数字孪生典型场景与应用案例

数字孪生海洋牧场借助三维仿真技术、对海洋进行数字还原，并接入IOT、GIS数据赋予其动态感知能力。通过渔场总体态势可视化
地展示，以及海水检测数据展示、物联网监测设备展示、养殖设备远程控制、海洋场景虚拟模拟、移动端远程访问控制等，
实现了海洋环境模拟、水质环境参数展示、门闸开关无线传输、食物投放智能处理、养殖预警信息发布、决策支持远程自动控制等功能。

三维数字还原海洋场景

海洋场景模拟

海洋牧场数字化模拟

养殖设备远程操作

海水监测数据可视化

海洋牧场全域感知与实时交互

2019年8月，科环集团华电天仁公司与廊坊热电公司正式签订数字化转型项目合同，通过采购泰瑞数创、SmartEarth
智慧工厂数字孪生系统"产品，对廊坊热电厂进行数字化转型建设，运用数字孪生理念和技术助力廊坊热电厂"辅助机组节能减排、
保障机组安全运行、实现设备精益管理、构建主动安全防控能力、提高工作协同效率、实现资源高效利用"。

三维高精度数字孪生热电厂

基于数字孪生热电厂实现设备全生命周期智能化管理

基于数字孪生编码技术，构建现实热电厂搜索引擎

高精度人员定位，满足安全管控要求

实时视频监控、加强厂内安全管理

能源互联网是促进可再生能源消纳、提高能源使用效率的重要途径，但因构成网络多，特性差异大，
能源互联网的规划、运行和控制面临大量难题。基于数字孪生理念，智能电站运营平台实现全业务领
域主题分析、各专业业务域的全景仿真建模，以三维可视化为特色，以物联网、大数据、人工智能等新
型数字化技术为基础，构建智慧园区的"智慧运营大脑"。变电站地处交通不便处，电力省公司人手较
少，因此数字孪生技术有助于无人巡检、设备监测，提升安全生产的可靠性。

电子舱管理

机器人巡检

设备精细运营

数字孪生天津港，充分利用可视化、物联网、模拟仿真等技术，依托三维模型构建港口的仓库、堆位、罐区、集装箱、货架、船舶等，
实现逐级可视可控；以出入库作业、资产监控可视化为重点，集成视频监控、码头泊位、堆场管理、仓库管理、罐区管理等系统，构建港
口的三维展示、监控、告警、定位、分析一体化三维可视化平台，实现数据全面集成、信息直观可视、预警实时智能、处置规范高效，
为天津港智能管控中心实现扁平化、集约化运作发挥强大的作用。

构建数字孪生虚拟港口

港区作业动态仿真模拟

港口智能操控

虚实融合数据驱动

深圳市妈湾智慧港作为中国由传统散杂货码头升级改造成数字化、自动化码头的典范，
兼备智慧科技、社会效益与经济效益。数字孪生智慧港口运用数字孪生技术对港口静态场景进行
1:1真实还原，同时还对港口动态作业场景进行数据驱动仿真，实现了港口作业场景全方位实时动态还原，
设备作业视角灵活切换，拖车作业路径可视，设备和集装箱搜索定位，堆场及箱务立体空间化管理，作业效率统计
分析等功能，实现港口运作智能化、港航管理智慧化，助力妈湾智慧港打造成为粤港澳大湾区智慧港平台。

三维还原港口静态场景

10万集装箱动态生成

实时数据驱动设备运动

运营计划动态接入模拟

数字孪生港口运营仿真平台在技术上首次实现了10万量级集装箱动态生成，
实时数据驱动200余设备协同作业，并且保证运行帧率不低于60帧/秒。
为用户提供流畅的操作体验

帮助用户更快速地定位问题、解决问题。在业务上为港口行业首次实现了从货物到港、装卸、转堆、
仓储及出港的全周期作业仿真覆盖，为用户提供720°全角度作业监控，弥补了传统摄像头监控覆盖有盲区、摄像头之间衔接不流
畅、监控不便利的缺点。首次提供对运营计划的可视化仿真，为港口运营方制定、调整运营计划提供依据，提高运营计划的合理性，从而
提高的港口运营效率。

