数字城市数字孪生技术助力智慧楼宇建设.pdf

数字李生技术助力智慧楼宇建设CONTENTS1数字拿生技术概要智慧应用场景：XXXX大厦I行业背景：数字挛生是数字化浪潮的必然产物数字挛生是数字化浪潮的必然产物随着全球发展进入数字化、网络化、智能化新阶段，数字挛生理念应运而生，成为制造业转型升级的重要方向，并向各领域不断延伸。DigitalIntelligentAl FoundatJons Intelligent Apps and AnalyticsDigital Twine1010(iOlOl_OiOCloud to the EdgeConversational PlatformImmeraive Experienc*学术界提出概念雏形2002年，密歇根大学PLM课程提出 数字挛生”概念模型物理/虚拟系统动态关联贯穿创造-生产-运营-处置”阶段2010年，NASA在航空航天领域引入 数字挛生理念制造业引领落地实施领军制造企业将发展数字挛生 解决方案作为推进工业互联网的重 要举措西门子：产品/生产工艺流程/设备数 字化双胞月台 GE:航空、发电等数字化双胞胎方案各领域加快延伸拓展Gartner:数字挛生处于上升阶 段，是未来十大战略科技趋势。I行业背景：数字挛生是数字化浪潮的必然产物现实世界数字世界语义提取 时空知识图谱数据获取行业背景：新基建+数字挛生+新型智慧城市=新机遇数据融合城市规划顶层设计决策管理城市治理灾害预警应急管理公关服务数据开放生态智慧楼宇智慧文旅智慧机场智慧能源智慧政务地理信息系统智慧园区智慧交通智慧工厂5G车联网智慧水务数字经济发展数字挛生的意义就是让真实世界很高成本、很难实现的事情，可以 在虚拟世界里低成本、快速地去实施全感知全连接万物互联轨道交通工业互联网物联网及智能感知技术新能源充电桩5G基站数字挛生都作为新型智慧城市的基础设施，以数字化的虚拟映射来模拟城 市全要素和时空全过程，从而打通智慧产业集群之间的信息互联互通，推 动新基建大潮下各领域的数字升级。大数据中心特高压AI人工智能数 字 化新基建新基建作为当前经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键助力，其最大的特征就是数字化。智慧城市信息处理核心也是数字化，通过大数据、云计算、5G、人工智 能等方式推进城市治理现代化，加速万物互联、全感知全连接新型智慧城市的到来。I行业背景：数字挛生是数字化浪潮的必然产物楼宇作为城市的基础单元，联结了个体、家庭、社会、国家，逐步成为物理、世界、人文世界和数字世界三位一体的空间综合体，成为智能社会的落脚点。当一个个楼宇细胞智慧化了，拼起来就是一个智慧社会的有机生命体，满足政府治理诉求，社 会民生需求，符合新基建投资方向。新基建引发的投资方向，全面贯通物流、人流、数据流、产业流、资金流和价值流，而智慧园区的建设场景中包括了绝大多数的新基建内容，所以从主体上园区又成 为了 新基建的一个很好的落脚点。建筑是城市的基本单元 城市除了马路，都是建筑数字中国落脚点“新基建”投资方向 政府治理诉求 社会民生需求 传统园区改造优化用户体验 助力业务增值 提升运营管理能力智慧楼宇数字化技术管理机制5G物联网人 工智能云 计算区块 链撒数据建筑是工作与生活的载体，是经济发展的核心抓手是构建万物互联的智能世界的落脚点.I行业趋势和痛趋势：响应国家大力发展数字挛生号召，建立海量三维数字底板对传统智慧城市赋能，模拟仿真承载海量级城市模型数据。