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【科技资讯】网传"985""211"废除 教育部称将正式回应此事【科技资讯】2021年3月 总第31期出炉!

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【科技资讯】网传"985""211"废除  教育部称将正式回应此事【科技资讯】2021年3月 总第31期出炉!(图1)【科技资讯】网传"985""211"废除  教育部称将正式回应此事【科技资讯】2021年3月 总第31期出炉!(图2)

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科技信息部编辑 2021年3月 总第31期

【科技资讯】网传"985""211"废除  教育部称将正式回应此事【科技资讯】2021年3月 总第31期出炉!(图4)

国家已低调废除高校“985工程”、“211工程”,中国大学格局面临重新洗牌?近日,这样的传闻在网上流传“发酵”。对此,多名业内人士向新京报记者透露,尚未收到有关国家废止“985工程”和“211工程”的正式文件。其中,有高校中层干部透露该校“985”工程新款项仍在进展中。

有教育部内部官员昨日向新京报记者介绍,目前,“国家既没有说不做,也没说下一步该怎么做。”

网传源头出自中南大学校长讲话

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目录

网上传闻多援引了中南大学校长在该校2014年科技工作会议上的讲话,作为“取消论”的佐证。

中南大学***网公布的讲话,根据张尧学的讲话录音整理。张尧学在谈到该校进入ESI(基本科学指标数据库)全球前1%的学科数量太少时,提到为何要重视ESI表示,“现在国家把‘985工程’、‘211工程’取消了,取消后是按几个要素法综合考虑给学校分配绩效的,其中一个很重要的要素就是学校进入ESI前1%的学科数。”

从“信息–能量”基本关系看信息能源深度融合

而中南大学是国家首批实施“211工程”和“985工程”重点建设的教育部直属高校,其校长说法是否可信?

“去年(学校的)‘985’已经到期,新一轮建设还没有启动。”昨日,张尧学接受新京报记者电话求证时指出,目前,教育部和财政部在研究制定相关规定,“可能会按照国家需要、学校办学好坏拨款。”

碳捕集、利用与封存项目经济效益评估

教育部表示将正式回应此事

能源互联网推动下的氢能发展

据新京报记者了解,“985工程”相关规定由教育部和财政部联合印发,而“211工程”的相关规定由教育部、财政部和国家发改委联合印发。昨日,包括张尧学在内的多名受访高校人士均证实,截至目前,还未收到有关废止“985工程”、“211工程”的文件。

掺氢天然气管道输送研究进展和挑战

一教育部直属高校科研处处长对新京报记者表示,“今年的‘985工程’也没说停止,新的款项还在进展中。”该校也是入围国家“985工程”和“211工程”的高校。

对于该传闻,教育部***发言人续梅昨日未做正式回应。由于在京国家部委尚在“APEC假期”,续梅表示,将对本报答复此事。

一名教育部官员昨日向新京报记者表示,就其了解到的信息,目前,“教育部既没有说不做,也没有说下一步怎么做——是继续做‘985工程’,还是操作类似985精神的新项目。”

其实,根据教育部、财政部2010年有关文件精神,各入围高校已被要求研究制定各自从2010年起,面向2020年的“985工程”总体规划和改革方案。其中的重点是学校2010-2013年的“985工程”建设规划和改革方案。

■ 分析

“‘211’‘985’取消或启动新项目均正常”

上述科研处处长介绍,“985工程”和“211工程”都是国家通过经费投入支持高校建设的重点项目。其中,“211工程”侧重以学科为重点支持,目前,有112所高校入围;而列入“985工程”的高校数量较少,目前共39所,资金使用更为密集,以能力建设为重点,希望整体提升入围高校的办学实力。

废弃矿井地热资源再利用系统研究

他认为,即便网上传闻成真,乃至未来,国家启动新的“985后”高校建设项目,都是正常的。例如,为落实胡锦涛在清华百年校庆讲话精神,教育部、财政部决定启动实施的“2011计划”(高等学校创新能力提升计划)就是另一种国家重点项目,意在通过打破现有学科、行政格局局限,在关键领域上通过协同创新取得突破。

