促进制造业数字化转型，提高城市治理效率，帮助国家公园保护生态环境……数字孪生技术应用领域不断拓宽，有效赋能各行各业发展。
近日，记者走进浙江、山东、湖北三地，实地考察数字孪生技术给当地带来的新变化。
数字孪生技术是指通过建立三维数字模型，打通物理世界和数字世界，实现虚实融合的复合技术。促进制造业数字化转型，提高城市治理效率，帮助国家公园保护生态环境……数字孪生技术的蓬勃发展，作为一种新兴的数字技术，有效地赋予了千行百业的发展。随着应用场景的不断探索和拓宽，数字双胞胎技术将迎来新的发展机遇。
各地数字双胞胎技术的应用实践是什么？记者进行了采访。
三维展示 “智”造升级
数字转型有了新的起点
三名工作人员走进山东金鼎矿业有限公司淄博矿区，指挥调度中心盯着眼前的一个屏幕。仔细一看，屏幕上13个重点矿区一目了然，地下设备、人员、安全生产状态等信息一目了然。
如果三个人不下井，为什么要监管这么大的矿区？“秘密在于我们背后的秘密‘虚拟矿区’。”海尔集团卡奥斯装备行业业务负责人刘军解释说：“在数字双胞胎技术的支持下，我们为山东金鼎创造了与真正矿区完全相同的虚拟‘孪生兄弟’，简单来说，就是对地下场景进行建模和全景还原，使矿区具有可视化效果。”
“虚拟矿区”怎么用？“我们将数据集成到数字双胞胎可视化集中控制平台上，以直观的三维可视化界面与真实的矿区环境建立交互。”刘军说，通过一个屏幕，监管机构可以全面感知矿区，没有死角“风吹草动”，响应各生产系统的预警和报警事件，及时调度相关生产单位进行处理，大大提高了控制效率。
近年来，山东打出了数字授权效率组合拳，进一步实施了三年制造业数字化转型行动。如今，数字双胞胎技术的逐步推广和应用，不仅提高了企业的监管水平，而且有效地促进了企业的监管水平“智”造升级。
2021年10月27日，在北京冬奥会开幕倒计时100天之际，中国自主设计、研发和制造的雪蜡车正式交付使用。这辆看似微不足道的雪蜡车里面有一辆“别有洞天”，包括车载平台、新能源动力系统、智能控制系统……
此前，雪蜡车的核心技术长期以来一直被国外垄断。“在雪蜡车设计之初，国内没有图纸可供参考，没有经验可供参考，时间紧，任务重，设计工作十分困难。”卡奥斯物联网科技有限公司副总经理谢海琴表示，数字双胞胎技术在开发过程中表示“派上了用场”。
“我们利用数字双胞胎等技术，快速推断出雪蜡车的整体布局和功能分区，将首款雪蜡车的研发时间降低60%以上。”谢海琴介绍。
“云端”城市 实时感知
城市治理取得了新的突破
上午9时22分，湖北省襄阳市襄州区张湾街道办事处，综合执法中心工作人员张健的手机突然振动起来，“智慧城管”APP提醒他有一份市容环卫监督工单待处理。
原来，智能人工智能摄像头捕捉到几辆共享自行车在航空路易美家园小区门口非法停放。骑上巡逻电动车，他立即赶到现场。
同时，在襄州区智能城市管理平台中控室，操作员黄涛正在电脑上检查现场处理情况。9时34分，停车位传感器实时返回数据。在张健的归置下，屏幕上标有红色的共享自行车变绿，并标准停放在围栏中。
这是如何实现的？
黄涛点击鼠标，出现在中控室的大屏幕上“虚拟襄州”。放大，城市道路、建筑、商店甚至路灯、井盖都一一呈现。据了解，这是湖北省首个5G智能城市管理数字双胞胎三维全景平台。
平台管理负责人江锐介绍，为确保“虚拟襄州”通过5G+北斗高精度定位技术，当地与湖北省移动公司和省地质部门合作，对城市风格进行数字扫描，定期对160多个城市基础设施进行普查，使数字模型更新能够跟上实体城市的发展步伐。
江锐说，数字孪生城市是基于建筑信息模型的(BIM)、构建地理信息系统和物联网等技术“有机综合体”，各种接入实体城市的智能设备可以与平台深度互动，赋能城市治理。
