对于很多人来说，数字孪生这个热词好像是一夜到来的，但是对于从业者来说，他们其实已经以目标和需求为导向，在那些需要数字孪生的领域扎根已久，而且相关实践和落地已经日渐成熟。今天，就来列举数字孪生技术走进现实的八个应用方向。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
一、数字孪生交通
数字孪生实时实景交通系统的应用目前在起步阶段，通过融合物联网、大数据、BIM、人工智能、增强现实等技术，不仅让物理实体设备不再“盲聋哑”，还可实现自下而上的数据状态输出，及远程自动控制。未来，将积极探索数字孪生环境应用，自由组合构建仿真环境，对控制策略进行仿真评价，不断提高公路的管控水平。通过接入仿真交通流状态、气象、事件和交通管控等数据，并与沿线实时视频融合，便于管理者对高速运营状态的监控。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
二、数字孪生电网
近年来，在输变电工程数字孪生模型的基础上，通过对三维模型监测数据展示系统的研究， 探索如何在运维阶段利用输变电工程数字孪生模型的方法。可视化运维是集成输变电工程三维设计模型和现场运行数据，展示并监控关键设备的运行状态、运行数据及数据发展趋势，在虚拟现实的环境中，集中展示变电站的空间位置信息、设备主要设计参数
静态功能位置信息
、相关设计资料、巡视维修记录、设备运行状态信息、关键设备动态运行数据及现场视频监视画面。这种方式可以提高变电站运行维护的管理水平和效率，更好地预防事故发生，制订优化的设备检修计划及事故应急预案。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
三、数字孪生校园
高校校园公共安全风险管控系统融合了数字孪生技术及智能化集成监控系统，主体功能包括：校园安防控制、设备控制、能耗管理、资产管理、环境监测、状态监测、车辆管理、门禁管理。结合报警联动，视频追踪，可及时对高校校园公共安全风险进行管控，实现校园正常运转的实时监控和公共安全突发事件时的快速应对。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
四、数字孪生水利
在数字孪生水利工程数据底板基础上，充分共享模型库、知识库成果，充分利用现有信息系统，在孪生引擎的驱动下，发挥数字孪生水利工程的数字映射、智能模拟、前瞻预演作用，以工程安全为核心目标，建设工程安全智能分析预警、防洪兴利智能调度、生产运营管理、巡查管护、综合决策支持等业务应用，并结合实际需求持续扩展和升级完善。应加强业务应用自身安全防护。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
五、数字孪生工厂
现代化工厂的自动化、信息化程度都相对较高，各种系统的部署，软硬件的联合应用，都使得工厂管理的重要性更为突出。但恰恰由于各类系统数据庞杂，使得工厂信息孤岛现象严重，各类数据不能有效整合与打通。通过数字孪生技术建设的可视化数字孪生工厂，让管理者能够实时掌握生产现场的生产进度，计划以及生产人员、设备、物料、质量的相关信息，实现可视化管理，为工厂数字化、信息化建设提供全新解决思路。
六、数字孪生建筑
数字孪生智慧建筑解决方案采用“1+1+1+N”总体架构设计，通过1个实景孪生底座、1个时空大数据库、构建数字孪生智慧建筑综合态势一张图。对接并整合N个应用系统，实现实时实景三维可视化应用。利用数字孪生虚拟建筑体和能源建模技术可改变建筑物的设计、管理和维护。如通过各类传感器和智能感知技术应用，收集实体建筑实时能耗数据，并参考建筑设计、暖通空调系统、照明系统、供电系统以及天气实时数据，经过精细计算，为建筑业主提供各种设备使用的优化方案，从而降低能源消耗。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
七、数字孪生国防
数字孪生国防是基于数字孪生基础设施的战场环境和装备工程体系，包括数字孪生战场、数字孪生装备和数字孪生训练等应用场景，它具有成本和灵活性两大核心优势。
从颠覆性技术发展的历史来看，国防需求是重要的推动力。随着复杂武器装备的数字化程度越来越高，其研制成本高居不下，更让人难以忍受的还有周期不断延长，影响了国防战略的落实和作战需要，这迫使人们不再满足在传统概念体系上修修补补，提出新的概念体系是大势所趋。
数字孪生技术最新八大应用实践方向
八、数字孪生应急
数字孪生应急管理平台基于GIS、云计算、物联网、数字孪生等创新技术，实现应急业务数据、自然资源、社会经济数据的全面全域时空融合，实现应急监管对象全面模型化表达、应急事件实时感知监测、潜在风险智能仿真推演、应急风险多维预测预警、应急业务在线可视处置，为应急决策判断提供数据参考，全面支撑应急管理各领域工作。

从来发现的最轻的中子星可能包含压缩的夸克
一个比似乎可能的更轻的中子星因为它由叫奇夸克的粒子的压缩版本构成可能是如此小
新科学家By Alex Wilkins
24 October 2022
SPACE

