传感器技术、变频器控制技术、机电传动技术、触摸屏控制技术等相结合,组合形成一种多功能的实训平台,平台囊括较多电气控制相关技术,可开展大型综合实训项目,也可进行单一实训练习,实训平台具有一定的实用性,能很好的促进教学课程开展,提升学生的综合实训能力。     

云-雾-边-端协同的农业装备数字孪生系统研究

数字孪生是一种实现虚实融合的先进理念,能够解决农业装备全生命周期中的复杂性和不确定性问题,促进农业机械化和农业装备产业的转型升级。目前,农业装备数字孪生尚处起步阶段,缺乏实用解决方案和典型应用案例。为此,基于数字孪生和农业装备的特点,融合五维模型和移动边缘计算技术,提出一种云-雾-边-端协同的数字孪生系统架构与运行机制。以籽粒直收型玉米联合收获机为对象,针对脱粒过程中籽粒破碎率高的问题,开发大型联合收获机的数字孪生原型系统,实现模型预测、模型更新、实时监测和优化决策等功能,并开展田间试验。试验结果显示：数字孪生系统有效提高了虚拟模型的适应能力,使虚拟模型保持良好的预测效果;基于数字孪生的决策优化方法有效降低了籽粒破碎率,相较于手动收获模式,籽粒破碎率平均值降低24.24%;相较于反馈控制模式,籽粒破碎率平均值降低15.78%,说明原型系统能够有效改善玉米籽粒收获质量,所提出的系统架构和实现方法可行。     

高职院校机械类专业实训教学信息化建设

高职院校是专注于培养学生操作能力和实际应用技术的重点学校,为学生提供了一个自由而广阔的学习平台,实训教学信息化是教育与信息技术相结合的产物,是互联网时代发展的必然结果,这对提高学生学习专业技术的效率、提高学校教学管理水平具有重要意义。本文将从机械类专业的教学角度出发,详细探讨如何进行实训教学信息化。     

单片机测控实训平台设计

本文针对高职院校"单片机应用技术"课程难教难学问题,设计了一种单片机测控实训平台。该平台主要由单片机最小系统及各功能模块组成,能实现51/AVR系列单片机更换使用,能根据课程内容开设验证性实训、综合性实训和创新应用性实训。广西电力职业技术学院通过使用单片机测控实训平台两个学期以来,"单片机应用技术"课程的教学效果有了明显提高,学生的工程实践能力和创新应用能力也得到了显著增强。     

数字化车间在五年制高职实训教学的应用研究

五年制高职教学承担着培养高级技术人才的重担.文章通过对五年制高职实训教学的现状分析,了解到了数据化车间构成在实训中的重要性.阐述了数字化车间在我国高职实训教学中的应用,依靠管理系统的建立,教师在实训教学过程中构成了数字化的教学平台,增强了学生的实训体验度,让学生的操作技能得以提升.     

基于PLC与工业机器人实训平台的设计与实现

本文设计并搭建了一种基于PLC与工业机器人的实训平台,将工业机器人技术、PLC控制技术、触摸屏控制技术、气动控制技术等相结合,组合形成一种多功能的实训平台,实训平台具有一定的实用性,能很好地促进教学课程开展,提升学生的综合实训能力。     

高职高专院校中呼叫中心专业实训课程内容的研究

呼叫中心的实训是呼叫专业人才培养的重要组成部分,是对学生进行呼叫职业技术应用能力训练的教学过程。实训的最终目的是全面提高学生的职业素质,最终达到学生满意就业、企业满意用人的目的。针对对呼叫中心专业的学生进行实训,文章就以下方面进行研究。     

高职高专院校中呼叫中心专业实训课程内容的研究

呼叫中心的实训是呼叫专业人才培养的重要组成部分,是对学生进行呼叫职业技术应用能力训练的教学过程。实训的最终目的是全面提高学生的职业素质,最终达到学生满意就业、企业满意用人的目的。针对对呼叫中心专业的学生进行实训,文章就以下方面进行研究。     

基于工业4.0的智能制造生产线实训平台建设探索

为了服务“中国制造2025”对智能制造高端产业高素质高技能人才的需求,作为一所注重学生技能培养的高职院校,兰州石化职业技术学院积极充分吸取智能制造思想和核心控制技术,并充分发挥实训基地对学生技能培养的重要作用,构建了基于工业4.0的智能制造生产线实训平台,师生可在实训平台上进行学习、实践和研究智能制造的核心技术,同时该平台也为学校在专业建设、创新技能人才的培养打下了坚实的基础,最大限度地实现输出的人才适应智能制造企业人才需求。     

新时期中职学校实训教学耗材的管理研究

实训教学是中等职业教育非常重要的一部分,它是提升学生素质、培养学生能力的重要途径。中职教育实训教学的主要目标是为了培养能够服务一线的、具有一定理论技术以及较高操作技能的专业型人才。因此,对于中职教学来说,在理论教学的基础上强化实训教学是非常重要的。实训教学中需要消耗各种耗材,这些耗材是保证实训教学正常开展的基础。在现实中,由于各种原因,常常疏于对耗材的管理,给实训教学带来了很大的影响。本文对当下中职学校实训教学耗材的管理进行了深入的分析,以供参考。     

多媒体技术在钳工实训教学中的应用

随着计算机技术的飞速发展,多媒体技术已经广泛应用于我国教育教学中.它有知识储备大、形式多样化、互动性强等特点,给当前教育提供了多种活力元素.基于此,文章将多媒体技术应用于钳工实训教学中,探究多媒体技术的教学必要性以及具体的应用措施,并在实践中发现多媒体技术应用教学中的问题同时提出系列的解决方法,来促进钳工实训教学的发展.     

水利工程运行管理中远程监控技术的有效应用

随着科学技术的不断发展,远程监控技术及先进信息技术的应用为数字水利的发展和实现奠定了良好的基础。远程监控技术凭借着自身的优势为水利工程运行管理工作的开展提供了有效的数据支持,降低了工作的难度,节省了人力资源,提高了工作效率和质量。本研究对水利工程远程监控系统的主要组成部分进行了分析,对远程监控技术在水利工程运行管理中的有效应用进行了探究,希望能够为我国水利工程的发展提供参考。