由于“985工程”和“211工程”高校已暂停“招新”,有业内人士向新京报记者透露,当前,没被纳入“985工程”和“211工程”的高校,就希望能在“2011计划”协同创新平台申报上取得突破。但上述教育部官员表示,“985工程”和“211工程”重点是投资高校整体,但“2011计划”主要投资的是协同创新平台,范围显得小得多。

地下式污水处理厂全生命周期综合效益评价

工业4.0下的智能铁路发展

面向工业控制系统的入侵检测技术

该官员认为,根据党的十八届三中全会中关于深化教育领域综合改革的决定精神,未来,教育部将逐渐减少专项经费拨款,以增强高校的办学自主权。

另一名要求匿名的985工程高校内部人士也透露,在学习已有清华大学、北京大学综合改革方案的过程中也发现,有高校已提出,希望国家将“985”“211”等类似高校建设项目经费转为日常拨款,由高校自行统筹划分,算是政府在高校拨款改革上放权给高校的尝试。(来源:新华网)

从“信息–能量”基本关系看信息能源深度融合

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信息系统作为当前社会经济数字化转型的基础设施,其对物质世界的细粒度管控是以能耗为代价的。随着数字化转型发展的加速,信息系统的可持续性和供电系统效率已经面临巨大压力。2019年数据中心和数据传输网络用电量各自约占全球用电量的1%,其中全球数据中心电力需求约为200TWh,约占全球用电量的0.8%,数据网络消耗电能约250TWh,约占全球用电量的1%,其中移动网络占2/3。预计至2022年用电量将增至270TWh左右,至2025年通信行业将消耗全球20%的电力。值得指出的是,信息负荷自身能耗展现出动态复杂系统的“蝴蝶效应”,移动终端每产生1个单位的信息,端到端能耗至少增加10倍。

随着后摩尔定律时代的到来,计算能耗已经从硬件能耗逐步转变到软件能耗。因此,基于信息能量基本互换关系,广域信息负荷调度应该被视为一种“新型发电能力”。从物理手段上来看,广域信息负荷调度的物理基础是光电效应,即我们可以通过光纤完成计算负荷的时空转移,也就是用信息网络将计算能耗在时空两维上进行调度。从信息能量互换的基本关系上来看,这等同于能量(电力负荷)的时空调度,从根本上改变了能量(电力负荷)只能通过电网传输的范式,对未来电网的形态和架构及调度方法将产生巨大影响。

建设能源互联网的重大技术挑战之一是传统电网是单向的,难以支撑能量的双向流动和互联网化的商业模式。基于信息能量基本互换关系,通过光纤网络进行广域计算负荷调度,可以实现比传统电网更快捷更高效的能量传输。这种主从关系的转换所带来的能效提升是巨大的,光纤网络的损耗是每百公里百瓦级,远远小于基于电路理论的电力传输线能耗,因此,这是一种物理范式上的颠覆。如果上述关系成立,我们将需要重新研究“源–网–荷”的深层次关系,而遍布全国的超高速光纤网络从对偶的角度来看便是一张“数字电网”,通过与传统电网负荷的协同调度,将极大提升现有电网的稳定性、安全性和可靠性。

此外,信息负荷调度还有一个特点就是功率密度大(CPU的功率密度在2010年左右就已经超过核电站的功率密度),响应速度快(微秒级),可以被视为一种非常高效的“储能能力”。可再生能源的大规模接入将是未来电力系统的重要特征。但是可再生能源也往往具有较强的不确定性,这使得电力系统的供电可靠性缺乏保障。为了克服这种不确定性,电力系统在安排发电机组出力计划时往往需要预留足够的备用容量,从而为电力系统提供充足的灵活性资源。从另一方面看,计算设备处理信息,也伴随能量的分配,尤其是云计算往往需要长距离的能量的分配。近年来世界各地对云计算服务的使用需求增长迅速,为了满足这种需求,云计算服务供应商依据服务使用需求建立数据中心,这些数据中心也形成了一个相互之间可以通信并且转移计算任务的网络。计算任务作为一种消耗电能的信息系统负荷,正逐渐成为电力系统的重要负荷。不同于传统的电力负荷,由于计算任务可以在不同数据中心之间转移,同时随着高可靠低时延传输技术的发展,数据中心的计算任务也将在未来接受电力系统的调度,为电力系统的调度提供灵活性。

