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数字孪生技术让电网更智慧

来源：人民网－人民日报

【现象】不久前，我国首个全息数字电网在江苏建成。该虚拟电网覆盖10万公里架空输电线路、28万基输电杆塔及相关地形地貌等数据。这是我国首次对上亿千瓦负荷的大电网进行全息数字化呈现。在融合北斗通信、人工智能等技术基础上，全息数字电网可实现从电网建设到后期巡检、故障处理等的全周期、全方位、全流程数字化管控。

【点评】

全息数字电网应用了数字孪生技术，对真实电网进行1∶1三维立体还原和数字化全景呈现。数字孪生技术，是指通过建立三维数字化模型，打通物理世界和数字世界，实现虚实融合的复合技术。数字模型不仅可以与物理对象形态高度相似，还可以实现性能仿真，几乎做到全要素映射。以全息数字电网为例，其定位精度达到厘米级，让庞大复杂的电网及其细节都能够被看见。巡检人员足不出户便可清晰立体地掌握电网周围全貌，掌握现场工况。通过航迹自动规划、遇险自动规避等功能，无人机可实现全自动巡检作业，完成一基杆塔巡检仅需约6分钟，比传统人工巡检效率提高4至6倍。

全息数字电网能显著降低运维成本和作业风险，提升工作效率，具有良好的经济社会效益。随着全息数字电网的建成，自动巡检从小范围扩展到全部区域。目前，江苏电网已实现大规模无人机巡检协同应用与智能管控，可支持上千架无人机同时作业。2022年全年自动巡检作业量超过52万架次，提前发现消除输电铁塔缺陷及通道隐患4.2万处，严重缺陷发现率提升3倍。据估算，每年可以节约运维成本约2亿元。

作为新型电力系统建设的重要试点，全息数字电网为我国乃至全世界通过数字技术提升电网安全运行水平贡献了新方案。全息数字电网相当于一个高精度的三维数字“沙盘”，可在虚拟世界实现物理电网的仿真模拟推演，并结合历史数据对物理电网的状态进行分析和预判，有效提升安全隐患、线路故障的发现和应急处置能力，推动电网从“被动运维”向“主动运维”转变。比如，利用激光点云遥感成像技术建构电网周边区域三维场景，实时监测环境变化；依托平台模拟大风雨雪冰冻天气场景，提前研判气象灾害对于铁塔等设施的影响等。

作为基础设施数字化的新探索，全息数字电网应用前景广阔。比如，系统可将高精度三维地图数据共享至光伏发电、风电、水力、通信运营铁塔、输油输气廊道等应用领域。通过“数字电网+人工智能+AI算法+5G+北斗地图导航”，人们可以在实时共享数据的基础上找到最优路径，也可以在车联网平台上看到充电网络信息，为新能源汽车找到最佳充电位置，获得更好的出行体验。

提高电网数字化水平是数字经济发展的必然要求，也是构建新型电力系统、促进能源清洁低碳转型的现实需要。面对新形势、新需求，不断提升电网智能化水平，拓展新的应用场景，定能确保电力稳定供应，更好满足民生需求，更好服务经济社会发展大局。《人民日报》( 2023年02月06日 05 版)

专家：数字教材使纸质教材“活”起来

“数字教材能使纸质教材‘活’起来。”近日，在三亚市天涯区教育研究培训中心组织的依托中教云数字课程教材云平台的数字教材应用试点学校培训活动现场，三亚市天涯区教育研究培训中心主任丁大勇对数字教材在当地及全国的发展前景颇为看好。

丁大勇认为，无论是教育发达地区还是欠发达地区，数字教材都能发挥很大作用。三亚市天涯区将持续开展数字教材试点工作，发挥示范引领作用，推动天涯区教育优质均衡发展。

三亚市天涯区开展数字课程教材应用培训

课程教学改革数字教材为抓手

三亚市是教育部首批教育信息化试点单位，也是海南省首个国家数字教育资源公共服务平台规模化应用专项试点，三亚市的教育信息化工作始终走在前列。

近年来，三亚市天涯区深入贯彻落实《教育信息化2.0行动计划》《海南省基础教育教研工作常规》等文件精神，在区委、区政府和区教育局的大力支持下，坚持“以信息技术与教育教学深度融合推动教育理念变革、模式再造、体系重构、机制创新”核心理念，同时借鉴全国各地的先进理念与经验，寻找抓手，因地制宜推进课程教学改革。引入的“习课堂”教学模式的成功，坚定了天涯区不断寻找课程教学改革抓手的决心。

