數(shù)字孿生城市物聯(lián)感知融合應(yīng)用-以貴陽市為例

1、數(shù)字孿生城市物聯(lián)感知融合應(yīng)用- 以貴陽市為例010203基本認(rèn)識初步踐行后期推進(jìn)目錄PART 1基本認(rèn)識基本概念現(xiàn)狀問題 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)1 、 數(shù)字孿生城市的理解萬物皆可數(shù)字孿生“借助更泛在普惠的感知，更快速度的網(wǎng)絡(luò)、更智能融合的計算，一種更加智能化的新型城市將得以創(chuàng)建，不久后的將來，以 數(shù)字孿生城市 為代表的新型智慧城市發(fā)展新理念和新模式將成為現(xiàn)實?！?美國麻省理工學(xué)院建筑與媒體藝術(shù)教授，美國藝術(shù)與科學(xué)院院士 威廉J.米切爾“城市從單體建筑，走向全系統(tǒng)運行管理。所有的智能建造，意識，構(gòu)建，全部整合起來，形成一個新 數(shù)字孿生 體系?！?瑞典皇家工程科學(xué)院院士、中國工程院院士，同濟(jì)大學(xué)副校長 吳志強(qiáng)

2、雄安規(guī)劃綱要中提出“雄安新區(qū)是數(shù)字城市與現(xiàn)實城市同步規(guī)劃、同步建設(shè)的城市，兩座城市將開展互動，打造 數(shù)字孿生城市 和智能城市?！?中國工程院院士鄔賀銓、中國信息通信研究院院長劉多“ 數(shù)字孿生城市 ，在虛擬空間再造一個城市，它是現(xiàn)實中城市在網(wǎng)絡(luò)中的體現(xiàn)。” 國家發(fā)展改革委城市與小城鎮(zhèn)改革發(fā)展中心智慧低碳發(fā)展部副主任、智慧城市發(fā)展聯(lián)盟執(zhí)行秘書長馮波人物設(shè)備城市部件工業(yè)建筑城市。數(shù) 字 孿 生D I G I T A L T W I N S社區(qū)管理3 、數(shù)字孿生城市 終極目標(biāo)“數(shù)字底板”環(huán)境能源數(shù)據(jù)城市運行數(shù)據(jù)交通管理數(shù)據(jù)安防應(yīng)急數(shù)據(jù)真實城市全面感知交通領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域社區(qū)領(lǐng)域民生領(lǐng)域公共空間人工智能智能

3、語音應(yīng)急管理資源配置河道治理產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)網(wǎng)格化管理圖像識別環(huán)境監(jiān)測交通管控車路協(xié)同貴陽市數(shù)字孿生仿真城市平臺環(huán)保領(lǐng)域鏡像再現(xiàn)由實到虛數(shù)字孿生城市全程監(jiān)控實時預(yù)警反饋控制2 、 智慧城市發(fā)展現(xiàn)狀010203044 、 智慧城市生長進(jìn)程智慧城市城市大腦 監(jiān)控 + 預(yù)警 + 指令 + 執(zhí)行 反饋控制 智能調(diào)度.孿生城市 數(shù)據(jù)共享 +AI 智能 + 云計算 + 生命體態(tài)特征體系 數(shù)據(jù)融合、超級運算、準(zhǔn)確評判.數(shù)字城市 三維靜態(tài)屬性 動態(tài)物聯(lián)信息 全面感知 虛實鏡像.智慧城市調(diào)整物理城市運行狀態(tài)保持城市運行姿態(tài)良好05.物理城市 全域終端數(shù)字化標(biāo)識 數(shù)字建模 聚附相關(guān)基礎(chǔ)屬性 設(shè)施物聯(lián) 三維可視化孿生數(shù)據(jù)

4、+ IoT 設(shè)施 +AI = 智慧城市5 、 數(shù)字孿生城市遵循的 基本架構(gòu)我們對系統(tǒng)頂層架構(gòu)的設(shè)計，主要分成四層：1 、物聯(lián)數(shù)據(jù)采集層2 、 基 礎(chǔ) 平 臺 層3 、 應(yīng) 用 服 務(wù) 層4 、應(yīng)用展示層例： 通過對測繪院大樓物聯(lián)感知實驗點建設(shè)需求分析，采用 IoT 物聯(lián)監(jiān)測平臺將實驗試驗點的樓內(nèi)設(shè)施資產(chǎn)、能源信息、地塊內(nèi)周邊路燈、井蓋等設(shè)施通過物聯(lián)設(shè)備及技術(shù)進(jìn)行互聯(lián)，并最終實現(xiàn)與貴陽數(shù)字孿生城市三維仿真系統(tǒng)進(jìn)行融合，實現(xiàn)地面數(shù)據(jù)與三維仿真系統(tǒng)的互聯(lián)互通，支撐三維城市決策系統(tǒng)更多管理決策及應(yīng)用。針對建筑及周邊附屬設(shè)施進(jìn)行物聯(lián)改造，打造數(shù)字孿生城市系統(tǒng)的示范應(yīng)用。通過在建筑及周邊附屬地帶安裝各類物

