目前校园教学楼运维管理阶段面临的主要问题是：数据采集不完整，数据孤岛严重，数据阵列分散； 系统集成度低，缺乏统一有效的运维处理中心平台； 能源消耗巨大，不符合绿色建筑的要求，没有形成有效的能源管理体系； 缺乏应急处理能力，运维效率低下港口能耗管理系统，无法实现各系统的联动管理。 数字孪生技术的综合运用可为解决上述问题提供可靠途径，实现教学楼的3D51d18aeaf2ae5b32e2c3d3e0554898b0管控。
数字孪生教学楼三维可视化系统
北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新“视频孪生（real-time twin）”技术的开发与应用。 目前，依托自主研发的“双舟”数字孪生专属引擎，智汇云舟推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速溶咖啡”视频孪生all-in等多款产品。 -一机一视频双胞胎行业解决方案。 金属丝。
数字孪生教学楼三维可视化系统
智汇云舟凭借领先的技术基础，持续助力校园数字化转型，推动产业协同数字化升级。 公司参与了多项重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、数字村庄、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。
数字孪生教学楼三维可视化系统
一、数字孪生教学楼3D可视化系统概述
教学楼3D可视化系统是指以数据驱动的各种服务系统功能的集合，可以对物理元素进行控制和优化。 在教学楼运维过程中，虚拟模型与教学楼实体叠加相关信息的实时视频。 基于运维的历史数据、实时数据、模拟数据等，虚拟模型对实体元素的状态进行分析、评估和预测，服务系统对初始运维计划进行修正和优化，以及同时向教学楼实体下达管控指令。 相关要素严格按照说明书进行调整，实时运行数据实时反映到服务系统。 本次运维阶段产生的相关数据将进入孪生数据库，与已有数据融合，作为后续运维的驱动力。
2、系统功能展示
1、教学楼室内全景分层融合
数字孪生教学楼按楼层、建筑结构布置，应用3D场景融合，实现视频资源与室内精准定位的融合拼接，将单个局部独立视频还原为全局真实场景。 解决室内视频碎片不全的问题。 实现室内画面与真实视频场景的虚拟模型，全局无死角掌控。 便于全景监控和事件还原溯源。
数字孪生教学楼三维可视化系统
2、能耗管理
数字孪生能源管理是指对教学楼运行维护过程中的水、电、热、气等能源消耗进行监测、分析、控制和优化。 问题是对能源进行精细化管理，实现能源消耗的优化控制。 数字孪生基于相关设备采集的实时数据，对教学楼的物理运维状态进行模拟、模拟和预测。 设备控制。 依托能耗管理功能，可实时监控教学楼内相关设备的运行效率、温度、二氧化碳浓度等，同时监测地源热泵空调的相关参数子系统可根据实时数据动态调整，控制风热排放。
数字孪生教学楼三维可视化系统
3. 故障预测与健康管理
数字孪生故障预测和健康管理是指利用各种传感器和监控设备采集和处理数据，评估设备的健康状态并做出预测。 等问题，实现从传统的低效售后维护向高效的售前维护保养转变，从而提高设备的使用寿命，促进其健康运行。 教学楼内难以监控的隐蔽项目将全面展现在视野中，所有设备实现全生命周期数字化控制。
数字孪生教学楼三维可视化系统
4、消防安全管理
数字孪生安全是智能建筑最基本、最重要的功能。 以消防安全为例，教学楼实体可以通过物联网技术和传感设备（烟感、温度传感器）装配智能报警装置和洒水装置。 在出现温度和烟雾的情况下，相关数据将实时传输到虚拟模型中进行模拟和模拟，数字孪生服务系统将调整和调动运维计划和相关要素。 虚拟模型在下发指令控制教学楼实体响应的同时，根据实体反映的实时数据不断模拟、仿真和优化，服务系统动态调整响应方案，直至危险消除。 当数字孪生教学楼发生火灾时，如果火势处于初期，运维平台会迅速启动洒水装置进行灭火； 如果发生爆炸，火势突然蔓延，教学楼将在火警响起时进入大楼。 在应急状态下，相应的备用电源、洒水装置、安全电梯、应急通道等设施在运维平台的调度下协调运行，保障人身安全和建筑安全。
工业革命经历了电气化、机械化变革，已经到了机械、电气、信息相结合的第三代智能制造革命。 数字化、智能化制造技术是“第三次工业革命”的核心技术。
数字化工厂的本质是实现信息的集成。 其建设过程主要涉及设计、施工和运维三个阶段，需要应用数字建模、施工仿真、虚拟现实/增强现实（VR/AR）等技术。
1.设计阶段——3D建模是基础
在数字化工厂设计阶段，利用BIM技术构建三维数字化模型，优先建立完整的与实际相符的建筑工程信息数据库，降低工程后期信息传输成本建造。 3D模型涵盖的所有几何和非几何信息，伴随着数字化工厂建设的全生命周期，是数字化工厂实现从设计到运维一体化建设以及后期数字化转移的重要保障.