痛点：平台性能需支撑城市级模型&数据，模型渲染逼真美观且浏览顺畅，交互与输出新体验等问题进入2020年，三维数字底盘走进我们视野，基于数字底盘可以叠加各种应用，汇聚城市数据，形成城市大脑。痛点分析传统建筑的信息化偏重垂直、孤立的烟囱式子系统 建设，数据不互通，业务难融合，长期面临着服 务体验差.综合安防弱、运营效率低、管理成本高、业务创新难等痛点。打通各个子系统 多源数据整合、统一管理 三维可视化需求日益强烈炫酷的展示效果 功能可扩展痛点分析三维可视化专业性强，技术门槛高三维可视化专业性强，涉及计算机图形学、三维建模、仿 真模拟、地理信息等多个学科知识，用户需求日益强烈，但是技术准入门槛高、难度大。市面上产品良莠不齐，方案五花八门新基建、数字李生等政策激发了万物互联全社会生态链，如传统企业、建筑行业、硬件厂商等企业纷纷入局，优质智慧园区产品和方案凤毛麟角、参差不齐。缺乏通用平台及统一标准构建新型智慧城市时，个体都不是遵循专业所长做垂深，而是张口就是独立生态，相当可怕，各种协议不同，缺乏行业统一标准导致浪费很多时间做重复建设。平台项目建设、维护和使用成本高用户在建设项目时经常花高额成本采购了可能只用不到 产品功能十分之一的功能，产品定制性差，维护成本高，且部分大厂项目定制费用很高远超出用户预算。核心技术：数字挛生能力DTW(DigitalTwinsWorld)平台以3D图形+GIS引擎为核心，为城市级多场景应用(社区/园 区/工厂/建筑)提供可视化交互体验与精准实时呈现、运维与仿真，实现物理世界与数字世界同步映射三维数据生产生态硬件;BIM设计GIS引擎渲染引擎、BIM图形引擎CIM/CIM+城市级业务BIM运维建筑/园区楼宇SaaS服务BIM智慧建造 设计/施工建造SaaS服务DTW平台二三维数据服务解决方案BIM咨询.VR大数据 AIoT 多元数据融合平海量数据加载核照片级画面呈现心 SDK开发接口力快速场景编辑多终端多场景兼容支持多维度、多来源数据的融合，包括遥感数据、倾斜摄影、点云数据、BIM模型、GIS数据、IoT数据等城市级别的模型秒级加载和极速渲染，超大体量模型在均能流畅运行基于最新的图形引擎打造，照片级还原真实世界，实现海量数据的高效渲染平台的功能均以标准API接口对外开放，用户可根据自身的业务需求，定制 开发基于QM基础平台的QM+业务应用提供丰富的场景模型库，用户仅需通过简单的拖拽操作即可快速定制应用 场景，高度还原场景细节，实现丰富的应用基于高效的云渲染技术，一键发布，N端共享,兼容桌面端、Web端、移 动端、MR设备等各种设备，跨越终端提供一致体验物理空间数据、动态感知，数据的可视化镜像丰富开发接口提供快速场景编辑照片级画面呈现多终端多场景兼容I核心技术：大数据能力多源海量数据服务平台，依托数据模型&分析引擎，帮助城市思考、决策与运营，重塑人-机-物新生态行业痛点差异化能力用户价值数据碎片化数据碎片化现象严重区块链实现海 量数据共享统一的数据湖 服务框架知识图谱重塑 人-机-物生态一站式全流程 数据加工沉淀数据资产，助力业务协同数据难管理多模态数据难以管理研判不全面态势预测研判不全面治理能力缺乏全生命周期治理能力缺乏一体化处理，效率提升40%3)_s6大类100+行业薪据模型，预测 准确度提升30%-/-.