大型集团企业数字孪生智慧厂区运营中心总体规划方案案

数字孪生智慧厂区运营中心总体规划方案目录TheContents01系统概述02技术架构03功能介绍04技术优势05相关案例06拓展应用1.1建设目标统一的智慧指挥调度中心集约化管理、快速响应调度，品质监控，兼顾品牌形象展示。数字孪生驱动智慧厂区数字化转型构建一个数字平台，持续迭代升级集团构建一个融合了云计算、大数据、物联网、人工智能、视频云等技术的数字平台，积累业务资产，可持续迭代升级。集团各级业务平台互通互联统一建设标准、一个平台接入开放系统，资源复用避免重复建设。企业数据接入预留为厂区系统接入、数据接入保持开发接口，实现数据融合，长远发展。物联网+AI实现科技赋能AI+平台，助力智慧物管，节能减耗，提升安全、减岗增效。创新应用带来智慧体验构建高带宽、低时延、海量连接的智慧厂区智慧应用，打造厂区亮点、构建数字化转型标杆。系统目标通过数字孪生技术，搭建展示、指挥、运营一站式综合管理中心展：厂区展示中心参观接待领导驾驶舱数字化转型样板管：厂区安消中心实时监控视频回放安全巡检告警预判告警分析安消联动营：厂区运营管理中心产线监管

能耗控制仓储物流设备监测环境监测安全生产1.2主要任务2.1技术架构基础设施层感知设备云网云计算云网络云存储云安全摄像道闸对讲烟感门禁视频分析水表电表气费能耗视频安防支撑层数据采集基础维开发数据处理数据共享应用集成监控管理接口管理GISCIMBIM支撑平台数据安全接口统一管理服务底座平台统一数据平台视频互联平台统一网关平台用户数据库视频数据库公共服务平台业务数据库资产模型库物联数据库对外接口系统安全系统建设智慧厂区运营体系应用层数字孪生厂区运营中心基础设施建设平台及应用建设能力支撑数据汇聚大屏驾驶舱业务应用端使用端智慧物流智慧通行能源双碳智慧仓储生产管理应急处置智慧安防统一接口应用赋能2.2数字孪生技术上海漂视网络股份有限公司产品设计数据、实时数据采集、管理数据的融合，帮助工厂构建数据应用平台、制定数据规

范和标准。.机器端至云端的数据连接，基于规则引擎和产品打通，实现海量设备数据的存储、计算及分析.边缘计算与云计算的无边界服务实现机器端与管理端的深度融合工业互联网平台〉》数据连接计算管理0203》〉〉

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2.2数字孪生模型底座标准满足工信部、住建部建设标准不同时空尺度的应用上海漂视网络股份有限公司2.2数字孪生模型底座主要数据源达到LOD400及以上，适用于人机互操作、厂区局部精细化场景还原、高精度仿真、单体设施设备管理等。7级

零件级模型CIM6CIM5CIM4CIM7CIM2CIM3功能模型级别，主要数据源是基于BIM的LOD200，适用于厂区物管理，及其内部结构呈现。5级

功能级模型精细模型级别，主要数据源精度1：200~1：500或LOD100，适用于厂区地质模型、区域管网模、重点区域规划建设服务等场景。4级

精细级模型标准模型级别，主要数据源精度1：500~1：2000，适用于厂区周边区域基础地形地貌要素、概要性道路建筑空间分布特征等。3级