2.施工阶段——施工模拟是关键
在施工阶段，利用施工仿真技术可视化、分析、跟踪数字化工厂建设过程，包括运输计划、临时工甚至项目的实际成本，改进施工进度，做好项目建设进度和成本管理。
3、运维阶段——数据集成实时通信
在运维阶段，通过协同工作平台，将设计和施工阶段的数据集中在平台上，实现跨部门、跨区域的协同和数据互联互通，确保所有施工信息从一开始就保持同步结束，实现实时更新。 为后续的数字交接打下坚实的基础。
3D数字工厂的建设涉及到很多专业和软件。 下面我们以业界最全面的3D数字化工厂解决方案为例，看看3D数字化工厂的建设需要哪些软件。
3D数字工厂针对工厂行业的工程设计需求，提出涵盖数字工厂设计/建设/运维全生命周期的解决方案。
解决方案的主要应用模块
工作过程
全新的数字化3D设计流程包括初始项目审批，明确项目规模和数字化要实现的目标。 然后，将整个项目分解分块，确定项目人员分工，制定项目制度和规章制度，指定相应的时间节点。 在进行3D设计操作之前，需要为项目交付指定统一的标准样式，如统一的绘图环境、统一的标准、统一的模板。
进入详细设计阶段，采用各学科平行设计流程，采用同一坐标系进行三维平行设计。 如工艺专业：确定主要管线及设备参数，通过二维设计工具PID快速绘制系统工艺流程图，并将属性信息传递给三维建模工具进行详细的三维建模阶段，并使用参考命令工具，与其他专业3D设计内容（ ，Cable等）无缝交叉参考协同工作，并行设计。 可通过自动生成的管线轴测图、材料清单、纵剖面图交付最终成果，为施工阶段提供全方位的数字化模型技术支持。
通过整个设计、协作和交付过程，并通过所有过程的动态浏览和碰撞审查来管理整个过程。 最终的结果可以用来做最合理的渲染和动画展示。
可实现施工过程可视化模拟、施工进度规划、高级风险管理、同步设计变更、供应链管理和成本管理。
解决方案软件模块
1、工艺设计产品系列：系列产品工具
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1. 智能工厂设计和自动化的可交付成果
可以使用管道和阀门以及仪表元件和布线以及设备验证项目的管道规范快速创建智能工厂设计。 基于构件库和等级库建立3D工厂模型，可自动生成管道轴测图、竖向剖面图、支吊架详图等施工交付文件。 通过统一管理和优化，最大限度地减少对最终交付图纸的人工修改。
2. 灵活的多学科设计
允许您使用一组通用软件进行 3D 建模、生成工艺管道和仪表原理图、创建工厂立面图和管道轴测图，以及支吊架细节设计和装配。 您可以使用设计工具在独立环境中运行或部署在世界各地的办公室中，这样您就可以在需要时随时访问它们。 增加项目团队合作的环境，让团队可以在线或离线以不同形式一起工作。
3.数据一致性和准确性
便于在施工、安装和运维阶段维护最终P&ID和3D模型的实时更新。 提供丰富的工程数据智能等轴测图，包含整个项目生命周期的组件标记信息，包括组件标签信息、标记号、制造项目代码和材料等。
4. 与其他软件的互操作性
与其他产品的互操作性包括结构产品和电气产品 BRCM，并允许跨多个学科的工厂进行更高效的协作设计。 利用灵活的软件环境部署，也可以通过软件使用ISO 15926和i-open数据模型实现与第三方软件数据模型的互通。
5.有效的项目管理能力
通过访问控制管理、状态跟踪和高效的数据交换来提高项目团队的效率。 严格控制所有可交付成果，无论是通过文件还是组件来管理整个项目工作。 通过创建项目范围的报告，还可以在整个工厂设计中快速生成可见性。
2.电工仪表专业桥梁设计工具及电缆（BRCM）