超新星残骸HESS J1731-347（黄色和白色）宿主一颗奇怪的小中子星。Victor Doroshenko
从来发现的最轻的中子星大约是太阳质量的0.77倍，不再符合我们的这些恒星怎样形成的理解。它可能甚至包含像奇夸克一样的异域物质。
就我们知道的，一颗中子星在一颗恒星已经耗尽它的燃料并在它自身引力下坍塌后形成，以一个叫一颗超新星的冲击波形式将它的大部分物质爆炸出去，留下一个超高密的核。我们的这一过程的最好理解提出留下的最小质量能是我们自己太阳质量的约1.17倍。
天文学家已经发现了一些似乎是更不重的然而叫中心致密天体的中子星，但人们认为有一个碳大气层正在使它们出现比它们真的是的更小。
现在，德国图宾根大学的维克多•多罗申科和他的同事们已经重新分析了这些天体之一------在内发现了超新星残骸HESS J1731-347 ------用来自欧洲航天的盖亚恒星映射使命数据来更好估计它与我们的距离，这影响我们怎样从一个遥远的天体解释光谱。研究小组已经发现没有一个碳大气层它的大小能被最好解释。这提出该天体真的是约太阳的0.77倍的质量，有20公里宽
研究人员能够来测量中子星的与地球的距离，因为它有一个被附近的普通恒星照亮尘埃的壳，这已经被盖亚映射。利用这个更准确的距离和以前的x射线数据，该小组用模型来计算中子星的质量和半径的各种估计数。
多罗申科说，“如果我们观察当它们被精确测量时中子星的质量，它们都约是太阳质量的1.4倍” 。他说，理解为什么这个天体的质量如此更少将要求一个它们如何形成的新理论。
多罗申科说，它的低质量的另一个原因可能是中子星是由处在一个高度的压缩的状态中的叫奇夸克的基本粒子组成或者一个中子和夸克的混合------但需要收集更多的数据来理解它的构成。
英国南安普顿大学的费比安•吉廷斯说，“这提出一个难题：这颗0.7个太阳质量的中子星怎样开始它的生命和它来自哪里呢？它比我们通常预期的远更小”。
期刊参考: Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-022-01800-1
https://t.cn/A6o9YGJ5

使用 Lake Shore F71F41 特斯拉计进行快速磁场映射
磁场映射通常需要在速度和空间分辨率之间进行权衡。 Lake Shore F71 和 F41 特斯拉计以及 FP 系列霍尔探头包括多项功能，可尽可能快地进行可靠测量，从而允许在给定时间内采集更多点。

高速数据采集

缓冲的测量数据可以高达每秒 100 个读数的速度传输到 PC，从而使现场地图既快速又详细。 LabVIEW™、.NET 和 Python 驱动程序使编写用于仪器集成的软件变得容易。

夹具友好型探头

精密加工的可安装探头手柄在设计时考虑了可重复夹具。 探头的详细机械图纸使其易于集成到系统中。

总是消除偏移

TruZero™ 技术在没有零高斯室的情况下不断隔离和消除测量偏移。 无需在每张地图之前进行补偿程序，从而节省时间。

系统在行动

为了展示特斯拉计的测绘能力，我们使用 3 轴探头分析了环形磁铁。 调整了行进速率以显示即使在探头快速移动时也可以进行可靠的测量。

设置

硬件

F71 特斯拉计通过串行 USB 电缆连接到 PC。 一个标准的可安装 3 轴探头（部件号 FP-2X-250-ZS15M）连接到 F71。 当探头扫过磁铁表面时，环形磁铁保持固定，然后再次返回，返回其起始位置。

F71 前面板，显示设置

设置

特斯拉计的平均窗口设置为 10 ms，范围设置为 3.5 kG。

软件

以下 Python 脚本从仪器收集数据。 它使用 Lake Shore Cryotronics Python 驱动程序建立与 F71 的连接，并使用以下参数写入测量数据：

文件名：field_map_data.csv

持续时间：20 秒

时间步长：10 ms

收集到的原始数据：

该数据的格式如下所示，以第 1 行和第 2 行为例：

结果

详细的现场图

在下面的数据中，探头两次经过磁铁，先向前，然后以大约 2 cm/s 的速度向后。 扫过环形磁铁大约需要 3 秒。 在这个速度下，一张非常详细的环形磁铁图就出现了。 两个扫描紧密地相互镜像。 该图揭示了磁化强度的不对称性。

详细的 3 轴磁场强度图

数据还显示了场的方向。 当传感器位于磁体表面上方时，X 分量最大

而 Y 分量在环边缘附近较大。

正如预期的那样，Z 分量很小，因为 Z 传感器大约保持在磁体 Z 维度的中心。理想情况下，它将测量零场。

快速现场地图

让我们尝试更快地扫动磁铁。 下一张图表显示了 0.3 秒的扫描。 这对应于大约 20 cm/s 的速度。 即使在这个速度下，环的磁化形状也会被捕捉到。

磁场强度的快速 3 轴图

下图显示了慢速和快速扫描的幅度数据与近似位置的关系。 请注意，尽管在更高的速度下会损失一些分辨率和精度，但磁化不对称仍然是可见的。

快速扫描和详细扫描之间的剩余观察误差可归因于探头用手扫过磁铁。