-开放式数据探索创新，提供 数据即服务-工曲PB级数据管理100+行业数据模型国 态势预测研判禽覆盖百万级人群鬲数据驱动业务优化 提升运营效能45%I核心技术：物联能力全域感知物联PaaS平台，实现城市级跨场景设备的互联互通，节省企业研发成本和开发周期2.452.14：北京43,621武汉物层照明26,618108,37,2,443,256L接入总数/上海10,527海纳云IOT云平台设备接入方式品类分布设备场景分布设备接入协议智慧市政12%智惠消防7%智意安全6%智意园区13%智慧社区15%智慧车库5%设备交互武汉国际广场 9,625,672海尔首府4,227,920玫瑰兰庭1,158,993广州多度门禁|10,750,023MQTT 43%应用数量621髅深圳多度门禁8,222,978传感器照明烟感监控门锁口其他设备总交互次数:H，III,IIIa设备总数量 接入型号W 2,443,256 丑 1,0020生态厂家 r 216慧城市 厂 4,888,651鼎世华府11,801,092深圳多度门禁 I2,166,836青岛云玺4,675,697设备城市分布序号城市名称设备数量ffl胃岛1,064,692广州695,274团武汉321,6754深圳108,3745呼和浩特43,8426北京43,6217重庆26,6188郑州22,698|核心技术：AI算法能 力场景化AI算法中台，提供即时性研判与主动式服务，实现城市级事件的精细化智理.算法中台.核心能力情分析.BiRSiJ 车牌检测人体部位分初模块化封装硬件自适应需求侧闭环全栈式开发高效发布与部署，提供算法 在线升级，支持二次开发边缘计算与端侧设备快速适 配，支持多种AI芯片，降低 事件处理延迟AI算法与业务系统闭环处理，实现多业务间协同联动从数据生产到算法落地的一 站式编码、训练、测试、封 装、部署、优化。为业务需 求提供多种算法工具，开发 效率提升50%典型案例XXXX大厦2021年与XX联合打造智慧楼宇数字李生管理平台，依托强大的技术背景，建立完善的智慧楼宇解决方案，实现楼宇控制自动化、物业管理高效 化、便捷通行智能化、能源管控精细化的核心能力，同时赋能于整个智慧楼宇行业以全新的理念。便捷出行总体构架依托XXXAIOT,结合大数据、云计算等技术，打造城市级智慧楼宇SaaS服务综合平台，赋能智慧 建筑行业，实现标准化.智能化、定制化场景。自主研发的智慧楼宇数字挛生平台，涵盖了楼宇自 控、运维、安防消防.能效管控、便捷出行等场景的智能管控，平台通过不断的自主学习，为运维 人员提供较完善的智能决策辅助，同时为业主、外来人员提供了高效.优质的体验。智能巡检、智慧通行、工单管理告警管理能源管理环境空间总体构架前端展示I。微信小程序|.|移动端APP 匚PC端智慧楼宇数字挛生平台A业务平台数据中心XXXAIoT智能硬件楼宇云自控安保安防能源管理环境空间管理资产管理招商管理便捷出行y数据采集协议解析 设备管理数据映射 数据整合TCP/IPNB-IOTZigBee摄像头数据资产人员数据 工单数据告警数据 设备数据 I0TRS-485/RS232MQTT人脸识别 智慧门禁 智能电表 智能水表数据处理传感器分布存储 AI云计算数据架构化 规则引擎_JLoRaJ网 智能电梯智能面板_7产品功能：楼宇云自控自主研发的智慧楼宇云自控系统，突破传统楼宇自控的本地集中管理和监控，所有水.电、暖的监 测信息全部上云，通过AI智能的自主学习不断完善计算分析能力，为云自控提供精准的数据分析以 及智能决策辅助监测送排风机的运行状态显示，故 障报警，启停控制变配电系统监测监测高压进线主回路运行 状态、故障报警；低压进 线主回路运行状态、故障 报警；高压、低压主要供 电参数监测给排水系统监测空调系统监测风机状态监测；送风温湿 度测量滤网压力状态；风 机故障状态；启停控制；手动/自动状态展示水泵运行状态的监测；故障 告警；启停控制；水箱、集 水井水位监测及报警照明系统监测监测照明系统的运行状态、报 警状态照明系统的启动信息、故障信息冷热源系统监测监控冷冻机组启/停控制、运 行状态及故障报警；冷冻水/热水供、回水温度等I产品功能：安防消防为了打造安全的楼宇空间，将摄像头.