为解决现有微观交通仿真模型普遍存在还原度低、仿真速度慢、标定困难的问题，《2019特大城市交通拥堵治理超级仿真技术研究》
正着力研发新一代多层次交通仿真模型，实现高精度、高还原度、高可信度的交通流仿真再现，对车流进行逼真还原，以便决策者在方案
比选时直观、准确地把握各测试方案对交通的影响，协助调整测试方案，并能为拥堵溯源等交通流难题提供可靠的工具。

本项目作为以上大型项目的子课题，在交通仿真模型基础上，建立了可视化与交互系统，加强了数字交通模型的易用性，
以北京市西三环作为示范区构建三维虚拟场景，再现交通流运行过程，为交通改善工作提供方案评估和比选的工具。

构建高质量三维孪生微观场景

宏中微观交通流的多方案比选与评估

西安交警互联网+大数据平台是将数字孪生城市与城市内交通管理业务相结合形成的项目。在本项目中集中融合了普通电子地图、高精度道路地图、三维模型地图、多源交通信息融合、天气、122警情、视频、微信各类基础数据，这些数据来源渠道不同、规格和形式不同，所有数据源都通过平台的datahive数据蜂巢数据蜂巢具备的数据集成融合能力进行汇聚、清洗、分类，处理和分布。在交警管理的各个业务领域，通过平台提供的minemap将所有数据以直观形象的形式在可视化大屏中集中体现，以数字孪生的城市基础空间数据为数字基座，在一个大屏上发布和展示各个业务端的应用成果和信息反馈，实现交警业务
管理的情报获取、指挥调度、勤务管理、监督考核、宣传引导五大环节的实际运用。

多源数据融合处理及统一发布

可视化交通指挥调度

交通路口精细化管理

国家无线电委员会建设数字孪生频谱态势电子沙盘，以数字孪生技术为基础，真实完整重建无线电网络传播室内外环境并将无线电频
谱大数据与数字孪生体无缝有机融合，有机集成频谱态势计算的结果数据结合实景三维进行渲染、展示及分析，从而实现无线电管理业务
的可视化、科学化、智能化管理，有效的提高了通信网络频谱资源利用效率及可靠性，为无线电频谱管理提供一站式解决方案，助力新基
建5G建设，推动5G应用。针对频谱业务数据，对于主要业务元素如台站、监测车等，均可以创建1：1的三维模型，在系统里进行展示。
对频率数据、监测数据、电磁数据可以按照需求进行三维渲染。v

台站管理

干扰异常分析评估

重大活动无线电保障

北京市农村商业银行建设的数字孪生金融网点系统，采用先进的金融可视化监控管理的理念，
整合银行已有的网点监控和应用监控，对金融网点以及支持其运行的应用系统进行端到端的可视化监管控。
它突破常规，创新性地采用了物理数字孪生和逻辑数字孪生结合的手段，打造了金融端到端管理的全新方式。
其具体建设目标包括：

网点分布可视化

网点环境可视化

应用架构可视化

交易路径可视化

桐林“城市超脑”是以市民需求为导向，以城市大数据为基础，以人工智能为工具，创新城市治理细化。

本着接地气、讲实效、求创新的原则，打造出“1234”城市中台架构体系（一个大数据平台；2个重大应用：社会治理系统和领导决策系统；3大能力平台：人工智能核心能力平台，能力共享开放平台，时空云平台；4大配套设施：标准规范、运营管理、安全基础设施、IT基础设施）

打牢城市数字底座

打磨集约能力平台

打造场景核心体系

案例总结

本项目以北斗网格作为城市管理的精细单元、对坪山区基础地理信息数据及典型区域建筑、房屋、人口、法人等数据进行网格编码与关联。在智慧坪山时空信息云平台的已有基础上打造北斗网格数据底座，实现全域空间跨部门专题数据汇聚整合。多图层高效穿透查询与分析以及典型区域的三维网格数据构建。

业务网格划分更新

室内数据属性关联

精细网格热力图动态展示

网格数据精细分析

本项目采用时空网格空间技术，将网格内的、人、地、物、事、组织等全要素信息承载在北斗网格中实现了空间网格、数据网格、管理网格的统一

在三维网格数据图组织汇聚多源异构数据的基础上，将进一步为各部门提供数据共享交换，面向公众提供大数据网格化增值服务

为进一步落实《雄安新区》规划纲要，“坚持数字城市与现实城市同步规划、同步建设、打造具有深度学习能力、全球领先的数字城市”的要求，坚持“世界眼光、国际标准、中国特色、高点定位”的理念