BRCM 设计托盘和电缆系统。 BRCM 是第一个也是唯一一个集成放置、布线、材料计数系统，可节省时间并降低成本。 通过概念和详细设计的自动化设计流程快速跟踪您的下一个项目。 通过使用智能 3D 模型来减少碰撞、确保间距并获得准确的偏移量，从而防止施工延误。
满足通信、控制、电力电缆敷设的需要
/ 变电与发电设计中国工具包
3.建筑专业设计工具（OBD）
1. 改善协作
OBD建筑设计是一款多学科专业协同设计软件，在设计过程和实践中包含建筑设计结构、建筑暖通、建筑电气等模块，使施工团队在一个统一的设计环境中提高和促进合作共享一组工具和工作流程能耗管理系统可视化软件，使问题解决更容易。
2.减少传递信息和修改的时间浪费
由于 OBD 的互操作性和可扩展性，可以集成内容的大小、类型或格式。 花更少的时间修改和传输信息，花更多的时间进行设计，它不仅能够运行小型项目，而且能够运行大型项目，因此您可以在需要的地方使用您的模型。
3. 通知设计和决策
自动生成反映建筑师最新设计信息的信息丰富的可交付成果，使您能够清楚地传达设计意图。 以标准化、驱动的方式交付，可交付成果与强大的可视化功能相结合，可以快速识别有效的模型信息而不是工作信息，因此您可以做出最佳的设计决策。
4、能够更快的响应客户需求
OBD 提供了强大的设计建模环境，能够进行复杂的几何建模。 此外，OBD具备异形物体快速建模能力，从原理图设计模型到详细设计模型都可以轻松应对，帮助设计师应对各种可能出现的情况。
5. 根据建筑性能评估实际能耗
可以帮助您评估实际建筑能耗并相应地生成逼真的可视化效果。 通过各种建模和场景模拟探索和确定最明智的设计选项。 可完成日照高度、坡度、照度和阴影的分析，并可根据碰撞检查功能解决实际建模冲突问题。
4.结构专业设计工具（/）
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1. 减少生产时间：灵活且人性化的3D建模钢筋混凝土结构，开放的工作环境。 准确的项目设计制作减少了错误和遗漏，从而减少了制作时间。 快速、方便、灵活的建模和强大的功能，任何钢筋混凝土模型的精度都可以达到100%的形状参数。 当具体尺寸改变时，钢筋会根据需要自动调整。
2. 提高效率：在用户定义的三步流程中简化起草标准。 利用“实时视图”技术，您的团队可以轻松生成平面图、剖面图、详图和立面图的 2D 绘图输出。 您可以通过这种简单性清楚地传达设计意图、提高效率并“最大限度地减少错误”。
3. 提高准确性：报表、进度表、数量都基于模板，很容易自定义公司或项目标准。 降低数量不准确的风险。
4、物料清单与3D模型直接挂钩，物料清单准确可靠。
5、数据精准共享：与其他学科共享项目信息，在多环境的情况下，让最小化的数据通过结构化数据精准共享给整个项目团队。
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1、缩短生产时间：行业领先的钢结构建模能力，提供灵活、开放、人性化的3D建模环境。 它还包括参数化建模功能，可生成准确的项目设计序列，减少错误和遗漏，从而缩短生产时间。 标准钢材目录以快速、方便、灵活、强大的建模功能为标配，提供钢楼梯、栏杆、梯子等常用对象的用户友好定制和参数化设置。
2. 提高效率：基于3D模型，可以自动创建精确的2D文件，如输出图纸和物料清单，使您和您的团队提高效率。 每个梁和柱的单独绘图输出，包括直接连接到 3D 模型的所有侧面（顶部、侧面）的视图。
3. 提供最佳解决方案选项：几乎所有的东西都可以在形状、材料描述方面进行定制，包括导出多种样式的物料清单（BOM）和信息元素数据库。 这使得非常灵活和开放的功能能够满足产品的个性化需求。 此外，在详细设计阶段之前，工程师可以研究多种方案并向客户提出最经济的方案。