标准级模型CIM7CIM5CIM4CIM22.2数字孪生模型底座周边3km以内的主要道路和环境。根据影像地图的数据和无人机航拍的参考图片进行建模。工厂周边CIM3级建模根据仓库的CAD图纸和建成后的效果进行准确还原仓库内景CIM7级建模据厂区CAD图纸和效果图进行建模，进一步可以使用无人机航拍参考图片对模型进行优化调整，精确还原实际厂区场景。外景建筑CIM5级建模如生产线上的生产设备、仓储部分的罐体、立体库等，根据实际产品进行外观1:1还原设备设施CIM5级建模3.1功能结构智慧物流智慧通行能源双碳智慧仓储应急处置生产管理智慧环境智慧安防数字孪生厂区运营中心：1+X板块3.2生产管理真实生产厂房生产原材料生产加工设备过程产品最终产品数字孪生厂房原材料模型加工处理模型影响模型产品模型数据、信息交互材料参数选材优化加工处理能力状态评估虚拟测试虚拟测试实际加工模拟加工实际产出模拟产出实际装配模拟装配指导修正结构设计、成本优化影响关系在数字孪生生产车间中，一方面通过各类传感、测量装置建立材料、装置、生产流程的实时数据库，作为构建镜像虚拟车间模型的基础。另一方面则接收由镜像虚拟车间发送的指导信息。虚拟车间则对物理车间从材料至成品的生产加工全流程进行数字化，进一步得到孪生过程模型。基于这些与真实车间高度近似的模型，对生产的全流程进行模拟，可以对原材料选取、结构设计、加工过程进行全面评估，对可能存在的问题进行调整和优化。真实-数字孪生生产全过程虚实映射：3.2生产管理以真实厂房生产线的仿真场景为基础，对各个工段、重要设备、运转流程等进行复原，实时反映产品生产流程、运行状态、生产进度等；支持集成各质量检测系统数据，对进料、在制、成品、发货等不同环节进行层层监测把控，辅助进行生产质量纠正和追溯；支持对产品交付作业流程进行可视化监测，针对订单漏排、交期临近等情况进行预警告警，辅助管理者降低交付风险，实现厂区工序流转的全方面监控管理。工序流转监测集成工厂各类产品生产数据，对产品计划生产量、实际生产量、成品数量、残次品数量、产品库存量等进行可视化监测，并对交付延期、残次品数量超标、库存告急等各类情况进行可视化预警告警；支持具体车间点选查看，可详细查看当前车间的在岗工人和订单数据等，辅助管理者实时掌握生产数据，把握生产进度，降低运营成本、提高生产效率。生产数据监测对厂区各类设备、设施进行三维建模，真实复现设备设施外观、结构、运转详情；集成视频监控、设备运行监测以及其他工业物联网具有感知、监控能力的各类采集、控制传感器或控制器实时上传的监测数据，对各类设施具体位置、类型、运行环境、运行状态进行监控，可实时查看设施的详细资料、修缮记录、视频监控画面等信息，支持设备运行异常（故障、短路冲击、过载、过温等）实时告警、辅助管理者直观掌握设备运行状态，及时发现设备故障问题。设备运维监测3.2生产管理基于AI视频分析，在工厂周界设置周界监控相机，或在工厂至高点设置高像素全景相机，对周界设定虚拟围栏，为生产安防提供技防手段，当发生人员翻越围栏或进入重要场所时，自动发出报警并在数字孪生平台上自动弹窗报警信息。虚拟围栏越界报警：在作业期间，如果出现未授权人员或车辆，即刻产生告警。基于AI摄像头影像识别技术，对入场人员是否穿戴安全防护（如安全帽、防护服）等进行识别，如果存在违规情况，即刻产生告警。识别厂区内可能存在安全隐患的堆积物、气体排放、设备故障等，一旦出现异常，即刻产生告警。区域安全监测预警：3.3智慧通行车辆进出信息实时车辆监控画面停车标识信息诱导停车场剩余车位统计站台信息车流量统计历史对比分析人流量热力分布访客识别人流量流统计黑名单白名单区域热度人员闯入识别监控场景人脸识别危险区域越界识别人员徘徊识别管理人员定位管理人员调度人员异常识别智慧通行管理从多个角度展示工厂厂区，通过集成系统平台实时监测“人/车/货的留影、留特征、留轨迹”。平台对进入厂区车辆进行引导管理，以及对进出化工厂的有证和无证车辆管理、停靠站台等情况进行统计、查询。3.3智慧通行蓝牙定位+GPS定位+NB-IOT回传+SOS呼救多功能胸牌iBeacon蓝牙定位信标室内办公或生产区域厂区周界管理厂区内作业人员定时、定人、定岗履职，亦可定位来访人员，通过蓝牙信标和多功能胸卡或手环的GPS实时定位，能够有效识别、跟踪作业人员或者来访人员及车辆的位置。