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数字孪生纽带,如何联通新老基建

作者:超级管理员 日期:2022-12-27 11:28:19

新基建,正引领我着国经济高质量的发展。铁路、公路、机场、港口、水利设施这些大家熟悉的“铁公基”属于传统基建范畴,随着科技的发展,出现了以5G、人工智能、工业互联网、物联网等创新技术为基础的新型基础设施。

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新基建的核心是“数字基建”,在数字化手段赋能传统行业的过程中,“数字孪生”是老基建向新基建进化的重要依托。

什么是“数字孪生”?

数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程,在虚拟空间中完成映射,从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。数字孪生是一种超越现实的概念,可以被视为一个或多个重要的、彼此依赖的装备系统的数字映射系统。

数字孪生是个普遍适应的理论技术体系,可以在众多领域应用,在产品设计、产品制造、医学分析、工程建设等领域应用较多。在国内应用最深入的是工程建设域,关注度最高、研究最热的是智能制造领域。

如何在新基建的大形势下数字孪生如何加速老基建的数字化转型升级?

数字孪生在老基建中的运用。

数字孪生是通过对标的物的一切物理实体进行虚拟仿真,“克隆”出一一个数字双胞胎兄弟,使用者可以在虚拟场景中对未来可能会面临的各种场景预判进行精细模拟和优化,并将优化反馈到实际场景。

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数字孪生的用途涉及很多领域,最大的领域之一就是帮助基础设施变得更高效、更具弹性和更具可持续性。世界上有70%的碳排放与基础设施的规划、设计、建造或运营方式有某种联系,数字孪生则可以帮助提高实时决策的可见性和洞察力。举个例子,如果一栋10万平方的建筑物年维护成本为20万,那么数字孪生可以帮助节省25%的成本,并在环境、安全和可用性方面增加16万元的额外价值,例如预订会议室、空间利用率分析和流程可见性等。

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另一个用途和工人安全有关。例如,桥梁检查员通常要把自己悬挂在绳索上,但通过基于无人机的桥梁检查,例如Manam用于组装3D数字孪生的摄影测量,可以把大部分检查过程转移到办公室进行,这可以节省时间并大大降低受伤的风险。每年都有数以万计的桥梁需要检查,因此对于交通部来说投资回报率是非常重要的。不过,桥梁检查员仍需要使用工具进入现场,但3D模型为快速视觉检查、详细分析甚至AI检测到的缺陷提供了额外的技术支持。

实时记录系统

基础设施数字孪生覆盖了从建设到运营和维护的整个生命周期,为所有相关方提供了一个记录系统和单一的事实来源。以前采用的BIM,是一种项目计划、设计和建造阶段的记录系统,但通常在交付给建筑运营商后就停止使用了。

作为一种动态的记录系统,数字孪生把资产、流程或系统的视觉表示和几何表示与工程数据、IT数据以及运营数据(例如物联网和SCADA)融合在一起,以实时地表示实物资产。

如果没有数字孪生,架构师通常无法了解设计中的运营情况是如何的,因此数字孪生对于反馈和持续改进可能很有价值,可随着时间的推移对设计进行修改和完善。

对于业主和运营商来说,数字孪生提供了一个他们可以随时随地进行查看的最新虚拟模型,还可以了解这些资产的情况,包括过去、现在和未来的各项指标。

把可视化工具和功能集成到数字孪生解决方案中,这是技术堆栈和整个生态系统的关键,因此客户可以更好地实现可视化并围绕物理资产的设计或者运营决策展开协作。与其他行业相比,基础设施行业的数字化转型进展十分缓慢。但在未来的两年中,向数字孪生转型的趋势,将会进入早期主流阶段,推动整个行业向前发展



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