Критичните инфраструктури като ядрени реактори, електрически инсталации, газови ресурси, транспортни системи, системи за водоснабдяване или комуникации са фундаментални за съвременното общество и са от съществено значение за осигуряване на живота в градовете. Въпреки това, тяхната нарастваща сложност и взаимосвързаност ги правят уязвими на различни заплахи, включително кибератаки, природни бедствия и оперативни повреди. Гарантирането на тяхната сигурност, устойчивост и непрекъсната работа е от решаващо значение за икономическата стабилност, обществената безопасност и постоянното предоставяне на основни услуги.
Концепцията за цифров близнак включва създаване на динамична, виртуална реплика на физическа система или актив, което позволява наблюдение в реално време, симулация и прогнозен анализ. Чрез отразяване на физическия обект, DT улесняват предсказуемата поддръжка, оптимизирането на производителността и подобряват вземането на решения от потребителите. Те служат като мост между физическите и цифровите области, позволявайки подобрено взаимодействие и контрол върху сложни системи.
Структурираният подход за интегриране на DT в управлението на инфраструктурата се фокусира върху устойчивостта, дефинирана като способността на системата да абсорбира смущения, да реагира ефективно, да се учи от минали събития и да предвижда бъдещи заплахи. Ключовите приноси на Digital Twin за устойчивостта включват:
- Предвиждане: DT позволяват прогнозен анализ, позволявайки на операторите да предвидят потенциални повреди и да предприемат превантивни мерки.
- Усвояване: Мониторингът и симулацията в реално време помагат за смекчаване на непосредствените въздействия от смущения.
- Възстановяване: DT поддържат ефективно вземане на решения по време на управление на кризи, като гарантират по-бързо възстановяване от повреди.
- Учене и адаптиране: Анализът на исторически данни позволява непрекъснато подобряване и адаптиране към развиващите се заплахи.
- Подобряване на сигурността: DT осигуряват наблюдение в реално време и откриване на аномалии, укрепвайки мерките за киберсигурност.
Цифровите близнаци също могат да се комбинират с различни технологии за подобряване на техните възможности, което ги прави оперативно съвместими чрез постигане и използване на данни в реално време за подпомагане на взаимодействието:
- Интернет на нещата: Сензорите събират данни в реално време от физически активи, подавайки се в DT за анализ и мониторинг.
- Изкуствен интелект: AI алгоритмите обработват данни в рамките на DT, за да предскажат резултатите и да оптимизират производителността.
- Разширена реалност: тази технология осигурява завладяващи взаимодействия с DT, подобрявайки обучението и оперативното планиране.
Технологията Digital Twin е трансформиращ инструмент за осигуряване на устойчивост, сигурност и ефективност на критичната инфраструктура. Като позволява прозрения в реално време, прогнозни анализи и по-добър процес на вземане на решения, Digital Twins дава възможност на мениджърите на инфраструктура да предвиждат, абсорбират и възстановяват ефективно прекъсванията. Способността им да се интегрират с други напреднали технологии ги прави чудесен инструмент в модерното управление на инфраструктурата. Възприемането на Digital Twins в различни сектори може да доведе до по-стабилни и адаптивни системи, гарантиращи непрекъснато предоставяне на основни услуги във все по-сложна и несигурна среда.
В проекта Digital Twin ние предоставяме обучение за справяне с тези предизвикателства и подобряване на ефективността и устойчивостта на операциите чрез обучение на работната сила, която ще работи върху критичните инфраструктури.
Brucherseifer, E., Winter, H., Mentges, A., Mühlhäuser, M. & Hellmann, M. (2021). Концептуална рамка Digital Twin за подобряване на устойчивостта на критична инфраструктура. в – Automatisierungstechnik, 69(12), 1062-1080. https://doi.org/10.1515/auto-2021-0104Lampropoulos, G., Larrucea, X., & Colomo-Palacios, R. (2024). Цифрови близнаци в критичната инфраструктура. Информация, 15(8), 454. https://doi.org/10.3390/info15080454