4. 降低风险：对于文档和构件，通过动态版本更新和状态管理提高质量控制，属性状态自动更新到整体项目文档和版本控制中，可以降低和避免设计决策中的风险-制作阶段。
5、项目组间数据精准共享：通过3D结构模型与结构分析模型、设计应用软件的交互，可从RAM、STAAD导入Revit、Tekla。 可以生成文件以分发到 CNC 机床，这是一种在制造过程中使用计算机来控制机床进行制造加工的过程。 此外，您还可以使用OBD和IFC格式的文件、DWG文件进行数据交互。
5.总体规划/专业场地设计工具
1、整合地质数据，利用测绘数据、实景模型等地形数据，创建和分析地形模型。 丰富的模板库，创建场地模型，优化开挖设计，灵活的道路模型设计，创建地下管网模型。
2、利用测绘数据、实景模型等地形数据，可与各大品牌数据采集设备进行数据交换，可处理几乎所有数据源：如原始数据、ASCII站/偏移/高差、 ASCII XYZ。 可以处理来自不同来源的调查数据，从而减少昂贵和冗余的数据转换。 支持照片和点云生成的实景模型。
3. 创建和分析地形模型。 测量数据、ASCII 文件、2D/3D 图形和数字高程图都可以用作创建 TIN 的数据源。 大量的分析工具，包括坡度、高程等分析工具。
4. 创建场地模型。 允许通过强大的站点建模工具快速浏览不同的设计选项和设计的可视化编辑。 Site 模块的最大优点是能够轻松创建和修改设计。 拖放编辑功能可以大大提高工作效率。
优化开挖设计。 强大的可视化工具，可以快速展示设计结果。 可用于工程项目的快速评价，从而选择最优的设计方案。
6.结构分析专业工具STAAD.Pro
STAAD.Pro 是一个完全集成的有限元分析和设计解决方案，包括良好的用户界面、可视化工具和国际设计规范。 它用于分析几乎所有类型的受静态载荷、动态响应、土壤-结构相互作用或风、地震和移动载荷影响的结构。 目前，它在全球近100个国家拥有超过16万用户。
凭借一系列高级分析功能，包括线性静态分析、响应谱分析、时间历史分析、电缆分析、推覆分析和非线性分析，STAAD.Pro 为您的工程团队提供了可扩展的解决方案，可随时满足项目的各种需求。
无论用于设计结构的材料和代码如何，STAAD.Pro 都可以帮助您轻松满足您的设计需求，包括美国、欧洲（包括欧洲代码）、北欧、印度和亚洲代码，甚至包括 IBC 和美国等特殊代码铝代码。 目前中文版的STAAD.Pro已经支持中国的钢结构代号（）、荷载代号（）和抗震代号（）。
STAAD.Pro 是经过认证的软件，完全符合核工业制定的严格软件验证标准（10CFR Part 50、10CFR 21 和 ASME NQA-1-2000）。
7.管道应力分析工具
是一套全界面管道分析软件，主要计算管道系统在承受静载荷和动载荷时所承受的许用应力、力、力矩和位移。 可以分析各种复杂的管道系统：如地下管道分析、波浪荷载、水锤效应、FRP/GRP管道以及管道与钢结构的协同分析。 同时具有面向对象图形技术和动态形式的输入输出，有机地结合在一起。 此外，其先进的分析能力也是其他软件无法比拟的。
1.独特直观的用户界面
直观的用户界面可以节省大量管道系统建立和修改的时间。 通过单击图形，您可以随时插入、修改或删除管道、支撑或负载。 对模型进行任何操作后，应力分析模型将实时更新。
除了标准的图形输入界面。 还提供了网格形式的输入。 两种输入法可以同时工作并及时更新。 在表格中，可以将各种管件和载荷分组到单独的表格中，并可以按尺寸（例如管道直径或长度）进行排序，以便您可以快速检查输入的数据是否正确。 此外，它还具有99次撤销/重做功能，可以实时恢复以前的错误操作。
2.高级分析功能
