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智慧园区数字孪生解决方案(一)


前言



      数字孪生技术是通过物理世界的人、物、事等所有要素进行数字化,在信息空间进行克隆再造一个与之相对应的“虚拟世界”,形成物理世界和数字世界相互映射、同生共存、虚实结合的数字孪生实体,并且通过智能技术,使得这个存在于虚拟世界中的系统也能以一种直观的方式让我们感知与触碰。


      数字孪生技术最早应用在飞行器的健康与维护中,后来在大型高端装备制造业中得到广泛应用,通过搭建数字孪生生产系统,实现从产品设计、生产计划到制造执行的全程数字化。近年来,数字孪生技术被引入智慧城市领域,为城市建设提供一种新理念、新途径、新思路。园区作为城市的基本组成部分,可以看做一个微缩版的城市,功能结构较城市又更为简单,可将数字孪生城市的理念直接引入,结合园区特点探索新的园区建设模式,打造智慧园区。


概念内涵


      基于数字孪生技术的智慧园区是指基于数字孪生的三维技术,将大数据、AI、IOT、BIM、GIS等技术进行整合,并且通过三维的形式进行呈现和管理,运营管理者可以直观的查看园区内外部结构、整体态势、实时、动态的数据并进行全方位的管理。构建起实体园区和数字园区协同运作、互联互通、全面感知、智能处理、虚实结合的园区发展新形态。



园区特征


      数字化、在线化、智能化是基于数字孪生的智慧园区的三大典型特征。其中数字化是基础,围绕园区本体实现全过程、全要素、全方位的数字化解构的过程;在线化是关键,通过泛在连接、时时在线、数据驱动,实现虚实有效融合的数字孪生的连接与交互;智能化是核心,通过全面感知、智能交互,基于数据喝算法逻辑无线扩展,实现以虚控实。



数字化——园区规划、建设、管理、服务数字化,园区要素表达数字化


在线化——园区要素与各类终端进行泛在连接和实时在线,实现数字化管理


智能化——通过智能算法,大数据进行全面感知,智能交互,进而进行科学决策与操控


总体架构


基于数字孪生智慧园区的总体架构可分为基础设施层、网络传输层、信息资源层、平台支撑层、智慧应用层和园区IOC智慧运营中心六大层次。


1.基础设施层


主要包括智能化设施和物联感知设施两大类。


智能化设施包括智能卡、访客管理、智能门禁、楼宇自控、视频安防等。物联感知设施是园区布设的各种智能感知设施,如智慧灯杆、智能路灯、传感器、摄像头等。


2.网络传输层


主要包括园区内布设的移动通信网、光纤宽带网等网络设施,为智慧园区提供基础的网络通信。


3.信息资源层


信息资源层是整个基于数字孪生的智慧园区的大数据中心,包括基础地理信息数据、三维模型数据、BIM数据、物联感知数据等,集合园区基础地理信息数据,进行空间化处理和多源融合,形成园区CIM时空信息模型数据库。


4.平台支撑层


包括CIM时空信息云平台、物联网平台、AI平台、大数据平台等支撑平台,为整个数字孪生的智慧园区上层提供平台支撑服务。


5.智慧应用层


智慧应用层是涵盖园区规划、建设、管理和服务全过程的各项智慧应用和服务,包括智慧规划、智慧建设、运营管理、设施运维和智慧服务等应用内容。


6.园区IOC智慧运营中心


园区IOC智慧运营中心是整个园区的智慧运营大脑,通过集成对接各智慧应用和服务,提供园区统一的管理驾驶舱、综合监控、事件流转、智慧决策和协同联动等功能,为园区日常运营管理和应急事件处理提供有效支撑。


行业背景

随着时代的发展和技术的积累,以大数据、云计算、5G、AI和IOT等新兴技术为基础,人类已经逐渐迈进万物感知、万物互联、万物智能的新时代。



      如今中国智慧园区建设正进入快速发展期,园区作为城市中最重要的人口和产业聚集区域,而园区又作为城市的基本单元,几乎每个人的生活或工作都在与园区发生交集。但是大多园区都面临着从传统园区向智慧园区的转型升级。传统的园区在日常运营管理过程中面临着诸多的问题,传统园区向智慧园区的转型升级已经迫在眉睫。

文章标题:智慧园区数字孪生解决方案(一)

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