慈松,刘前卫,康重庆,杨旸,钟明,李凯,郭晨.从“信息–能量”基本关系看信息能源深度融合.中国电机工程学报

碳捕集、利用与封存项目经济效益评估

碳捕集、利用与封存(CCUS)被认为是未来实现碳中和愿景的关键技术,为CCUS项目建立合理的商业模式是未来推动CCUS项目在中国进行大规模部署的必要环节。中国早在2000年就开始了对CCUS技术的探索,然而目前所有已建成CCUS项目均仍处于试点示范阶段,缺少合理的商业模式是阻碍其大规模商业化的主要原因之一。

中国目前已建成且在运行的CCUS项目21个,年封存量约170万吨。目前除中石油吉林油田-长岭天然气厂项目外,其他项目的设计捕集规模都少于40万吨/年,且大部分低于10万吨/年。所有项目都仍属于试点阶段,距离商业化仍有一定距离。所有项目的主要资金来源均为企业自有资金投资,除个别项目争取到了地方政府的政策或资金支持或国内外研发赠款外,所有项目都没有撬动金融机构参与CCUS项目。同时,项目利用CO2产生经济回报的手段单一。除8个油气行业投资建设的项目将CO2用于气驱强化采油(CO2-EOR),其他项目均无法利用CO2产生较高收益;有4个项目选择将CO2进行咸水层封存的示范,没有产生任何收益;有7个项目选择直接将捕集到的CO2拿到市场进行销售,但由于CO2销售价格较低、销售价格波动较大、市场规模较小等原因,该方式无法为CCUS项目提供较高的稳定收益,也无法成为未来大规模利用CO2的方式;有2个项目将捕集到的CO2提供给企业集团下属的其他产业加以利用,收益不定。

研究人员以广东省沿海某市的某超超临界燃煤电厂为例,探究当前经济环境下开展百万吨级CCUS项目可行性。根据前期研究,在距该电厂200km处的珠江口盆地有一海上注水开发后期的油田,该油田目前已无法通过常规注水开发方式进行石油开采,但具有良好CO2-EOR潜力,所有油井所在的油气平台及相关管道具有改造再利用潜力。该油田井网布局为一口注入井向四口生产井,其中采出井20口,注入井5口。根据公开资料显示,目标油田总地质储量超过6000万吨,截至到2010年,采出比约为0.38,CO2封存能力超过2280万吨,符合项目封存需求。联合上述燃煤电厂的碳捕集项目与该油田的CO2-EOR项目,开展CCUS一体化项目的经济效益分析,为未来大规模部署CCUS示范项目提供借鉴。将该项目的成本分为2部分:一是CO2-EOR项目的资本成本,包括现有油气注入和采出设备新建/改造成本、运输管道建设成本;二是运行成本,包括CO2捕集成本、CO2-EOR年运行成本、监测成本及油气生产和销售的纳税。项目收入也可分为2部分:一是原油销售,二是CO2减排作为国家核证自愿减排量(CCER)在碳市场中的交易。该项目总投资44100万元,年运行成本49934万元,年收益57956.59万元,项目经过1年建设期后持续运营25年,最终内部收益率(IRR)为13.01%,净现值(NPV)为3091.72万元,可以实现盈利。

刘牧心,梁希,林千果.碳中和背景下中国碳捕集、利用与封存项目经济效益和风险评估研究.热力发电.

