数字孪生如何与新基建摩擦出智慧火花

燃爆行业市场的新基建仍有缺憾？

新基建是当前中国最热门的的话题之一，在今年4月份，发改委对新基建又做了新的解读，将其分成三部分内容：

第一部分是指基于新一代信息技术演化生成的信息基础设施；

第二部分是指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统基础设施转型升级，进而形成的融合基础设施；

第三部分是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的创新基础设施。

对于大多数的企业而言，最重要的其实是第二部分，即融合基础设施。这方面既不同于注重社会效益的信息基础设施，也不同于注重未来发展的创新基础设施，毕竟企业是要从市场和应用角度，通过解决具体的问题来获得利润谋求发展的。

说到融合，其实就是将新基建中的多个领域进行组合，形成新的系统。比如，人工智能和特高压组合，形成智能能源的应用。

大数据中心与轨道交通组合，形成智能交通应用等等，这些都是非常典型的融合基础设施类的应用。

那么，基于目前新基建中的七大领域，是否就能够打造出满足市场要求的，相对完备的系统呢？

在发改委针对新基建的详细报告中，我们可以看到，新基建的领域可以分为两大类：联接和计算，发力点分别是中间的传输能力和后台的处理能力。

可是做过系统的人都知道，建设一套完整的系统，前端展示必不可少，毕竟现代科技还没有先进到那种人类可以撒手不管的程度。

缺少了直观准确表达系统信息，让管理者理解的展示能力，无论是单一的联接或计算类的信息基础设施项目，还是兼而有之的融合基础设施项目，其建设效果必然大打折扣。这个新基建最后一公里的问题必须要解决。

新基建的落地

谁来保驾护航？

数字孪生的概念近年来逐渐进入大家的视野，它是指利用数字模型、传感器数据、系统数据等将物理世界在虚拟空间中完成映射，虚实结合，从而反映实体世界全生命周期过程。

其核心技术是使用了最新的三维可视化图形引擎。相对于传统的二维管理界面来说，是一种革命性的转变，尤其擅长于新基建这一类科技含量高，极其复杂的管理对象的展示。

它与新基建结合后，能够很好地解决新基建类项目落地时展示能力不足，实际效果不佳的尴尬问题，是保证新基建成功落地的最佳方案。

新基建与数字孪生结合又能擦出怎样的火花？多领域的典型应用为您揭晓。

数字孪生数据中心完美诠释基础设施建设成果

数字孪生数据中心，就是通过3D技术实现对数据中心的仿真还原，构建数据中心环境、设备和管理信息的可视化平台，集成现有的数据中心环境监控系统、网络监控系统和主机监控系统，实现所有资产对象的管理及相关监控信息整合展示，让相关管理人员清晰直观的掌握IT运营中的有效信息，达到透明化与可视化的管理目标。

数字孪生数据中心的能力：

1、机房环境孪生：将目前数据中心机房的物理环境做虚拟仿真，包括从园区、到机房再到机柜、机柜内IT设备等等。

2、资产配置孪生：将各个机柜及机柜内设备的基本配置信息纳入数字孪生系统，通过任何物理可见的设备就可查找到相关的配置信息，通过任何一条配置信息也可以查找到相关设备，完成资产配置可视化。

3、配线链路孪生：采用自管理或集成其它CMDB等资源管理系统的方式，将各个机柜内设备的连接信息信息纳入平台，通过任何物理可见的设备就可以查找到相关的链路信息，通过任何一条链路信息也可以查找到相关设备端口信息，完成配线链路可视化。

4、机房容量孪生：将数据中心机房机房的机柜剩余空间、机房的各个区域的承重情况、电力负荷等以图景形式展现，以便数据中心机房应用运维人员快速掌握机房情况。

支持对机房容量的可视化管理，包括机位、U位、承重与功耗等，对相关的容量数据需要按图形进行可视化展现，并能进行容量统计，包括总容量与已用容量。

5、监控整合孪生：将数据中心现有的多个监控子系统，包括综合网管监控、电力监控、动环监控、楼宇自控、安防监控、消防监控等进行整合和统一的可视化呈现，保证所有监控系统协同运行，相互补充，共同监控着数据中心的各项指标，为数据中心全天候的安全运行保驾护航。

