基础建设应用新技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:石油工业出版社

作者:周立功

出品人:

页数:469

译者:

出版时间:2000-6

价格:48.00 元

装帧:平装

isbn号码:9787502129897

丛书系列:

图书标签:

• 基础设施
• 新技术
• 工程建设
• 数字化
• 智能化
• 创新
• 应用
• 行业发展
• 实践
• 未来趋势

《数字孪生：实体世界的虚拟映射与智能驱动》 内容简介 本书深度探索了数字孪生这一前沿技术，系统阐述了其核心理念、关键技术、应用场景及其未来发展趋势。在数字化浪潮席卷全球的今天，数字孪生作为连接物理世界与数字世界的桥梁，正以前所未有的力量重塑着各行各业。它不仅仅是对现实世界的简单复制，更是一个动态、实时、高度仿真的虚拟模型，能够承载海量数据，并驱动智能决策与优化。 第一部分：数字孪生的理论基石 本部分将奠定读者对数字孪生的基础认知。我们将从数字孪生的定义入手，深入剖析其“孪生”的本质——实时同步、双向交互。读者将了解到，数字孪生并非静态的模型，而是通过传感器、物联网（IoT）设备等实时采集物理实体的数据，并反馈至虚拟模型，使其与现实世界保持高度一致。反之，在虚拟环境中进行的模拟、分析和优化，也能指导物理实体的运行和改进。 接着，我们将详细介绍数字孪生的核心构成要素： 物理实体（Physical Entity）： 这是数字孪生所映射的真实世界对象，可以是单个设备（如一台涡轮机）、一个系统（如一座智能电网）乃至一个庞大的城市或整个供应链。 虚拟模型（Virtual Model）： 这是物理实体在数字空间的精确复刻。它涵盖了实体的几何形状、物理属性、连接关系、运行状态以及历史数据等。模型的构建依赖于CAD、BIM、3D扫描等建模技术，并需要能够承载和处理海量多源异构数据。 数据（Data）： 数据是数字孪生的生命线。它包括来自物理实体的实时传感器数据、历史运行数据、环境数据、业务数据等。这些数据需要经过采集、传输、存储、处理和分析，才能为虚拟模型提供动力。 连接与交互（Connectivity and Interaction）： 这是数字孪生实现“孪生”的关键。通过物联网、5G、边缘计算等技术，实现物理实体与虚拟模型之间的高效、实时、双向的数据通信。这种连接是动态的，能够反映物理世界的任何变化。 分析与洞察（Analytics and Insights）： 基于虚拟模型和实时数据，可以进行各种高级分析，如性能监测、故障预测、模拟仿真、场景推演、优化决策等，从而产生有价值的洞察。 此外，本部分还将探讨数字孪生与相关技术的区别与联系，例如，它与传统仿真软件、监控系统、BIM模型等有何异同。理解这些差异，有助于读者更准确地把握数字孪生的独特价值。 第二部分：数字孪生的关键技术解析 为了实现数字孪生的强大功能，一系列底层技术支撑至关重要。本部分将对这些关键技术进行详细介绍： 物联网（IoT）与传感器技术： 深入讲解各类传感器（温度、压力、振动、位置、视觉等）在数据采集中的作用，以及物联网平台如何实现海量设备的连接、管理和数据汇聚。 大数据与云计算： 探讨如何存储、处理和管理海量异构数据，以及云计算提供的强大计算和存储能力如何支撑数字孪生的运行。 三维建模与可视化技术： 介绍构建高保真虚拟模型的技术，包括CAD、BIM、点云数据处理、实时渲染等，以及如何将复杂数据直观地呈现给用户。 人工智能（AI）与机器学习（ML）： 重点阐述AI和ML在数字孪生中的应用，例如，如何利用机器学习进行预测性维护、异常检测、性能优化；如何运用AI进行自然语言交互、智能诊断等。 仿真与优化技术： 介绍基于虚拟模型的各种仿真场景，如工况模拟、环境影响评估、性能测试等，以及如何利用优化算法在虚拟环境中找到最优解决方案。 边缘计算与5G技术： 分析边缘计算如何实现数据就近处理，降低延迟，提升响应速度；5G技术如何提供高速、低延迟的网络连接，保障数据的实时传输。 区块链技术（可选）： 探讨区块链在数据安全、溯源、可信度验证等方面的潜在应用。 本部分不仅会介绍技术原理，还会结合实际案例，展示这些技术如何协同工作，共同构建一个完整的数字孪生系统。 第三部分：数字孪生的广泛应用领域 数字孪生并非仅限于某一特定行业，其普适性使其在众多领域展现出巨大的应用潜力。本部分将聚焦于几个典型的应用场景： 智能制造： 产品生命周期管理： 从设计、制造到运维，为产品创建数字孪生，实现全生命周期的跟踪和优化。 生产线监控与优化： 实时监控生产线的运行状态，预测设备故障，优化生产节拍，提高生产效率和产品质量。 虚拟调试： 在虚拟环境中进行生产线的调试和验证，减少实际调试的时间和成本。 柔性制造： 快速响应市场需求变化，通过数字孪生实现生产线的灵活配置和调整。 智慧城市： 城市规划与管理： 构建城市的数字孪生，模拟交通流量、能源消耗、环境变化等，为城市规划和决策提供支持。 基础设施监控： 对桥梁、道路、管网等基础设施进行实时监测，预测潜在风险，及时进行维护。 应急响应： 在发生突发事件时，利用数字孪生模拟灾害场景，制定最优的应急救援方案。 