能源互联网推动下的氢能发展

【科技资讯】网传"985""211"废除  教育部称将正式回应此事【科技资讯】2021年3月 总第31期出炉!(图7)

能源互联网是以信息传递为基础,以可再生能源和核能为主要一次能源供体,以电能为核心,以储能技术为媒介的新型能源体系,具有智能化、清洁化、操作灵活化等优点,是未来能源结构发展的理想形式。氢能具有热值高、无污染、可再生、长周期储存和远距离运输等优点,能够实现“可再生能源→电能氢能”的多样化转换,可作为能量储存、传递和转换媒介在能源互联网构建中发挥重要作用。

IEA将所有能源划分为简单的热网、电网、油气网3种形式,在当下的能源体系中,除了热电联产之外,不存在其他方式实现3种能源形式之间的互相耦合转化。而在未来能源互联网的构想中,热网、电网、油气网可以实现深度耦合转换,实现这一目标的关键媒介就是氢能,可真正实现不同能源形式之间的彼此联通、深度耦合。

可再生能源发电在时间尺度上具有随机性和不稳定性,在空间尺度上具有明显的区域差异性,这些问题造成了严重的弃风、弃水、弃光(三弃)等资源浪费问题。2018年,我国“三弃”造成的电能损失近1100亿kWh,经济损失约487亿元。为了降低能量波动对电网的冲击,实现能源的稳定持续供应和广域能源共享,发展高效的储能技术必不可少。氢电之间可以高效转化,且氢气可以实现长时间储备和远距离运输。利用电气转化技术(power to gas)可以在时间尺度上实现电力过剩时以氢储电,电力不足时以氢供电的高效转化,空间尺度上实现能源的广域共享。

核能是世界第二大低碳能源,作为重要的新型能源供给形式,其发展受到广泛关注。第四代核能系统特征的核反应堆—高温气冷堆(HTGR),至今已取得重要进展。10MW的测试反应堆已实现全功率运行,200万吨级的示范工程正在投入建设。HTGR的出口温度可高达1000℃,对出口热能的充分利用可以有效提高HTGR的能量效率,实现核能的高效开发应用。碘硫(IGS)循环制氢和高温蒸汽电解制氢(HTSE)是2种利用HTGR出口高温热能制氢的方式。通过将高温热能以热化学或电化学的方式转化为高品位化学能(氢能)可以最大程度提高核能利用效率,丰富核能的应用场景。核研院在碘硫循环制氢关键技术方面已取得诸多突破:成功搭建了碘硫循环制氢台架,并进行了制氢连续运行实验,连续运行86h,制氢运行60h,制氢规模达60L/h。

目前,氢能相关技术还不够成熟,有诸多问题需要解决,如氢气制氢方面,清洁一次能源与电解水装置的耦合技术、制氢装置的关键材料研发等;氢气储运方面,轻量化高压气态储氢容器、液态储运民用化发展、高效固态储氢材料等。上述关键技术瓶颈的深入研发和突破,将对提高一次能源利用率、推动我国能源体系清洁化和智能化转型具有重要意义。

曹军文,郑云,张文强,于波.能源互联网推动下的氢能发展.清华大学学报(自然科学版).

掺氢天然气管道输送研究进展和挑战

风电、光电的波动性是其发展的重要制约因素之一。国际上普遍认为,可再生能源制氢结合在役天然气管网掺氢输送的技术是解决大规模风光电消纳问题的有效途径之一。荷兰、德国、法国、中国等国家先后开展了多个掺氢天然气管道输送系统应用示范项目。2014年,法国开始实施“GRHYD”项目,开展了为期五年的混氢天然气应用示范。将氢气以6vol%~20vol%的比例注入当地天然气管网,供健康中心和100户居民生活使用。2020年,澳大利亚开展了“WSGG”项目,利用风/光电来电解水制氢,并将部分氢气注入Jemena公司的新南威尔士州天然气网络,为当地居民供暖。国内掺氢天然气管道输送系统的示范应用较少。

2019年,国家电力投资集团公司与浙江大学合作,在辽宁省朝阳市开展了掺氢天然气管道安全关键技术验证示范项目,进行电解水制氢—天然气掺氢—工业级民用用户供能示范。目前天然气管道输氢研究进展主要体现在管材氢相容性、设备掺氢适应性及管道运行安全保障三个方面。

