为响应水利部加强智慧水利建设工作的号召,水利行业引入其他行业的先进技术提升传统水利的管理手段,加强数字映射、数字孪生、仿真模拟等信息技术的应用。 “数字孪生”是真实世界的复制,是对真实世界进行深度数字化的分析和模拟,目前在城市建设与工业领域使用广泛。 水利行业与数字孪生的结合尚处于初级阶段,目前应用主要集中于通过地理信息、感知测量等实现水流状态的映射以及对工程构造的虚拟模型建设,实现水场景的可视化展现。 水利业务数字孪生建模平台可以替代传统手段耗时长、工作量大的定制化系统开发工作,通过水利业务数字孪生建模的成果可快速响应未来决策变化、按需调整,在长江流域水工程防灾联合调度示范系统的业务应用建设及运行中提供支撑服务 忽米网——让工业更智慧源自:《水利业务数字孪生建模平台技术与应用》
数字孪生技术通过构建物理水利系统的虚拟映射,实现数据驱动的实时监测、智能模拟与科学决策,成为推动水利行业高质量发展的核心引擎。 山东融谷信息凭借其在数字孪生领域深厚的技术积累和丰富的水利数字孪生交付经验,打造了智慧水利行业数字孪生最佳交付实践,助力集成商伙伴低成本、高质量的交付数字孪生项目,全方位赋能水利行业的数字化转型。 结语水利数字孪生系统不仅是技术革新的产物,更是推动水利高质量发展的战略选择。通过在防洪、灌溉、生态保护等领域的深度应用,其多维效益正在不断显现。 水利数字孪生系统通过防洪、灌溉、生态场景的深度应用,实现了从“人治”到“数治”的跨越。 随着5G、AI、量子计算等技术的融合,数字孪生将成为智慧水利的“中枢神经”。
数字孪生水网作为智慧水利的核心技术方向,通过仿真技术对物理水网进行全要素数字映射,融合GIS、视频融合、物联网(IOT)等技术构建“实景孪生一张图”,实现对水利工程全生命周期的智能管控。 为此,数字孪生水网解决方案遵循“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,以“监测系统完善、调控网络智能、预演决策支持、安全运行可靠”为建设原则,构建总体框架,系统性破解传统水利痛点,推动水利业务向数字化 日常业务管理基于数字孪生水网可视化平台,实现日常调度、值班、信息统计分析数据的统一管理,提升智能化水平。 应急事件处置构建全流程机制,通过移动APP、电话、短信等多渠道第一时间发布应急信息,依托数字孪生水网可视化平台的应急资源调配、人员联动、预案管理等功能统一指挥,最大限度降低损失。 数字孪生水网与GEOVIS iWater的结合,是水利行业从传统管理向智慧运营跨越的关键引擎,系统性破解了感知、算力、数据融合及智能化等痛点,以“四预”体系与全流程管理重塑水利管理范式。
数字孪生水利建设是推进智慧水利建设的实施措施,水利部近几年先后从行政、规划、工作、技术四个层面制定印发了系列文件,明确了推进数字孪生水利建设的时间表、路线图、任务书、责任单, 完成了顶层设计。 1、核心领域交付案例 - 智慧水利“四预”数字孪生平台搭建高精度数字孪生空间数据底板、水灾害防御三维场景应用系统,建设和整合洪水预报、防洪调度、洪水风险分析模型,开发水利模型和三维可视化模型之间的耦合应用 融合多源数据,通过专业模型对水位、流量等水安全要素进行预测预报,提高精度和预见期;基于数字孪生平台,在虚拟空间中对不同情景下的灾害演进、水利工程调度等进行模拟推演,比选优化方案;根据预演结果和实际情况制定完善预案 5、核心领域交付案例 - 数字孪生航道(通航)综合运营平台将数字孪生、物联网、AI等技术,与航道运营、船闸监测、调度、指挥、运维等业务深度结合,实现航道运维调度自动化、船闸运行可视化、基础设施养护管理智能化 山东融谷信息科技有限公司,专注数字孪生项目交付。公司拥有数字孪生交付工程师200余人、模型师800余人,从项目前期支撑、开发、实施、售后等环节形成闭环交付。
数字孪生水利是水利高质量发展的重要标志,在2023年全国水利工作会议上政府强调要大力推进数字孪生水利建设,支撑保障“四预”工作。 按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求,统筹建设数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程,构建具有“四预”功能的数字孪生水利体系。 图片 加快智慧水利建设的核心关键是“数字孪生流域”。 数字孪生流域,是数字孪生技术与水利融合的新发展路径,综合利用倾斜摄影、实景建模、数值仿真、BIM、GIS等多种技术手段,围绕不同维度、不同场景、不同业务模块建设需求,构建具有不同场景尺度等流域数字孪生基底 在服务器上安装已有的智慧水利数字孪生内容,同时安装云流化系统,对智慧水利内容进行流化,以交互操作视频流的方式投射到终端,用户在内外网、互联网都可以便捷操作该孪生应用,无需额外学习成本。 那么,数字孪生智慧水利使用云流化解决方案有哪些优势呢? 1.