3.4智慧安防入侵报警利用用探测器对重点区域进行布防，可以及时探测到非法入侵。系统通过接入入侵传感器数据，对工厂厂区的安全状态进行实时监测。一旦发现有非法侵入防范区时，系统立即发出报警。并在系统中定位报警区域，为管理人员提供更方便快捷的辅助作用。消防系统消防系统提供对厂区内每栋建筑楼层的消防设备进行精细化管理，支持用户批量录入消防设备的详细信息，包括厂家和使用期限等，并与消防模型关联。用户可以查看每个区域的消防设备分布，及每层消防设备的数量汇总。系统根据已维护好的消防设备数据，对即将到期的消防设备进行告警提示和定位高亮显示，并关联其他系统进行报警信息查看。3.5能源双碳整合化工厂内供水、供电、供暖、供气等能耗数据，进行能耗趋势分析、能耗指标综合考评、区域能源在线动态监测等分析，可按照能耗的分类、区域、楼层、部门等维度来统计和分析能耗状况，并通过饼图、对比图等形式进行直观展示，帮助管理者找出关键耗能点和异常耗能点，制定成熟可靠、行之有效的节能减排方案，同时还支持能耗警报线，超过设定额将发送警报，助力厂区优化能源管控。分类型能耗总能耗分区能耗分设备能耗统计报表及异常处理当日实时数据，总数值以及按小时统计的折线图按日，周，月，年的历史数据对比情况碳排放数据，主要对比节能减排情况超负荷状态进行报警，对电路隐患进行分析后台生成能耗诊断报告3.5能源双碳碳管理中心生产设备碳管理中心碳排放监测①减排计划生产过程物料消耗产品信息碳资产管理②目标考核碳排放量碳减排量化工厂降碳策略管理碳中和率ω=86.7%化工厂碳中和率测算基于化工厂能耗活动水平数据采集，实时监测厂区碳排放趋势，碳排放源分析服务。工业生产过程电力化石燃料废水厌氧处理热力3.6智慧仓储收发货作业状态监控对各个收发货订单的出入库数据进行实时跟踪采集，对各个装卸区域作业状态进行实时发布，便于管理人员和供需方的工作人员实时掌握各自关注的数据，对各个库区的站台区域，各类作业数据进行可视化监控，提高站台的利用率。各个物流作业状态监控对入库上架任务、出库下架任务、拣选、复核打包、路向分拣等各个物流作业环节的数据进行实时跟踪采集，对各个库的作业状态进行实时发布，便于管理人员和供需方的工作人员实时掌握各自关注的数据，对库区各类作业数据进行可视化监控，提高仓储作业的管理效率。智慧仓储通过获取各类物流作业任务信息，根据物流作业信息在三维仿真模型上实时展示各个物流作业进程，帮助管理者对物流作业进程进行协调、控制和监督，使物流作业实现最佳的协调与配合，从而达到提高物流作业效率和降低物流成本。业务信息状态监测存储信息状态监测针对化工厂重点关注的化工产品储罐，建立储罐有限元模型，进行应力分析与结构变形分析，实现仿真数据和试验数据的交互，对有限元模型进行更新，以建立能够反映现实储罐实际状态的储罐数字孪生体。3.6智慧仓储储罐有限元模型储罐结构应力分析储罐结构变形分析储罐数字孪生模型现场传感器实测应力变形数据参数更新交互策略仿真数据试验数据交互3.7智慧物流以地区场景地图的角度，将车辆在途的状态监控信息信息在3D地图上进行追踪展示。对各路车辆的信息进行轮巡展示或定点跟踪展示。例如通过库内和在途的温湿度监控，实现化工产品的全过程追溯，达到GSP要求的质量控制，一旦发现存在质量风险和质量问题，可以迅速地通知各相关方采取措施，并在系统中标记出货物状态，来控制货物的质量，防止不良品产生及不良品流向下一个流通环节。