(1)管材氢相容性。研究表明,与空气环境相比,管线钢材料在含氢环境中的强度变化不大,但延性、疲劳性能和断裂韧性劣化明显。聚乙烯、聚氯乙烯、氯丁橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶等材料与氢气同样有较好的相容性。大部分研究认为掺氢天然气配送管道存在的主要问题是泄漏,这对掺氢天然气管道运行安全保障技术提出了新要求。

(2)设备掺氢适应性。国际能源署、欧洲燃气研究集团和德国燃料研究所研究认为,当前涉及地下储气库的天然气管道系统不能掺入氢气。但也有研究表明,含盐岩层型地下储气库中岩盐床的化学性质较稳定,对氢适应性良好,且英国和美国已有多年使用含盐岩层储气库储存纯氢的历史。当前涉及离心式压缩机的天然气管道系统不能掺入超过20vol%的氢气。驱动离心式压缩机的在役燃气轮机一般要求天然气中氢气体积分数不超过1%,但通过采取调整措施和改造升级可以使其掺氢体积分数达到15%。目前关于压缩机的最高容许掺氢比例还未形成定论,新型压缩机用材料与压缩技术报道较少。由于氢燃烧速度快,火焰温度高,工业燃气轮机和天然气发动机燃烧掺氢天然气时性能易受影响,在役燃气轮机的掺氢分数极限一般为15vol%,而在役天然气发动机一般要求天然气中氢气比例不超过2vol%。目前氢气和天然气混合工艺主要有定压配比系统和在线混合系统两种。其中,随动流量混气装置已经成熟应用于天然气、煤制气等领域,但因掺氢天然气物化性质的特殊性,需研究混气装置是否适合长期工作于掺氢天然气环境。掺氢天然气计量技术是掺氢天然气产业规模化和市场化的重要基础。欧洲已经着手开展相关研究。在我国,关于掺氢天然气计量技术研究工作的报道较少,相关研究成果仍是空白。

(3)管道运行安全保障。天然气管道安全评估技术已经较为成熟,但是掺入氢气后,气体的物理性质和燃烧特性发生了变化,同时增大了管道失效的概率和管道失效后引发的后果。

尚娟,鲁仰辉,郑津洋,孙晨,花争立,于文涛,张一苇.掺氢天然气管道输送研究进展和挑战.化工进展.

废弃矿井地热资源再利用系统研究

相比于露天矿,我国煤矿开采方式仍以地下开采为主,产出率保持在90%左右。据相关研究表明:仅2016年,地下矿井关闭数量达2000处左右,到2030年数量将到达15000处。为了降低废弃矿井的维护成本,一种低碳方案是将矿井水与热泵结合从废弃矿井水中回收能量,利用废弃矿井不同地层采空区地热能进行供暖和制冷的混合循环系统模型,依托于废弃矿井地热资源、水资源及空间资源,极大的提高了废弃矿井的资源利用率。

国外开展废弃矿井地热资源利用的研究较早,如荷兰、德国、英国和加拿大等已有相关装置从废弃矿井水中回收地热能。这些装置都有一个相似的特点,它们利用废弃矿井中的水,通过热泵升级热能,并与地暖循环连接实现建筑物的供暖。而有些热泵可以在夏季逆转水流方向进行空间制冷。从单个建筑到区域供暖和制冷,系统选择和安装大小各不相同。

加拿大Nova Scotia在Springhill被水淹没的废弃矿井中,建立了世界上第一座废弃矿井地热能源采集系统。该系统采用开环设计,利用11个热泵,从已关闭矿井-140m处抽取约18℃的水,为16700m2建筑提供空间供暖,尾水回注到矿井另一高度水平面,整个系统的能效比约为3.5。目前,国外针对废弃矿井地热能的利用多集中于浅部,如荷兰、德国等多为200~600m左右。与之相比,我国现有的矿井1000m已成常态,部分矿井甚至达到了1500m。当深度超过千米时,矿井原始围岩温度能达到50℃左右,有些矿井温度甚至能达到60以上,地热开采潜力巨大不可忽视。