消防设备、各类传感器等设备统筹管控，形成场景闭环。通过设备告警联动摄像头，映射到3D模型的真实场景位置，及时定位消防、安防报警点，并可将 告警内容派发至安保人员形成快速闭环防疫监测消毒智能化温感摄像头实施布控，实时感知体温异常人员,疫情期间各区域消毒实现智能登记留存管理告警、监控实时联动发生紧急情况时，传感器发生告警，通过云计算 技术联动附近摄像头，直接呈像于3D模型内智能化巡检任务创建针对日常运维检查制定计划，通过大数据分析设 备运行情况智能推荐巡检路径及巡检时间，自动 生成巡检任务3D模型监控实时映射 基于Unity、ThreeJS技术将监控视频视角与3D模型相融合，形成沉浸式视频体验，确保监控点位 快速定位产品功能：能源管理为强化节能减排带来的收益，数字挛生平台依托XXXAIOT对建筑进行实时能源监测，传感器设备 和网器联动，实现智能设备云托管，达到设备能效最大化、能耗最小化的效果wo聊|节能策略C海纳云青岛金控中心.Hi N Ooud Technology U Cloud节能策略：水电能源实时监测碳排放自动换算能效节能策略制定/升级消防水液位、液压监测能源数据实时采集、监控PC客户端APP移动端1、3、5、任一区域无人时，关闭照明、空调定时开启、关闭任一区域内空调、照明设备根据人员密集程度智能调整空调设备的温度及出风量2、区域内人员基数较小时，降低空调出风量 4、区域内光照大于150LX，降低照明亮度I产品功能：环境空间通过Unity3D展示楼宇空间、环境。可直接在模型中划分权限区域，对区域进行管理，同时包含 会议室管理和工位管理，将会议室预约审核、会议室查询、工位绑定、工位查询相结合，形成完 整的空间管控；楼宇环境采用多点监测的方式采集数据，通过算法分析计算当前空气质量是否达 标，打造健康办公场景。楼层环境监测通过空气盒子来监测大厦每层楼的空气质量，包含：温度、湿度、PM2.5、二氧化碳含量智能会议管理通过签到机、毫米波雷达、热成像摄像 头实现会议室状态的自判断、自动签到 以及会议室空间的人员分布情况，同时 支持前端会议预约、后台会议审核功能空间数据统计会议室使用情况分析、楼层剖面图展示、人员态势分布热力图展示智慧工位管理通过二维码和热成像对工位进行管理，实现工位、员工间的绑定，工位占用未 登记报警等策略I产品功能：环境空间 PC客户端应用 移动端小程序o VIRGIN 令 82%智慧通行c海纳云彳6金控中心一 Hai Na Oou0 Tecftnciogy U Cloud食议案列息Q查找会议室的 2020-09-03（今天）14:00按时段查找15:00除彼 A I2021 08 06 113 39我关注的会议室会议室名称一会议室名称一下一个会议将在16:15开始容纳人数：20人设施：投影仪白板转接头沙发智真电话座机会议室名称二会议室名称二会议将在18:30结束容纳人数：20人设施：投影仪白板转接头沙发智真电话会议室名称三会议室名称三至产品功能：空间可视 化基于3D建模、Unity、NodeJS技术实现空间的数字挛生呈现，通过多角度、多维度的空间展 现，实现全场景,上1真实还原、实时模拟，同时功能与模型完美融合，结合BIM、GIS等技术实现 沉浸式体验。