车辆位置车辆在途状态信息异常状态告警车辆基本信息统计厂内+厂外物流车辆管理3.7智慧物流驾驶员疲劳状态监控与干预支持基于先进的人工智能机器视觉分析技术及PERCLOS方法，采用深度卷积神经网络,识别驾驶员的疲劳瞌睡状态、注意力分散状态以及危险驾驶行为，完成对疲劳驾驶的预警及干预。车辆行驶轨迹回溯除物流车辆信息之外，同时支持车辆轨迹路线记录与回溯。系统实时统计分析全国各地营运车辆进出相应区域的数据，可按分区分别进行统计。尤其在疫情防控常态化的背景下，支持自动筛选外地中高风险区籍车辆入厂时间、入厂后的车辆运行状态、停车轨迹、停留时长等，实现运行轨迹的全部回放。用水监测（液压、液位）电路监测（过载、过压、过流）燃气探测视频火点监测热成像温度监测图像烟感探测报警主机危险源环境感知无线烟感NB烟感用水监控AI视频监控智能消火栓智慧用电图像型火灾探测器热成像传统消防联网图像型烟感统一大屏展示统一响应处理重大危险源感知数据接出监测预警3.8应急处置3.8应急处置应急物资中转站应急队伍进入路线应急物资进入路线人员撤离路线个人风险等值线初始疏散距离卫生防护间距防火间距事故后果模拟伤亡半径应急处置：事故应急响应支撑1.建设应急预案备案、应急响应支撑、应急物资调配、应急演练培训等系统2.对接消防系统、单兵系统，实现统一调度、指挥。4.1海量数据承载自研数字孪生开发平台渲染引擎，利用拓扑结构可变的网格简化方法，为场景创建连续的分层次，不同精度的孪生模型。在不影响模型渲染效率的同时，可达到近乎无限上的模型承载力。20G+BIM模型支持OSGB、WMS、BIM、FBX、OBJ、CAD等各行业数据格式快速加载2个南京体量的城市300G+OSGB倾斜摄影1000万+构件数40亿+三角面片数上海漂视网络股份有限公司上海漂视网络股份有限公司4.2拖拉拽式场景编辑数字孪生开发平台的海量资产库，涵盖城市全要素数字孪生项目资产，提供数百种模块化资源。用户只需将资产从数字资产库中拖拽至场景中，即可完成场景中的资产部署，达到精准映射厂区、周边道路和城市细节、模拟还原运行状态的建设目的。用户还可根据个人偏好对数字资产进行分类。平台资产库类型建筑配楼人物植被道路车辆水域桥梁……4.3程序化建模在构建城市基础设施和创建城市环境时，用户可通过“画刷”或者“路径”工具，犹如绘画般在场景中快速完成交通路线或者植被的程序化建模。用户只需在场景中绘制一条路线，模型变回沿着路径轨迹自动生成。通过间距、起点便宜、朝向角度等参数设置可设置模型的数密度等状态。路径工具通过此功能，用户可以像画画般“绘制”模型，结合画刷尺寸、密度、随机尺寸等参数设置，使模型具有物理世界的随机性和真实感。画刷工具笔刷工具绘制植被4.4材质编辑基于海量物理材质库，用户可一键对物体进行材质设置可调节参数法线UV高光反射以此对材质的凹凸感、光滑度、反射效果、通透感及贴图的样式进行设置，增加材质表面的纹理细节质感。材质调节界面部分PBR材质球示意4.5高拟真日照光影系统通过拖动时间区域的日期，时间及时间速度，用户可对真实世界的光照、时间变换进行模拟，实现物理世界和虚拟世界同步的数字镜像。4.6天气系统10种预设天气晴天阴天多云雾霾小雨中雨大雨小雪中雪暴雪用户可结合云彩密度、天空预设、滤镜等参数调节场景天气。平台支持物体碰撞，全局光照，镜面反射的真实模拟，可辅助决策者在城市内涝、暴雨暴雪等极端天气下直观获其知影响范围，以及反应隐蔽体、复杂体等难以管理的空间可能产生的灾害。4.7图表编辑数字孪生开发平台拥有一个海量图表库，可自适应当前绝大部分游览器尺寸及分辨率。编辑器加载了Echart矢量图形库，提供直观，交互丰富，高编辑自由度的可视化图表。UI设计器已集成交互功能，可直接控制三维场景，用户无需对接接口。