方案会商会审

施工智能管理

探索解决自然资源和不动产三维调查登记建设中的难点、梳理登记流程和完善标准规范

研发一套适用于自然资源和不动产三维调查登记的软件

解决二维空间调查登记的不足，总结利用三维手段如
何实现最优的调查登记解决方案；

扩大自然资源和不动产登记信息的应用范围，满足生态文明建设和城市智慧化管理需要；

最终制定一套完整的建设管理、应用机制。——为自然资源和不动产登记由二维平面向三维空间转型提供高效、便捷、低成本、
可复制的实践经验。

基于AI识别技术的老旧资料整理

多尺度二三维一体化数据整合与处理技术

利用三维可视化技术助力不动产登记

智慧不动产数据共享

2019年秦瑞数创携手紫光云，在滨海新区以善政、惠民、兴业为目标，基于数字孪生技术，打造1+4+N新型智慧城市建设体系、1即一个大脑、4即智慧政务、智慧经济、智慧城市、智慧民生；N即迭代开发的智慧应用系统。基于孪生映射、镜像城市技术、构建30平方公里数字孪生城市示范区、对滨海新区30平方公里实现实景三维模型建设、10平方公里实现语义模型建设。在数据基础上基于数字孪生平台实现城市大脑运行管理中心系统、大型活动安保系统、消防应急系统、城市规划系统、智慧工地系统、社会治理闭环处理系统、园区BIM楼宇系统、能耗管理系统等数字孪生信息化系统建设。

危化品全域监管

三维便民服务响应

基于数字孪生强大的数据集成融合、可视渲染、空间计算能力，实现地形冲淤对比分析、三维地形动态演变分析、水流流场动态展示、实现二三维电子航道图数据无缝衔接融合，

通过整治建筑物损毁分析、河道地形等深线辅助分析、河道地形深红线辅助分析、基于水道的数据统筹管理等业务功能、支持航道智能化建设应用。

地形冲淤分析

水流流场动态演变分析

建筑物损毁分析

辽宁省短临预报预警业务一体化平台是集气象短临预警、山洪预警、辽宁省防震减灾保障等业务与一体的辽宁省、市、县三级二三维一体化的气象预警平台，项目平台建设任务由辽宁省气象台发起、秦瑞数创科技有限公司承建。

项目自16年启动至今已开展四期项目建设工作，目前项目系统7*24小时持续在线运行在辽宁省气象预报报警大厅。

综合气象预警展示和监测预警

气象预警信号制作

历史数据备份与重现追溯

天津市防汛抗旱三维数字系统，是天津智慧水务的重要组成部分，通过构建防汛抗旱数字孪生体，实现三维立体展示全市主要河道 ，蓄滞洪区、中心城区、水库及重点防汛工程，结合数字孪生强大的仿真能力，形象地展示出调度方案和调度效果

防汛抗旱数字孪生体构建

洪水调度智能仿真

雨水情实时更新和展示

智慧三湖项目是云南省玉溪市深入践行“绿水青山就是金山银山”，全面加强生态环境保护，生态文明建设的标杆项目，是玉溪市抚仙湖管理局直管，云南省委书记亲临指导的水务环境治理重点项目。

智慧三湖项目基于自主可控的生产平台结合GIS、iot等技术与数据、还原包括仙湖、星云湖、杞麓湖及周边流域共计1446平方公里数字孪生场景，通过superapiSDK第三方web应用的方式实现三湖全要素三维场景的快速嵌入与双向交互，灵活接入三湖环保部门管理者所关注的生态环保数据，从而进行环保水质的智能化反演，为管理者提供智慧化决策。

三维数字还原湖体场景

湖体水质反演

智能执法

针对雄安新区城市静风现象增多，空气滞留时间变长，用地粘性扩张导致热岛效应攀升，
降低了市民的人体舒适度等问题，以雄安新区容东片区为试点，基于基础地理数据、气象数据、建筑信息等数据，
将分散、独立的采集点进行联网，利用视频监控、传感器、物联网、地理信息、流体力学等技术，自主研发基于基于CFD,流体动力学的城市风环境仿真推演系统

明晰雄安新区气候问题的基础上，将气候与城市间的相互作用关系以可感、可视、可表达的图形语言方式进行呈现，
动态展示城市区域风场流动、热岛聚集等不良微气候情况；

风环境仿真推演数据汇聚

混合现实城市宏观风场分析

建筑布局动态推演分析