多维数据可视化 数据功能一体化大屏数据可视化，对告警数据、工 大屏与后台业务整合，打造中屏理单处理数据、节能减排统计、实时 念，形成功能、数据合二为一的产沉浸体验科技化 权限区域自动化沉浸式漫游体验，可实地监控楼宇 权限管理方面采用模型交互的形式进内任意角落的设备，降低运营成本,彳亍编辑，打造可视化的权限区域设定，提高运营效率 避免运营错误产品功能：空间漫游云自检针对空间使用情况，秉承数字挛生的理念，形成了一套可高度自定义的空间漫游与云自检体系。00全场景空间漫游采用3D漫游技术，通过第一人称视角全方位查看 带有具体点位的设备信息、工位信息、告警信息 等智慧空间云自检结合云计算，数字挛生大脑定时自动巡检排查设 备及设施的运行情况，并可及时反馈定制化智能巡检通过智慧大脑对设备点位的模拟及云计算的数据 分析，用户可自定义设备巡检路线I产品功能：便捷出行云托管出行即利用云平台+移动端小程序+远程后台+移动岗同时协作，实现停车流程智能化，人 员出入精细化管理。智慧门禁门禁权限分为VIP、普通员 工、外来访客三个等级，对 人员层次化、精细化管控温感检测摄像头识别人员面部，通过面部识别热像仪计算人体体 温，并在终端展示人脸识别通过人脸识别一体机+人脸 识别算法+云后台管理系统 实现准确、快速通行智慧道闸入口管理系统、出口管理系统、图像抓拍系统共同组成 1寻车辆识别、信号灯识别的智7道闸轨迹监测摄像头识别车辆车牌,根据 摄像头点位通过AI计算在3D 模型中绘制车辆行驶轨迹图A自助寻车根据摄像头及大数据算法，结合前端小程序实现根据车牌号自助寻车并绘制路线的功能产品功能：便捷出行（人员门禁）人脸识别算法、人脸识别设备.温感摄像头和具备边缘计算能力的轨迹监测摄像头相结合，同时 与完整的线上审批流一同实现快速通行。人员门禁闯入告警门禁结合平台大脑实时监测异常闯入人员并生成 告警信息，直接推送至前端安保人员侧人脸黑名单追踪平台可添加人脸黑名单信息，并可追踪人脸黑名 单的实时路线呈现于数字挛生模型中智慧通行访客申请移动端雇序与PC平台端组成完整的审批流，移动端发起申请，平台审核，通过后，自动生成 通行证产品功能：便捷出行（智慧停车）结合道闸设备、照明设备.AI摄像头、车位引导设备对车辆进行精细化管理，实现反向寻车、出 入口拥堵预测、不明车辆信息跟踪采集等功能，打造高效智能的停车场景智慧道闸车辆识别车辆道闸结合ETC识别技术对过往车辆进行实时监 测，提升通行效率；紧急情况时可人工干预道闸 开启关闭道闸出入拥堵监测地磁结合摄像头联合判断车辆进出情况，通过智 慧楼宇数字挛生平台分析道闸出入拥堵情况，以 便对停车策略进行调整车位引导反向寻车车辆进入后，通过地磁和车位引导设备对开入车 辆进行车位引导，同时依靠GIS技术辅助实现反 向寻车I产品功能：设施管理设施管理为楼宇中非状态类设备的管理板块，维护设备的基础信息以及设备状态信息，实现设备的 集中控制以及设备智能AI托管（系统自动执行节能标准策略，并可自动按照时间段开启和关闭设 备）；电梯状态以及乘梯人数和电梯所在层数的数据采集，方便对电梯进行维保和处理紧急事故设施点位可视化设备状态信息统计（可分楼层）工单派遣、工单审核、工单评价设备集中控制设备智能AI托管设备单体精细化操控产品功能：告警管理告警管理为智慧楼宇中非常重要的环节，快速定位、快速响应、快速处理是至关重要的，数字挛 生平台将告警分为：安防告警、消防告警、能效告警、出行告警、环境告警.空间告警等6大板 块，并细分至14个告警子类目，实现告警精细化管理；同时告警可自动生成工单，前端运维人员 通过消息提醒，去现场排查pc客户端告警地点快速定位告警信息数据留存一键派发告警工单后台一键关闭告警网络报警电话一键拨打APP移动端告警工单领取告警工单处理