UI编辑器界面UI模板效果4.8API交互功能预设的时间日期通过API设置时间，时间将会影响太阳高度角和环境光设置天气可通过API设置及切换天气群组操作按组批量获取ID按组批量更新删除组POI动效文字标签矢量路径OD飞线渲染模式设置渲染模式切换预设渲染模式自定义自发光模式楼层拆分楼层炸开按组炸开按组还原按ID数组炸开按ID数组还原弹窗创建弹窗销毁弹窗实体路径动画可配置实体沿着路径运动，可用于如覆盖物移动表达巡游路径，交通路线动态特效展示等。覆盖物热力图创建热力图更新属性更新状态创建视频融合支持在项目中创建一个视频投影实体镜头控制设置镜头限制取消镜头限制获取镜头参数镜头路径动画提供相机漫游路径编辑功能，动画曲线编辑，视角切换等功能。获取实体获取信息移除模型5.1参考案例---扬子江药厂案例5.2参考案例---顺丰物流园共筑人工智能产业链车路协同示范应用动态收集、反馈通行、泊车数据参与厂区智能交通，提升行驶效率参与数字化运营管理厂区安全管理人脸布控、AI行为识别、视频巡更火源监测、体温监测、气体监测复合安保工作，提升安保能力无人驾驶防疫消杀全天候无人驾驶防疫消毒喷洒人员发热监控，流动巡查更可靠防疫政策宣传无接触配送减少交叉感染机率高危区域替代人工运输封闭厂区无人化配送，安全可靠安全餐食保障24小时服务，有序、安全，易管理品牌餐食，品质保障提升员工就餐效率与体验厂区慢直播支持厂区慢直播、全景直播等厂区黑科技名片厂区综合服务金融服务车、政务服务车零售服务车各类党政、安全宣传服务车厂区数据分析多传感器融合，智能分析数据实时同步，车端不涉及敏感数据指挥中心统一管理，高效、便捷数字化、可视化与智能化的安全生产状态可视多重监控远程调度数据互通推动厂区智慧服务加速5G落地应用6.1无人车应用自主巡逻|自动避障远程调度|移动布防7x24小时无死角巡防一键报警|远程对讲无感监控|人脸、车牌抓拍前置AI智能分析处理提供多路5G专网回传搭载警用无人机地空一体电子围栏40倍光学变焦、8K高清热成像云图检测生命探测仪L4级自动驾驶有效提升见警率空地一体移动警务工作站40倍变焦全景高清监控无人巡检安全管理6.1无人车应用便捷的移动端后台管理功能小程序可以控制主摄像机云台的升降、旋转角度等。摄像头云台控制手机端可以调度车辆，远程控制车门开启，实现警用无人机、消防、急救等装备的快速运输、使用。警用/消防/急救等装备远程解锁取用具备一键报警和紧急拍停功能，可以实现快速报警。一键报警可远程控制巡逻路径，并通过警灯、喇叭等设备实现非法聚集驱散，应急疏导等任务。自主巡逻安保人员在手机端即可直接通过车载高音喇叭喊话，以及远程对讲功能。远程喊话/远程对讲快速部署，安全可靠手机、PC均可实现车辆管理控制，方便快捷可通过手机小程序可以远程控制无人车警灯开警灯关6.1无人车应用移动监控无感识别实时监控无人安防巡检车自带云台，可实现1.8米到3.2米高度的视频监控，监控视频可通过4G/5G网络回传到指挥中心。监控过程中可进行监听、喊话、对讲、本地录像、抓拍图片、云台控制等操作。查询回放查询回放模块能够对存储在平台、前端以及本地的录像文件、图片文件、定位信息、报警事件等数据进行多维度的查询、回放、上传、下载、删除等操作。集群指挥集群通话：可向集群中所有成员下达作战命令，并听到集群成员的集群通话内容；集群通话支持点名、发言、广播、讨论等多种模式。6.1无人车应用数据中心：5G+车联网+远程驾驶平台CloudServerV2VV2PV2I高精混合定位远程驾驶系统vehicle-to-vehiclevehicle-to-pedestrianvehicle-to-infrastucture5G网络提供稳定的实时数据回传5G低延迟确保证远程驾驶安全大幅降低端到端延迟，