智慧水利的建设涉及多个行业的信息融合,比如:智能感知、卫星遥感、大数据、云计算、物理网等等。而融合了这些数据的模型也从传统的二维向更加方便管理的数字孪生和三维可视化发展。 那么云流化技术是如何助力数字水利的呢?使用是否麻烦呢?要想解决这些疑问,我们首先要明确下什么是云流化技术? 一、使用步骤1、将已经做好的水利数字孪生模型比如UE活着unity模型安装在服务器中;2、在服务器中安装云流化软件系统3、将要流化的水利孪生模型存储地址添加到点量云流化程序中,形成用户可直接访问的url 图片二、对数字水利行业的助力1、使用更加方便学习成本低如上所述,云流化程序对于水利数字模型的展示是可以多终端的,包括手机、平板和电脑,甚至是几十米的智慧屏、电视、电视盒设备,都是可以的,让用户可以在更多种类的设备类型中使用 2、摆脱时间和空间的限制使用云流化技术方案部署做好的数字孪生水利程序,在使用的时候无需去特定展厅或者kongzhi中心,在自己办公室或者需要演示的场所也可以打开链接直接使用。
将图扑软件与 GIS、粒子仿真、虚拟现实、边缘计算等技术相结合,数字孪生闽江流域水利工程,实现坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡漕、筏道、鱼道、水电站、水质、环境、水位、降雨等的实时监测,实现对水力资源的可持续利用 通过图扑软件将水电站厂房、生态鱼道、泄洪闸门等进行数字孪生,在云上打通虚拟和现实。 融合数字建模、数字孪生、仿真模拟等技术,轻松构建低代码、零代码物联网 IoT 平台,辅助水利水电工程实现智慧化管理。 图扑软件数字孪生水轮机拆解过程,实现了在数字世界对物理实体状态和运行的全面精准呈现。场景中设备零件,浮现相应的属性信息,准确掌握设备内部业务流程、行为逻辑、状态变化等。 采集江河流域范围内的 DOM(数字正射影像)和 DEM(数字高程模型)数据,以真实的城市河道现状信息和周边景物信息为依据,对河道、河底的三维空间数据进行三维几何建模;然后叠加精细建模的水电站模型,并进行渲染优化
在数字技术革命与产业变革深度交织的浪潮下,智慧水利作为保障国家水安全、推动水利高质量发展的核心载体,正以数字孪生技术为引擎,驱动水利行业从“经验驱动”向“数据驱动”转型。 一、技术底座:数字孪生重构水利治理新范式数字孪生技术通过构建物理水利系统的“数字镜像”,实现数据采集、模型推演、决策优化的全链路闭环。 四、未来展望:数字孪生引领水利治理新变革随着5G、物联网、AI等技术的不断发展,数字孪生技术将在智慧水利领域发挥更加重要的作用。 2、应用拓展:拓展数字孪生技术在水利工程管理、水生态修复等领域的应用。例如,在水利工程管理中,通过数字孪生技术实现工程全生命周期管理,提高工程运行效率与安全性。 推进数字孪生技术的标准化与规范化建设,制定相关技术标准与应用规范,为数字孪生技术在水利治理领域的广泛应用提供支撑。智慧水利数字孪生解决方案正以技术为笔、数据为墨,绘就水利治理现代化的新画卷。
前言 从大禹治水到三峡大坝的建造,人类为控制和调配自然界的地表水和地下水,修建了许多的水利工程。 将图扑软件与 GIS、粒子仿真、虚拟现实、边缘计算等技术相结合,数字孪生闽江流域水利工程,实现坝、堤、溢洪道、水闸、渠道、渡漕、筏道、鱼道、水电站、水质、环境、水位、降雨等的实时监测,实现对水力资源的可持续利用 通过图扑软件将水电站厂房、生态鱼道、泄洪闸门等进行数字孪生,在云上打通虚拟和现实。 融合数字建模、数字孪生、仿真模拟等技术,轻松构建低代码、零代码物联网 IoT 平台,辅助水利水电工程实现智慧化管理。 图扑软件数字孪生水轮机拆解过程,实现了在数字世界对物理实体状态和运行的全面精准呈现。场景中设备零件,浮现相应的属性信息,准确掌握设备内部业务流程、行为逻辑、状态变化等。