提供独特的功能，包括地下管线、海上FPSO平台、海底管线分析、动载荷、非线性约束等。此外，还具有局部应力计算、时程分析、流体瞬态变化和安全阀计算、管架间隙和摩擦计算、夹套管计算和 25 种可用的管道规范。
3.图形化显示分析结果
分析结果后，您可以单击图表上的任何对象以读取其应力、变形、力和力矩。 另外，管道的应力分布会用颜色表示，让您可以快速知道超过许用应力的部分，从而节省阅读大量报告的时间。 提供500多种荷载组合，可以对最大的结果值进行筛选、排序和显示，并以表格形式显示在屏幕上。
8.实景建模
使用它，您可以为所有类型的基础设施项目快速生成最具挑战性的真实世界 3D 模型。 而这一切都来自于你拍摄的普通照片。 无需昂贵的专用设备，您就可以快速创建详细的 3D 实景模型，并使用它们为项目整个生命周期的设计、施工和运营决策提供准确的真实环境。
您可以经济实惠地开发精确的实景网格，而无需在专门的采集设备和相关培训上投入大量时间和金钱。 您可以从传统相机拍摄的超过 100 亿像素的照片中轻松生成具有精细细节、锐利边缘和几何精度的 3D 模型。
9.视觉渲染软件
是的，您无需成为计算机图形专家即可将数字的逼真特性与基础设施模拟设计相结合，为项目利益相关者创建令人惊叹的视觉效果。 这种革命性的实时可视化工具不仅易于 AECO 行业的专业人士使用，而且还可以生成精美绝伦且易于理解的可视化效果。 使用你可以：
10.施工可视化4D
提供具有高度数据互操作性的数字技术，推动建筑行业从传统的二维规划和独立的工作流程向高度协作和高效的四维可视化规划和VDC项目管理流程演进。
专注于单一的技术解决方案来创建您的方法并精确地可视化、分析、编辑和跟踪您的整个项目，包括项目进度和临时任务。 这种可视化和数据丰富的环境有助于所有团队成员参与一个清晰可见的过程，以优化从投标、施工、调试和移交的所有类型的建设项目，从而实现持续改进、消除浪费和增加价值。
11.协作平台
公司提出工程全生命周期管理的概念，正是基于这一理念。 它将项目周期中的所有参与者整合在一个统一的工作平台上，改变了传统分散的沟通方式，实现了信息的集中存储和访问，从而缩短了项目周期时间，增强了信息的准确性和及时性，提高了效率所有参与者的协作工作。
项目内容管理与协同工作平台技术服务合同，希望通过该平台实现的目标可归纳如下：
全球化改变了我们的工作方式，使我们有机会与世界各地的人们合作开展项目。 该软件可帮助您在分散在不同地理位置的团队之间架起人员和信息的桥梁，以管理、查找和共享 CAD 和地理空间内容、项目数据和业务文档。
使用它，您可以确保紧密集成的多学科工作流管理以加速项目文档的共享和重用，并支持具有可追溯性功能的闭环流程以缩短期限和推进项目。
通过在分布式团队之间实现全球工作共享来简化您的设计工作流程。 打破地理和技术界限，确保每个人都能找到、共享和重用项目信息、工程数据和通信，以积极参与团队协作。
— 在不同组织之间安全地共享文件
— 定义可以查看和编辑项目内容的用户
— 使用管理用户身份验证
— 控制组、用户和文档级别的访问
— 在受管理的 PDF 中启用数字签名
避免数据丢失、版本控制问题以及电子邮件、FTP 和其他非托管通信中的延迟。 以优化的可靠性和可追溯性创建和管理正在进行的工程项目。 借助项目信息管理功能，您可以降低未经授权访问的风险并消除冗余数据。
— 集成 CAD 设计应用程序
— 各种格式的文档
— 为文档和工程内容创建索引
— 使用强大的搜索功能查找文档和内容
— 创建和管理文件版本
— 跟踪文档在其整个生命周期中的所有更改
— 管理所有参考资料和关系
— 从中可以查询到与当前选中的DGN/DWG文件有引用关系的所有关联文件
— 查找引用任何给定绘图文档的所有文档
— 检出主 CAD 文件时自动访问所有附加的参考文件