6、统一汇报展示：整合上述孪生手段，提供灵活强大的可视化展示功能，将一个或多个孪生场景进行编排，满足数据中心多维度的展示需求，如数字中心参观、模拟故障演练、跨专业设备自动巡检及演示路线定制等。

数字孪生特高压变电站实现优化电力设施管理

特高压变电站是一个非常复杂的管理体系，变电站内的设备数量多，横跨多专业而且极其精密，对运行维护工作提出了很高的要求。

而数字孪生特高压变电站的出现，能够解决传统方式管理存在很多问题，包括：

1、手工效率低 ：当前依靠携带纸质的巡视作业卡的方式，效率低，易出错；

2、管控技术分散：存在大量感控子系统，各系统独立分散，管控手段间无法形成有效联动

3、决策数据分散：物联网数据与生产运营数据分离；物理环境数据和数字化信息分离；

数字孪生特高压变电站的能力：

1、园区站点孪生：完成了对变电站园区整体的仿真建模，实现了全面的数字孪生镜像，能够展现站点占地面积、地理位置描述信息、投运年限、负荷情况及整体运行情况信息。

同时，还能够将变电站按电压等级高低，从1000千伏至220千伏进行分层展示；

2、设备信息孪生：在三维场景中直观显示设备分布和属性信息。可对设备挂牌，通过不同颜色表示设备目前运行的状态，红色为停电，黄色为故障，白色为正常。支持设备搜索、查询和资产维护功能。

还可切换到主设备展示角度，点击设备查看基础信息。针对重点设备，能够通过聚合分解效果，展示设备内部的组件信息，设备历史缺陷信息等；

3、安全防护孪生：集成可见光、红外监控视频监控系统，展示监控摄像头在空间中的布局。

通过点击摄像头，可定位到摄像头位置并展开当前画面，实现对站内情况的远程监视；

4、监控告警孪生：通过对接监控系统，可实时展示设备缺陷和安全告警。告警发生时，以闪烁的方式提醒用户。点击告警信息，自动定位到告警设备位置，展开实时画面进行查看；

5、自动巡检孪生：集成物联网平台的机器人巡检系统，完成机器人的可见光和红外热像的视频集成功能。

点击巡检任务信息可以执行查看当前巡检任务，以第三人称视角跟随巡检机器人，再现巡检任务过程。

不仅可显示巡检路径与周边环境，还可以显示机器人上的红外摄像头与可见光摄像头实时画面。还能集成AR系统，完成AR巡检的画面展示成；

6、业务管理孪生：通过数字孪生手段将关键业务能力进行再现，包括内含展厅、机房、机器人充电房，集展示、使用和管理于一体的泛在物联网盒子。

对接智能锁具系统，展示变电站内的各种智能锁具的外观、位置和状态；以及与本变电站相关的各种重大活动保障的电力路径等。

数字孪生城市轨道交通转型重塑数据互通管理

数字孪生轨道交通以3D虚拟化技术为基础，以数字化、可视化、智能化、网络化、集成化理念为目标，构建城市中地下铁路的站点、楼宇、楼层、房间、设备的逐级可视。

以地铁安防为重点，集成视频监控、报警、电力监控、门禁、设备监控、公共广播等各种安防系统，构建地铁的视频监控、预警、定位、分析一体化的3D可视化平台。

数字孪生城市轨道交通的能力：

1、线路站点导览：以数字地图的方式展示城市中所有地铁线路的所有站点，完整展示城市现行完整线路图，包括的所有站点名称。

选择某个站点后，可进入该地铁站3D场景的导览。每个地铁站3D场景导览包括导览模式和导航图两项功能。其中，导览模式又可支持行走模式和鸟瞰模式；

2、站点信息展示：显示整个地铁站概况。信息包括地铁站名、整体建筑面积、首末班车时间、进出站口以及其它概要信息。

进入楼层后能够显示楼层的卫生间、配电间、厕所、值班室、售票口等房间布局信息，不同种类房间用不同色彩填充；

3、设备信息展示：通过分类展示功能，展示地铁3D场景中的设备设施信息，主要有：视频监控、消防设施、报警设施、用电设备、主/备电源、出入口（含箭头指向）、指示牌（含箭头指向）、自动售票机、检票口闸机、安检x光机、各种电梯（直梯、斜梯）等。