融谷信息凭借其在数字孪生领域深厚的技术积累和丰富的水利数字孪生交付经验,打造了智慧水利行业数字孪生最佳交付实践,助力集成商伙伴低成本、高质量的交付数字孪生项目,全方位赋能水利行业的数字化转型。 在此背景下,融谷的智慧水利行业数字孪生交付解决方案紧密贴合政策导向,围绕数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生水利工程以及数字孪生业务应用体系进行建设。 3、数字孪生水利工程:聚焦物理水利工程,运用数字孪生技术,实现对其全要素和治理管理全过程的映射与智能模拟,确保物理工程的实时监控和问题优化,提升水利工程的运行效率和安全性。 四、数字孪生交付优势:专业团队,高效优质服务融谷信息在数字孪生项目交付领域展现出显著优势,是智慧水利行业数字孪生交付的可靠选择。 五、项目协同与生态合作:携手共进,最佳数字孪生交付伙伴融谷专注数字孪生交付,积极与平台方、集成商等各类合作伙伴携手,共同推动数字孪生技术在智慧水利行业的深度应用和创新发展,致力于实现互利共赢,加速水利行业数字化转型
、水利管理更智能的数字孪生平台,全面赋能我国智慧水利建设。 GEOVIS iWater平台的模型库集成水利专业模型、智能模型、可视化模型,开展水利业务动态数字模拟仿真,其映射的实体工程运行状态输入孪生引擎,孪生引擎融合水利调度规则、专家经验等静态知识,结合云计算对水利业务实际运行数据的规律性总结 水利知识平台知识中台利用机器学习、深度学习技术,感知水利对象、认知水利规律,为数字孪生提供智能内核,支持基于时间的正向智能推理和反向溯源分析,为新一代水利业务应用创新提供支撑。 数字孪生流域打造数字孪生流域平台,提升水利决策与管理的科学化、精准化、高效化能力和水平。数字孪生水利工程实现水利工程在线监测和自动化控制,强化水利工程建设全生命周期监管,保障水利工程安全运行。 数字孪生水网构建智慧水利实景孪生一张图,实现对水利工程规划、建设、运营、维护过程的实时监测、诊断、分析、决策和预测。数字孪生灌区构建灌区精准调度配水矩阵,以实现精确、高效的水资源利用。
传统水利设施在应对洪涝、干旱、生态退化等问题上逐渐显现出响应滞后、决策粗放、协同不足等短板。在此背景下,以数字孪生技术为核心的智慧水利建设,正成为推动水利基础设施转型升级的关键路径。 数字孪生不仅是技术工具的革新,更是一种贯穿水利项目全生命周期的系统性思维与交付体系的重构。构建“智慧水利数字孪生全生命周期交付体系”,已成为水利新基建高质量发展的核心命题。 在“十四五”规划明确提出“构建智慧水利体系”的背景下,数字孪生技术正成为水利新基建的核心引擎。 山东融谷信息深耕数字孪生技术领域,以“全生命周期交付体系”为核心竞争力,聚焦智慧水利数字孪生解决方案。 结语智慧水利数字孪生全生命周期交付体系,是破解水利新基建复杂性、不确定性难题的“金钥匙”。它不仅是对物理世界的数字化映射,更是对水利治理能力的系统性重塑。