5、聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)采集設(shè)施，與現(xiàn)有的三維仿真城市系統(tǒng)平臺進(jìn)行融合，通過 GIS 、 BIM 、物聯(lián)等技術(shù)配合設(shè)施管理（ FM ）可視化規(guī)劃布局建筑及周邊設(shè)施的智能基礎(chǔ)設(shè)施，通過物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備實時獲取各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時在線、動態(tài)聚附更新人、事、物共建共用的全要素數(shù)字空間地圖，實現(xiàn)與供配電、給排水、消防、安防、停車場、能源、監(jiān)控等系統(tǒng)設(shè)備的集成，并最終致力于成為以數(shù)字孿生城市為載體的新型智慧城市基石，展現(xiàn)數(shù)字孿生城市物聯(lián)感知的應(yīng)用效果。6 、數(shù)字孿生城市的 技術(shù)前沿建筑可視化狀態(tài)監(jiān)測7 、數(shù)字孿生城市 IOT 平臺認(rèn)知何為真正的全要素孿生數(shù)字城市？變配電電梯給排水（堤排）機(jī)房環(huán)境視頻監(jiān)控統(tǒng)一管控智能物業(yè)管理

6、系統(tǒng)智慧物業(yè)數(shù)據(jù)存儲樓宇 BAS 消防CIM+ 事件 +AI配電儀表水泵機(jī)組空調(diào)機(jī)組冷卻塔油機(jī)冷凍泵能耗狀態(tài)監(jiān)測水電分析運行監(jiān)測與控制用能數(shù)據(jù)報表智能物聯(lián)應(yīng)用平臺各類 IoT 產(chǎn)生數(shù)據(jù)儲存風(fēng)機(jī)溫度視頻風(fēng)閥傳感監(jiān)控電動水閥險情定位城市運行數(shù)據(jù)環(huán)境能源數(shù)據(jù)安防應(yīng)急數(shù)據(jù)交通管理數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)急預(yù)案孿生數(shù)字城市可視化及智慧城市運營平臺智慧物業(yè)數(shù)據(jù)存儲The Internet of Things物聯(lián)網(wǎng)由名稱可見，就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)就是通過Internet 將眾多信息傳感設(shè)備與應(yīng)用系統(tǒng)連接起來并在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)對物品身份進(jìn)行識別的分布式系統(tǒng)。8 、物聯(lián)感知踐知 物聯(lián)網(wǎng)何為物聯(lián)網(wǎng)

7、 ？ ？ ？物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)模型感 知 層傳輸層應(yīng)用層利用人工智能技術(shù)，云計算技術(shù)對融合的信息深度處理、挖掘與決策，就如人體的大腦。通過無所不在的網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地進(jìn)行可靠的信息交互和共享，就如人體的神經(jīng)。利用 RFID 、傳感器、二維碼等能夠隨時隨地采集物體或環(huán)境的信息，就如人體的五官。9 、城市生命體態(tài)特征 體系構(gòu)建痛覺感受器溫度感受器壓力感受器視覺感受器味覺感受器聽覺感受器嗅覺感受器人體中樞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人體大腦9 、城市生命體態(tài)特征 體系構(gòu)建城市生命體態(tài)特征指標(biāo)基本要素各類資源存量各類資源屬性所有資源狀態(tài)?；咎卣鹘煌ㄕ{(diào)度能源供給防災(zāi)應(yīng)急社會穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行城市建設(shè)城市運營醫(yī)療保障生態(tài)環(huán)境人群人流狀

8、況。PART 2初步踐行建設(shè)思路總體架構(gòu)1 、 IOT 平臺向上支撐的數(shù)字孿生城市主要用途是運用信息通信技術(shù)，物聯(lián)感知手段進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，分析、整合城市運行核心系統(tǒng)的各項關(guān)鍵信息，配合 3 維仿真城市化平臺展示。從而對包括民生、環(huán)保、交通、公共安全、城市服務(wù)在內(nèi)的各種需求做出綜合分析以及智能響應(yīng)。其實質(zhì)是利用先進(jìn)的信息技術(shù)，實現(xiàn)城市智慧式監(jiān)測和運行，進(jìn)而為城市中的人創(chuàng)造更美好的生活，促進(jìn)城市的和諧、可持續(xù)成長。2 、 IOT 平臺向下支持 樓宇綜合監(jiān)管智慧樓宇介紹訪客管理智慧停車智慧照明視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)重點人員監(jiān)管3 、 IOT 平臺向下支持 設(shè)施設(shè)備模型單體空間化基于時空大數(shù)據(jù)