根据已有研究,对煤矿案例进行分析,倾向长度350m,走向长度4000m,高度6m近水平工作面采空区的储水能力约为58万m3;考虑不同地层采空区的温度特性,设置冷热源水库,整个系统运行时功率可达8.4MW,年供能约24960MWh,可约为250000m2住宅空间进行有效的供暖或制冷。与传统化石能源煤炭相比,系统运行时每年可减少约为7812t二氧化碳的排放,碳排放系数仅为

0.072kgCO2/kWh,降低了81%以上。

浦海,卞正富,张吉雄,许军策.一种废弃矿井地热资源再利用系统研究.煤炭学报.

地下式污水处理厂全生命周期综合效益评价

地下式污水处理厂建设近年在我国兴起,且有扩展之势。地下污水厂地表可形成的景观环境直观、易觉,这就使污水处理厂可与景观环境建设合二为一的说法盛行。反观更加缺地的欧洲、日本等地,地下式污水处理厂其实并不多见。

研究人员针对地上式与地下式两种污水处理厂建设模式,分别采用全生命周期环境影响(LCIA)、全生命周期成本(LCC)与全生命周期生态效益(LCEE)3种方法进行评价。然后,将3种评价结果进行归一化与无量纲化,得出污水处理厂全生命周期综合影响(LCCI)指标,以比较两种建设模式在投入产出以及综合生态环境效益方面之优劣。

LCIA是定量分析产品或生产工艺对环境影响的客观评价方法,其目的在于辨识并量化能源与物质消耗对环境造成的影响,并以此为依据进行积极调整,寻求最低环境影响方案。LCC为统计分析产品在全部生命周期中所发生的总成本评价方法,可依照评价结果改善生产工艺与方法。

LCEE是指自然或人造景观生物系统在全部生命周期内对人类生产、生活条件产生的有益影响,对其进行量化分析,可以用来评价其可持续性与良性循环能力。

研究评价时限覆盖污水处理厂建设、运行与拆除3个阶段;评价范围为自污水处理厂进水至出水,并包含污泥处理过程。选择我国广东某地一座代表性全地下式污水处理厂的实际数据并结合文献参数进行评价。综合影响评价结果显示,地下式污水处理厂在环境影响、基建投资、生态效益三方面的综合负面影响较地上式要高出约20%。虽然地下式污水处理厂地表园林景观会产生一定生态效益,但这并不能“中和”其环境影响以及基建投资所产生的负面效益。

因此,地下式污水处理厂建设并非优选方式,需要因地制宜,选址要特别慎重。在此方面,应该认真分析国外少有的地下污水处理厂选址、建设缘由。例如,荷兰鹿特丹Dokhaven污水处理厂、日本神奈川叶山町污水处理厂、芬兰赫尔辛基Viikinmki污水处理厂、瑞典斯德哥尔摩Henriksdal污水处理厂(目前世界上最大的MBR地下污水厂,处理规模达86.4×104m3/d)等,或因确实缺地、或出于气候严寒需要保温措施而考虑建设地下式污水处理厂。无论如何,这些污水厂均充分考虑了利用当地地形,例如,鹿特丹Dokhaven污水处理厂利用了废弃船坞码头的深坑(-6~7m),而神奈川叶山町污水处理厂、赫尔辛基Viikinmki污水处理厂、斯德哥尔摩Henriksdal污水处理厂则利用了天然山洞。

郝晓地,于文波,王向阳,袁土贵, MarkvanLoosdrecht.地下式污水处理厂全生命周期综合效益评价.中国给水排水.