4、监控信息展示：视频监控系统是地铁安防的主要组成部分，对监督不文明现象与还原突发事件的真相起到了不可代替的作用。在地铁3D场景中可直接选择监控摄像头观看实时监控视频。

5、搜索查找定位：通过搜索查找定位功能，可利用关键词对所有站点内所有管理对象的名称、属性名、属性值进行搜索，并以列表加对象三维场景定位形式返回结果。

数字孪生工业互联网进阶打造通信网络基础设施

数字孪生工业互联网，是基于物联网技术的发展，将先进的通信、计算机、可视化等现代管理技术结合，运用于工业互联网下的数字工厂。它将厂区生产系统运行与企业管理结合，实现企业的优化运行、控制和管理。

同时利用物联网对物体全面感知的能力，对工厂内的人、设备、环境进行全面感知和可视化的管理，从而为企业的安全生产提供保证，为企业的科学决策提供支持。

数字孪生工业互联网的主要能力：

1、多园区管理：整合数字地球能力，支持全球范围内的多园区管理，以图标点位分布或悬浮方式显示该区域多个工厂园区位置分布。

点击具体某一工厂图标，可查看工厂名称及概述信息，同时可点击场景效果图进入该工厂园区或园区节点的3D虚拟仿真管理场景。

让企业形象、直观、互动地查看和管理跨地域分布的各个信息节点，提升企业整体业务的宏观掌控能力；

2、园区工厂可视化：工厂场景可视化功能是采用3D虚拟仿真技术，将真实世界中的整个工厂环境，如园区、仓区、车间、设备等按照等比三维重建出来。

重建的场景包括细节设备，如工厂车间布局，生产设备模型，生产工艺等，工厂内的摄像头、监控传感器、管线、泊位等。在系统中进行环境的可视化浏览，清晰完整地展现整个工厂环境；

3、生产流程可视化：数字孪生系统对接生产管理系统，获取整个生产流程及监测数据，在3D场景中，按照从生产原料入厂、生产制造过程、成品出仓（含检验）的实际工艺流水线仿真展示生产的整体流程，可视化展示关键设备动画动作、物料流向、生产流程流畅程度等等，帮助生产管理着及时了解生产过程及和资源调度；

4、仓储管理可视化：工厂区内的设备及货物数量庞大，种类众多，传统的表格式管理方式效率低、实用性差，货物存储可视化管理功能采用创新的三维互动技术手段来实现对仓库中设备及出入库的可视化管理，大大提升了工厂货物管理数据的可用性、实用性和使用效率；

5、安防管理可视化：厂区中设备众多，人员流动性较大，如何保证厂区正常运作、杜绝安全隐患是厂区管理者的重要工作。

安防管理可视化用于对厂区内视频监控、门禁管理、消防设施、危险区域及电子围栏等设施进行可视化呈现，从而帮助管理者能够实时掌握监控系统运行情况，加强对厂区安全的实时管控，同时留取相应证据；

6、环境监控可视化：随着工厂效益的提升，生产带来的污染也是随之增加，污染直接影响生活质量及工作效率，因而空气污染物正逐渐受到人们的重视。

在数字孪生系统中，通过集成环境监测子系统，可实时监测厂区甲醛、CO2，PM2.5、温湿度等环境数据，并在3D场景中进行展示。

系统界面会以团雾状粒子密度效果展示检测指数的浓度，当PM2.5甲醛、CO2指数超标时会高亮显示告警信息，提醒关注环境状况。

优锘以数字孪生为理念着力推进新基建

新基建中的“新”字，代表了其中任何领域都具有的高科技含量和高复杂度的特性，而数字孪生技术在新基建领域的成功使用，已经证明了它与新基建的良好融合性，确实能够帮助用户最大程度地发挥新基建的巨大潜力。

UINO优锘科技始终致力于以数字孪生的理念打造智能可视管理平台，实现对万物互联的数字化世界的可视化、智能化、人性化、众创化的创新管理。我们期待着数字孪生技术在越来越多的项目中得到更加广泛地应用。