能源管理： 优化城市能源的生产、分配和消耗，提高能源利用效率。 智慧能源（电力、油气）： 电网监控与调度： 实时监测电网运行状态，预测负荷变化，优化电力调度，提高电网的稳定性和可靠性。 设备预测性维护： 对发电厂的涡轮机、变压器等关键设备进行预测性维护，减少停机时间，降低维护成本。 油气田生产优化： 模拟油气开采过程，优化钻井和生产方案，提高采收率。 智慧建筑与地产： 建筑全生命周期管理： 从设计、施工到运维，对建筑进行数字孪生管理，优化能源消耗、空间利用和舒适度。 物业管理： 实时监控建筑内的设备状态，进行智能化的物业管理和客户服务。 商业地产运营： 模拟人流、客流，优化商业布局和营销策略。 交通运输： 自动驾驶仿真： 为自动驾驶车辆提供逼真的仿真环境，进行算法测试和验证。 交通流量管理： 实时监测交通状况，预测拥堵，优化交通信号灯控制。 物流优化： 追踪货物位置，优化运输路线，提高物流效率。 医疗健康： 虚拟手术规划： 为医生提供患者器官的数字孪生模型，进行手术规划和模拟，提高手术的精准度。 远程医疗与诊断： 建立患者的数字孪生，实现远程诊断和治疗方案的制定。 药物研发与临床试验： 在虚拟环境中模拟药物对人体的影响，加速药物研发进程。 本书将通过丰富的案例研究，深入剖析数字孪生在各个领域的具体应用模式、带来的价值以及面临的挑战。 第四部分：数字孪生的未来展望与挑战 展望未来，数字孪生技术将持续演进，并在更广阔的领域发挥作用。本部分将探讨数字孪生的未来发展趋势： 更精细、更宏观的孪生： 从单一设备到复杂系统，再到宏观生态，数字孪生的尺度将不断扩大。 更智能、更自主的孪生： AI的深度融合将使数字孪生具备更强的自主学习、决策和优化能力。 跨领域的互联互通： 不同领域、不同企业的数字孪生将实现互联互通，形成更庞大的数字生态系统。 沉浸式体验与人机交互： 结合AR/VR技术，提供更沉浸式的数字孪生体验，增强人机交互的直观性。 数字孪生作为新的商业模式： 数字孪生将成为一种新的服务模式，为企业和个人提供创新的价值。 同时，我们也将客观分析数字孪生发展过程中面临的挑战： 数据安全与隐私保护： 随着数据量的剧增，如何保障数据的安全和用户的隐私成为关键问题。 标准与互操作性： 缺乏统一的标准和协议，可能阻碍不同数字孪生系统之间的互联互通。 技术成本与人才短缺： 数字孪生技术的实施需要高昂的成本和专业的人才，这是普及面临的障碍。 伦理与法律问题： 随着数字孪生的广泛应用，相关的伦理和法律问题也需要得到关注和解决。 结论 《数字孪生：实体世界的虚拟映射与智能驱动》旨在为读者构建一个全面、深入的数字孪生知识体系。本书将帮助您理解数字孪生的核心价值，掌握关键技术，洞察应用潜力，并对未来发展趋势有清晰的认识。无论您是技术开发者、行业决策者、研究人员还是对前沿技术充满好奇的学习者，本书都将是您探索数字孪生世界的宝贵指南。通过本书，您将能够更好地理解和运用数字孪生技术，在数字化转型的大潮中抓住机遇，引领创新。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本《基础建设应用新技术》的封面设计简直了，充满了未来感和力量感，那种深沉的蓝色调搭配闪烁的科技光点，一下子就抓住了我的眼球。我本来对基础设施建设这个话题有点敬而远之，总觉得是那种枯燥的工程技术，但这本书的包装一下子让我觉得，哦，这背后隐藏着巨大的创新潜力。拿在手里沉甸甸的，感觉内容也一定非常扎实。我特别期待书中能详细剖析当前全球范围内，像智能交通、智慧城市这些前沿领域是如何将最新的信息技术、材料科学等“新技术”融入到我们日常可见的桥梁、道路、管网中的。我希望能看到具体的案例，不仅仅是理论上的探讨，而是那种“原来是这样建起来的”的顿悟时刻。比如说，超高性能混凝土在实际项目中的应用挑战，或者BIM技术如何贯穿整个生命周期管理。如果书中能对这些技术背后的经济效益和社会效益做更深入的对比分析，那就更完美了，毕竟技术应用最终还是要服务于效率和可持续发展。这本书的排版看起来也相当专业，字体选择和图表的布局都非常清晰，让人有持续阅读下去的欲望，希望能从头到尾都保持这种高水准的专业度，不要虎头蛇尾。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论深度远超我的想象，它不仅仅停留在介绍“有什么新技术”，更是在探讨“为什么需要这些新技术”的哲学层面。有一段关于数字化孪生（Digital Twin）的论述，作者将它描述为“基础设施的数字灵魂”，一下子拔高了概念。他探讨了从设计阶段的数据采集到运营维护阶段的实时反馈循环，强调数据本身才是未来基础设施的核心资产。我尤其欣赏作者对于数据安全和隐私保护在智能基础设施应用中的论述，这是一个经常被技术宣传忽略的关键痛点。他提出了建立一套多层级、去中心化的数据信任体系的构想，虽然听起来很宏大，但在当前数据孤岛现象严重的环境下，这种前瞻性的思考显得尤为重要。这本书的文字风格非常严谨，用词精准，但偶尔穿插的一些类比又非常生动，比如将数据流比作地下水脉络，让人对抽象的概念有了更直观的感受。如果能增加一些关于量子计算对未来基础设施模拟预测能力的潜在影响的探讨，那就更符合“前沿”二字的定位了。