工业4.0下的智能铁路发展

2011年,德国政府部门开始提出工业4.0的概念,其融合了CPS、IoT、云计算、人工智能、大数据和智慧传感器等技术内涵。工业4.0已经重新定义了工业概念和业务流程,加速了与物联网和人工智能等新技术的融合与发展。经过近10年的发展,各个国家纷纷提出本国制造业的强化战略,工业4.0已经对全球的智能制造产业产生极大的技术影响和冲击。智能铁路是指智慧城市中智能交通系统的铁路运输子系统,且将铁路基础设施、列车、车辆的运营调度管理和运输规划等完全整合成一个铁路智能制造的工业生态系统。智慧列车是指通过数据传输、通信技术平台和车载传感器实现车与基础设施之间大数据信息的实时可靠传输,实现列车智能化。智慧列车是智能铁路的核心内容,实际上面对的挑战主要体现在5个方面:模块化系统的集成、设备或资产的互操作、资源的高效利用、新型多功能材料的应用和利用信息通信和电子技术实现智能化处理。通过实时动态数字平台和操作环境数字平台进行列车状态信息感知和监控是下一代高速列车主要发展的趋势之一。

智能运维是智慧列车在线路上安全运行、高效运营的重要保障,日本东铁集团提出智慧维护计划(Smart Maintenance Initiative, SMI)为例简单说明智能铁路运营与维修的关键技术随着人工智能、大数据等工业4.0技术的融合,铁路故障预测与健康管理(Prognostic and Health Management, PHM)正在成为智能铁路智能运维模式的主要发展方向。日本的智能维护计划中实现了铁路的集成评估管理、专家数据库和人工智能铁路智能维护技术,为了列车和线路的智能运营维护,需要人们利用物联网和大数据等技术精确分析和智能诊断基础设施和车辆等各个子系统的异常状态。比如:需要对各个子系统之间的状态特征相互关联,进行故障精准预测和定位;对列车的实时状态数据进行特征提取和预处理,深入挖掘列车运行积累的历史数据,建立系统故障预测数学模型;对部件、系统和列车不同层次的特征数据及关联关系进行监测和逻辑推导等。目前,高速列车智能诊断与故障预测系统主要由车载PHM系统、车地数据传输系统、地面感知系统、地面PHM系统等4个要素组成。在车辆智能运维方面,人们可以根据各个子系统的历史故障数据进行人工智能训练和深度学习,形成专家经验知识库,且最终通过大数据挖掘和分析构建更有能力的智能运维技术。

缪炳荣,张卫华,刘建新,周宁,梅桂明,张盈.工业4.0下智能铁路前沿技术问题.交通运输工程学报.

面向工业控制系统的入侵检测技术

5G网络和工业互联网的发展,促进工业向智能化转变,即工业控制系统(ICS)正朝着复杂、精密、智能和自动化的方向进步。设备功能、规模以及网络环境的改变,致使ICS固有的安全漏洞不断被利用,安全威胁显著增加。2020年新冠肺炎疫情突然爆发,企业数字化转型更为迫切,导致网络安全攻击事件频发,如2020年以色列供水部门设备遭黑客攻击事件、巴西电力公司受Sodinokibi勒索软件攻击事件、印度新冠疫苗制造厂受黑客攻击致使数据泄露。

对ICS的安全防护技术研究表明,ICS的安全防护机制有三种,即防火墙、入侵检测技术和加密技术。随着ICS环境复杂度增加,绕过防火墙攻击、系统内部攻击和密码爆破攻击技术也迅速发展,基本的防火墙和加密技术无法满足当前ICS的安防需求。因此,总结ICS入侵检测领域的最新研究动态,并指出未来的研究方向很有必要。

误用入侵检测技术:具有检测精度较高和有参照明确的检测结果的特点,通过对待测的工控系统进行监测,提取出待测数据的特征值,然后与已知的各种入侵行为签名库进行特征匹配,若匹配成功,异常检测成功。但该检测方法因需已知异常行为,即先创建签名库,难以检测未知的异常检测行为。

异常入侵检测技术:从字面意思理解为,检测的对象是异常行为检测。从数学意义上理解为可使用“反正法”,即找到不是正常行为或与正常行为偏离较大的则定义为异常行为。通过对待测数据的特征提取,定义异常入侵检测的

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