“以自行车共享管理为例，在智能城市管理平台上，各种自行车制造商、品牌号码、路段位置等信息一目了然，内容呈现也从二维升级为三维。”襄州区城市管理局副局长葛海兵表示，依托数字双胞胎城市，主城区200多个智能人工智能高摄像头可准确定位，捕捉街道紧急情况；12000多个路边停车位可通过摄像头和地面磁钉实时掌握停车情况，自动收费；洒水车、卫生车辆可根据路况信息及时调整运行路线，避免影响行人和车辆……
一旦发现问题，平台大数据系统将立即向相关部门和负责人发出处置指令等信息，由他们第一时间赶到现场进行处置。“一般事件可在1小时内处理，比传统人工处理效率提高1倍以上。平台操作员就像在一样‘云端’工作，全市情况尽收眼底，可随时管理调度；城市管理执法也从‘人防’转变为‘技防’，提高社会治理效率。”葛海兵说。
目前，襄州区智能城市管理平台正在逐步探索社区安全、旅游服务等领域的应用场景。江瑞介绍，该平台已与襄阳市合作“一网统管”主平台对接，综合利用城市管理、气象、环保、交通、公安等部门的23.6亿数据和5.8万多个视频资源，数字呈现城市24小时运行状态，提高城市治理的精细化和智能化水平。
环境监测 科学管护
生态保护有了新的思路
不久前，在浙江丽水百山祖国公园龙泉区海拔近1800米的高山湿地里，一对棕色羽毛和橙色脚底的斑嘴鸭正在草地之间的水域散步觅食。
通过物联网监控设备和数字双胞胎应用平台，将时间、地点和气象水文信息传回系统。
“这是自保护区成立以来，斑嘴鸭首次在高海拔地区进行监测，为我们提供了大量有价值的信息，研究其迁移规律和生活习惯。”龙泉保护中心工程师叶立新说，百山祖国家公园。
去年11月，龙泉国家公园数字孪生应用“江浙之巅”由于卫星遥感、物联网设备、无人机等前端感知感应设备，正式上线。“江浙之巅”国家公园已经实现“天上看，空中探测，地上查，网上管理”综合智能感知。
在系统动态监控模块中，记者看到了无人机在山上巡逻时传回的实时图片，一只松鸦在山林中游荡。目前，龙泉保护中心已监控国家一级保护动物黑绒面革、黄腹野鸡、穿山甲等野生动物，可随时查看视频和照片，并对物种的频率和位置进行统计分析。
不仅如此，依靠感知监控系统，系统还可以实时返回现场的生态环境数据、电子围栏刺刀监控数据和三维巡逻数据。“江浙之巅”数字双胞胎应用管理员方万力介绍，该系统可以整合多维数据，全面准确地掌握公园情况，减少人为活动干扰，保持森林生态系统的健康稳定。
自管理端应用推出以来，截至5月23日，已获得生物多样性数据17935条，监测百山祖国公园动物120种，其中重点保护动物30种；卡口记录车辆信息5543次，人员信息7191次；巡逻系统在线巡逻67人，巡逻里程36989公里，巡逻时间累计18723小时；获取300多万条空气质量、气象、水质和湿地监测数据。
如今，“江浙之巅”数字孪生系统已经完成“一舱两端”除了指挥驾驶舱和管理端的应用场景外，还推出了面向公众的移动互联网体验场景。
“国家公园的景点可以通过虚拟现实技术沉浸式游览，也可以选择自己感兴趣的类别，查看科普内容。”叶静怡，杭州游客，拿着手机向记者展示，进入“浙里办”在主页上搜索应用程序“江浙之巅”，国家公园的旅游路线、配套设施、旅游指标、气象风险等信息一应俱全。
“‘江浙之巅’基于多源海量数据分析，数字双胞胎系统协助国家公园管理人员做出科学决策。同时，公共服务端充分展示了公园的自然科学信息，有助于提高公众的保护意识。”百山祖国家公园龙泉保护中心党组书记李先顶说。来源:人民日报
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