9、，采用三維展示風(fēng)格，對樓宇內(nèi)每個樓層的樓梯結(jié)構(gòu)、安全通道、車庫、等空間進(jìn)行展示。并且可以查看基礎(chǔ)信息，如：空間結(jié)構(gòu)、空間尺寸、空間面積等信息進(jìn)行直觀查看。真實場景模擬地下管線空間結(jié)構(gòu)3D 空間展示空間屬性信息空間數(shù)據(jù)： 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) - 空間數(shù)據(jù)4 、 IOT 平臺向下支持 各類設(shè)施設(shè)備數(shù)字化標(biāo)識空間數(shù)據(jù)的設(shè)施設(shè)備被賦予基礎(chǔ)信息、實時動態(tài)數(shù)據(jù)信息。管理者可以準(zhǔn)確的查看各類設(shè)備在空間環(huán)境中的具體位置、基礎(chǔ)信息、運行狀態(tài)，能源消耗；精準(zhǔn)空間定位設(shè)備明細(xì)管理3D 空間展示設(shè)備異常監(jiān)測設(shè)備信息管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù) - 設(shè)備數(shù)據(jù)5 、 IOT 平臺向下支持 設(shè)施設(shè)備實時動態(tài)感知基于時空大數(shù)據(jù)平臺，對樓宇內(nèi)環(huán)境指數(shù)、

10、樓宇人員考勤、能耗情況、監(jiān)控運行比例、今日訪客人員數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測。能源消耗監(jiān)測視頻運行監(jiān)控環(huán)境指標(biāo)監(jiān)測考勤數(shù)據(jù)訪客人員數(shù)據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) - 動態(tài)感知數(shù)據(jù)5 、 IOT 平臺向下支持 設(shè)施設(shè)備實時動態(tài)感知結(jié)合空間數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，采用三維展示風(fēng)格，對樓宇空間內(nèi)各樓層的人員分布數(shù)量，基本信息、當(dāng)前位置、軌跡路徑、等數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，確保樓宇人員的安全。實時人員定位人員軌跡跟蹤3D 空間展示各樓層人員數(shù)量統(tǒng)計人員基本信息人員監(jiān)管系統(tǒng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)異常，首頁會及時的進(jìn)行預(yù)警提醒通過點擊預(yù)警提醒，及時彈出告警空間信息通過點擊具體故障區(qū)，可及時查看實時影像和告警詳情，處理進(jìn)度等6 、 IOT 平臺向下支持 設(shè)施設(shè)備反饋

11、控制告警處理基于時空大數(shù)據(jù)平臺，集中調(diào)取全域監(jiān)控感知設(shè)備及公共信息資源，實現(xiàn)了突發(fā)事件下的快速定位、信息加載，實現(xiàn)事前預(yù)防、事發(fā)應(yīng)對、事后處理、善后完善。7 、 IOT 平臺向下支持 設(shè)施設(shè)備反饋控制結(jié)合空間數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，采用三維展示風(fēng)格，對樓宇內(nèi)每個樓層的照明設(shè)備開放情況、實時用電、實時故障進(jìn)行監(jiān)管。可以監(jiān)測長期無人環(huán)境的異常照明，智能控制照明設(shè)備。實時用電實時故障異常照明提醒照明設(shè)備開放情況智能控制智慧照明8 、 IOT 平臺向下支持 設(shè)施設(shè)備反饋控制結(jié)合空間數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)，采用三維展示風(fēng)格，對停車場車位使用情況進(jìn)行直觀了解，對停車場各類實時數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合監(jiān)測 , 同時還可以輸入車牌查看車輛位置；實時車位車輛實時進(jìn)出情況車位 3D 空間展示智能尋車車輛類型占比智慧停車PART 5數(shù)字孿生的明天后期推進(jìn)由點 - 到線 - 鋪面智慧能源智慧法律智慧口岸智慧生活智慧校園智慧醫(yī)療智慧養(yǎng)老智慧社區(qū)智慧城市空間大數(shù)據(jù)和物聯(lián)感知數(shù)據(jù)的融合首先以“定點”、“定線”、“再到