评分☆☆☆☆☆

阅读完《基础建设应用新技术》，我感受最深的是作者在“可持续性”和“韧性”这两个核心概念上的不懈追求。书中对绿色建材，特别是碳捕集混凝土和自修复材料的介绍，让我对未来的建筑行业充满了希望。作者没有停留在实验室数据上，而是追踪了这些材料在真实气候条件下的表现验证项目。他强调，所谓“新技术”，最终必须服务于构建一个能够抵御气候变化冲击、减少碳足迹的社会基础设施网络。这种对环境责任的强调，使得整本书的基调非常积极和富有远见。我注意到书中还提到了利用AI进行供应链的动态优化，以减少材料运输过程中的碳排放，这是一个非常具体且可量化的贡献点。总的来说，这本书的论述层次分明，从宏观的政策导向到微观的技术细节，再到最终的社会效益评估，构建了一个完整的知识体系。它不是一本简单的技术手册，更像是一份面向未来十年全球基础设施升级的行动蓝图，让人读后深受鼓舞，迫不及待地想看看这些技术在下个五年内能实现多大程度的转化。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，这本书的章节组织结构组织得非常巧妙。它似乎遵循着从“地面上”到“地下深处”的逻辑推进，先是讲解了现代化的交通界面技术，比如自动驾驶的道路基础设施需求，然后笔锋一转，深入到地下空间利用和深层地质勘探的新方法。我非常喜欢其中关于“隐形基础设施”的讨论，比如如何利用光纤传感技术实时监测隧道结构的微小形变，这完全颠覆了我对传统监测手段的认知。作者用大量的篇幅介绍了新型传感器网络在极端环境下的稳定性和长期可靠性问题，这体现了作者的专业素养——技术再好，不能在恶劣环境下稳定运行，就是空谈。唯一略感不足的是，在讨论到这些新技术对传统劳动力市场的冲击时，篇幅稍显不足。毕竟，引入高度自动化的系统必然会带来人员技能结构的转型压力，如何平稳过渡，书中是否提供了更具操作性的政策建议框架呢？这本书的价值在于，它不仅展示了技术之美，还触及了技术落地过程中的社会责任。

评分☆☆☆☆☆

翻开内页，我立刻被其中一篇关于模块化建造的章节深深吸引住了。作者似乎非常擅长将复杂的系统分解成易于理解的部分。他没有简单地罗列模块化的优点，而是非常细致地描述了供应链重塑、现场施工风险降低以及质量控制标准提升这三个维度的变化。特别是他提到，模块化施工如何改变了项目管理者的角色，从现场的“救火队员”转变为供应链的“协调大师”，这个观察角度非常独到。我记得里面似乎还配有几张非常精细的流程图，清晰地展示了工厂预制与现场安装的接口标准。不过，我个人比较好奇，在那些基础设施项目资金紧张或者技术工人培训不足的地区，这种高度依赖精确制造和物流系统的“新技术”是否真的具备普适性？书中对于技术推广的地域性限制或者说适应性挑战是否有所讨论呢？我希望作者能更深入地探讨一下，如何在不同经济发展水平的国家推广这些先进的建造理念，而不是仅仅停留在技术先进性的赞美上。整体阅读下来，感觉作者对工程实践有着深刻的体悟，行文间流露出一种老工程师特有的务实和审慎，这比纯粹的学院派论述要接地气得多。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