在“数字中国”战略与水利高质量发展的双重驱动下,数字孪生技术正成为重构水利工程全生命周期管理的核心引擎。传统水利工程建设中,数据割裂、模型孤立、运维脱节等问题长期制约着工程效能的发挥。 而数字孪生技术通过构建物理水利工程的“数字镜像”,依托“建设-管理-运营”(建管运)一体化交付体系,实现了从设计蓝图到运维决策的全链路贯通,为水利行业数字化转型提供了系统性解决方案。 山东融谷信息凭借其在数字孪生领域深厚的技术积累和丰富的水利数字孪生交付经验,打造了智慧水利行业数字孪生最佳交付实践,助力集成商伙伴低成本、高质量的交付数字孪生项目,全方位赋能水利行业的数字化转型。 数字孪生交付体系的实践表明,通过“建管运”一体化模式,可实现水利工程全生命周期的数字化重构。这一体系不仅提升了工程效能,更重塑了水利行业的治理逻辑。 随着技术的持续迭代,数字孪生必将为保障国家水安全、推动水利高质量发展注入更强动能。
水利部组织编制了《数字孪生流域建设技术大纲(试行)》,为数字孪生技术在智慧水利行业的应用提出了统一的要求和明确的标准。 大力推进各地方水利部门和工程单位开展数字孪生流域试行项目建设,由此掀起了应用数字孪生建设智慧水利的高潮。 依托数字孪生三维可视化技术还原水利相关全貌,聚焦水利管理各业务模块,集成水文大数据、水资源监测、水库及堤防管理等。 现在随着5G的发展和实时云渲染技术的成熟运用,可以轻松打造一套基于云端算力为依托支撑,数据云端运行不落地的数字孪生可视化系统。 基于5G+实时云渲染技术的数字孪生智慧水利轻量级可视化系统,运用服务器容器化技术,同时允许被授权的多用户访问,彼此操作互不影响。
水利部明确提出构建具有预报、预警、预演、预案 “四预” 功能的智慧水利体系,要求到 2025 年新建大型和重点中型水利工程实现数字孪生与实体工程同步验收交付。 融谷信息深耕数字孪生项目交付领域,依托 80 + 水利行业成功案例沉淀,构建了覆盖全生命周期的标准化交付体系,为数字孪生流域、水网、水利工程建设提供可复制、可推广的实践路径。 一、水利数字孪生项目交付的核心挑战与破局逻辑水利数字孪生项目横跨水文、地质、工程、信息技术等多学科,交付过程面临多重复杂挑战:数据层面,水文、气象、地理信息等多源异构数据难以互通,存在 “数据烟囱” 和质量参差不齐问题 四、未来展望:迈向 “AI + 数字孪生” 深度融合随着水利数字化转型进入深水区,数字孪生项目交付将呈现三大趋势:一是 AI 大模型与专业水利模型深度融合,实现从 “被动响应” 到 “主动预见” 的升级 水利数字孪生的价值落地,终究要回归 “业务赋能” 的本质。山东融谷信息通过全生命周期标准化交付体系,让数字孪生从技术概念转化为治水实效,为水利行业数字化转型提供了可复制的实践样本。
基于这个政策的理解与响应,大家开展了许多高速公路数字孪生系统的研究,我们也看到,数字孪生系统最近两年从示范高速开始走向了普通高速。 我们先看看,数字孪生公路系统如何定义? 目前数字孪生的技术路线和展现形式包括二维孪生展示和三维孪生展示两种: 一、二维孪生展示 对现实世界中车辆及行人基于道路2D地图进行实时重建,构建数字孪生高速公路。 一般的展现形式如下: 此类系统就是性价比高,可快速完成数字孪生系统建设和落地。缺点就是不够真实,有些环境、基础设施、行人等不能孪生展示。 二、三维孪生展示 目前大家默认数字孪生是基于三维建模实现的。 各方可以基于统一的数字孪生模型进行沟通和协调,提升工作的协同性和效率。 那么普通高速公路有没有必要开展数字孪生系统的建设? 个人建议,如果是小流量的高速公路目前没有必要开展此类系统的建设。 虽然数字孪生从展示上带来震撼的效果,但是目前性价比不够。