2021年年底，一场关于数字教材、中教云数字课程教材云平台的介绍会在三亚市天涯区召开。根据人民教育出版社对基础教育领域数字教材的定义，数字教材是依据国家课程标准，以传统纸质教材为蓝本，运用互联网、数字媒体、大数据等技术手段，融教材、数字资源、学科工具、应用数据于一体的立体化教材。中教云数字课程教材云平台汇聚了多版本的官方数字教材与大量优质教学资源，已在全国多地开展数字教材实践应用。

看完中教云专家对平台的介绍与演示，丁大勇大为震撼。“中教云数字课程教材云平台中的官方数字教材与全国中小学使用的纸质教材完全一样，都经过了教育部的审核。与静态、无声、平面化的电子教材不同的是，数字教材是对纸质教材进行了数字化处理后形成的教材，具有动态、有声、立体化、丰满、充实等特点，具有很高的推广价值。”

2022年1月，三亚市天涯区经研究决定，开展基于中教云数字课程教材云平台的数字教材应用试点工作，以数字教材为抓手，促进天涯区信息技术与教育教学深度融合。

教育教学提质增效数字课程教材云平台为支撑

以官方数字教材、优质教学资源为核心引领的中教云数字课程教材云平台，在拥有丰富、优质的数字教材、数字资源的基础上，平台内的各类学科工具以及中教云提供的服务，共同助力中教云数字课程教材云平台为全国多地的信息化教育教学提供有力支撑。

丁大勇参与了多次中教云数字课程教材云平台的介绍会与数字课程教材应用培训，对平台中的学科工具印象深刻。担任三亚市天涯区教育研究培训中心主任的丁大勇，教学经验丰富，教授过语文、数学、政治、历史等学科。

“让我印象最深的是历史课。平台中的学科工具，能将教材中的配图放大，让图片中的细节更清晰；纸质教材中静止的地图、战争图在中教云数字课程教材云平台中动了起来、活了起来，能清楚地看到敌我双方的进与退。”丁大勇说，语文课、英语课能通过平台进行标准的朗读，物理课、化学课可以将危险性高的实验在网络空间完成，师生运用平台中的优质数字教材资源与工具，可实现课堂教学效果的提升。

2017年8月，有着近三十年教育工作经验、十几年校长经历的丁大勇从江苏南通来到三亚市妙联学校担任校长。结合妙联学校教育教学水平与质量参差不齐的实际情况，丁大勇构建了“导学·精讲·检测”课堂教学模式。该模式发挥了教师的主导作用和学生的主体作用，运用启发式教学，让学生自主、合作、探究，注重先学后教、当堂训练，提高了课堂教学效率与教育教学质量。

丁大勇认为，如果能将“导学·精讲·检测”课堂教学模式与中教云数字课程教材云平台有机地结合，该模式将如虎添翼——操作更方便，课堂更生动，检测更及时。“当堂检测有时因时间关系无法将检测结果在当堂呈现。当运用中教云数字课程教材云平台，学生做完检测题，立即就会呈现检测结果，非常有利于这种模式的推广，也非常有利于课堂效率的提升。”

同时，中教云为帮助各地更好地开展数字教材实践应用，其团队会在全国各地开展应用培训、教研磨课、赛课活动、课例展示、专家讲座等活动。在天涯区数字教材应用试点工作中，中教云团队为三亚市妙联学校、天涯小学、凤凰小学和文门小学等四所中小学的骨干教师进行了数字教材创新应用、数字资源创新应用以及智慧教学备授课培训，将数字教材应用理念和平台实操相结合，帮助教师运用平台中丰富的数字教材、数字资源进行备授课。

丁大勇表示，数字教材与中教云数字课程教材云平台的实践应用，为偏远地区、教育教学相对落后地区教师的课堂教学提供了载体。“通过培训，教师就会使用。在偏远的学校，只要有网络，师生使用的资源与最好的学校、最优秀的老师使用的载体和平台完全一样。有利于区域教育优质均衡发展。”（科文）

来源：光明网