哪种技术可以创建数字孪生?创建数字孪生需要多长时间?如何创建数字孪生每当我们谈论虚拟世界时,“数字孪生”这个词就会一再出现。它协助企业跟踪和升级产品设计。 但是很多人需要了解什么是数字双胞胎。什么是数字孪生?数字孪生基本上是虚拟世界中任何物理系统或对象的复制品。数字孪生的主要目标是进行用户友好的模拟。它还可以帮助企业做出模型驱动的决策。 简而言之,数字孪生是环境的延伸,而不是静态复制品。牢记这一指导原则的设计师将更有效地建立联系。与数字孪生相关的统计数据2021 年,数字孪生市场规模为67.5 亿美元。 设定构建数字孪生背后的视角数字孪生这个概念似乎很容易实现,但从技术上讲,你无法为每个对象构建一个副本。因此,仔细分析哪种数字孪生创建是可行的至关重要。 构建数字孪生的成本估算构建数字孪生的成本评估取决于多种因素。
带着这些问题,我们来看今天这篇文章—— 什么是数字孪生 数字孪生,英文名叫Digital Twin(数字双胞胎),也被称为数字映射、数字镜像。 ? 相比于设计图纸,数字孪生体最大的特点在于:它是对实体对象(姑且就称为“本体”吧)的动态仿真。也就是说,数字孪生体是会“动”的。 而且,数字孪生体不是随便乱“动”。 工业制造也是数字孪生的主要战场。 ? 生产流程数字孪生模型(图片来自德勤大学出版社) 前面我们介绍数字孪生概念的时候,其实已经提到了这块的内容。 也正因为如此,很多投资机构趁机热炒数字孪生的概念,也有很多企业迫不及待想要拥抱数字孪生。 ? 参考文献: 1、《工业4.0与数字孪生》,德勤 2、《数字孪生体是谁提出的?》
数字孪生 数字孪生,顾名思义,是指针对物理世界中的物体,通过数字化的手段来构建一个数字世界中一模一样的的实体,藉此来实现对物理实体的了解、分析和优化。 背景 2002年密歇根大学教授Dr. ,并不断丰富着数字孪生的形态和概念。 设计阶段的数字孪生 在产品的设计阶段,利用数字孪生可以提高设计的准确性,并验证产品在真实环境中的性能。 制造阶段的数字孪生 在产品的制造阶段,利用数字孪生可以加快产品导入的时间,提高产品设计的质量、降低产品的生产成本和提高产品的交付速度。 产品阶段的数字孪生是一个高度协同的过程,通过数字化手段构建起来的虚拟生产线,将产品本身的数字孪生同生产设备、生产过程等其他形态的数字孪生高度集成起来,实现如下的功能: 生产过程仿真:在产品生产之前,就可以通过虚拟生产的方式来模拟在不同产品
1、数字孪生的概念,最早出现在2003年美国密歇根大学Grieves教授的产品全生命周期管理课程中。 2、数字孪生是在虚拟空间中创建现实事物的数字动态孪生体。 3、数字孪生中的物理对象和数字空间可以相互映射、动态交互和连接。 4、数字孪生要求虚拟物体不仅要保持对实体几何结构的高度模拟,还要在状态、相位和时态方面进行模拟,尽力保证数字虚拟模型与物理实体之间的相似度。 6、数字孪生的主要应用领域包括数字化设计、虚拟工厂、设备维护、智慧城市、智慧医疗等。 7、元宇宙需要通过数字孪生来构建具有极其丰富的细节的逼真环境,并创造身临其境的临场体验。 由此可见,数字孪生是实现元宇宙的必备技术。数字孪生对物理世界映射的越真实,元宇宙世界的体验就越好。