数字孪生应用于智慧楼宇、园区场景数字化系统建设

“智慧楼宇”作为未来楼宇行业的发展趋势，越来越受到人们的重视。

在智慧建筑行业中，建筑智能是重中之重，而在建筑智能中，数据将是关键元素。

因此，基于现有楼宇管理系统的升级改造是智慧楼宇建设中的重要一环。

通过对楼宇管理系统进行改造，将智能化功能集成至其控制中心或控制端，可使楼宇管理更高效、便捷、安全。

通过数字孪生技术可以对建筑各子系统进行模拟仿真，可以根据预测模型进行实时数据分析、预测未来状况并及时反馈。

一、建设背景

随着建筑楼宇规模的不断扩大，各大建筑物中使用人员及设备越来越多，在运营过程中产生大量的数据资产。

同时在运营过程中数据分散，无法有效整合分析，不能进行综合管理。

传统的楼宇管理系统只能通过人工记录数据进行简单统计分析，难以实现实时、动态、准确的数据收集和分析。

数字化是解决这一问题的重要途径。

利用数字孪生技术，可建立一个包含所有子系统、设备、功能和操作的三维虚拟世界；利用虚拟模型进行物理实体的动态模拟仿真，对现实世界进行实时模拟仿真，对实体间信息交互反馈；并将虚拟世界数据与物理世界进行对比验证和确认。

二、建设内容

智能建筑行业的一个重要分支，主要包括建筑设备管理系统、公共设施管理系统、通信平台以及信息发布平台等方面，是指运用物联网、大数据、云计算等信息技术实现对建筑物内的资源整合和对建筑物及其相关设施的综合智能管理。

智慧楼宇建设是未来楼宇行业的一个重要发展趋势，对于智慧城市和物联网行业都有着十分重要的意义。

智慧楼宇建设的主要内容涵盖了生活的各个方面，实现了环境、设备、楼宇、人员、道路、消防可视化和数据交互场景多样化。

三、应用场景

应用场景：智慧楼宇系统与建筑信息模型（BIM）技术结合，通过数字孪生技术的集成和模拟，结合建筑物理模型，构建一个虚拟空间，将建筑的所有子系统和设备在其中进行展示；

应用场景：通过对楼宇设备进行数据采集，建立楼宇设备数据模型，在此基础上构建数字化的虚拟空间；

在数字孪生空间中，进行实时模拟测试与监控，通过物联网技术将其信息反馈到建筑物理空间中；

四、实施方案

通过构建一个数字孪生体，实现对楼宇的实时监控和数据监测，并可进行大数据分析，在需要时进行智能化管理、维护和控制。

五、功能特点

1.数据交互：数字孪生可以通过数据接口将建筑物的运行数据进行收集，如：消防系统的联动、能耗和环境数据，通过分析与整合达到节能和提高能效的目的。

2.实时显示：在数字孪生系统中，可以实时对设备和系统在各个时间段、各种条件下的运行情况进行显示和分析；同时还可以根据实时监测结果作出判断，并给出解决方案。

六、应用价值：优化管理提升，安全保障，降本增效

通过对传统建筑设备的数字化管理，优化管理提升，保证安全保障，降低成本。

1、在建筑中集成 AI和物联网技术，实现对人、车、物等所有数据进行实时分析，从而实现对建筑的精细化管理。

2、通过数据分析来预测未来趋势，如设备故障、能耗等情况的发展趋势；

3、通过设备运行数据监测楼宇内人员行为，并及时预警；

4、通过数据分析，为物业和业主提供决策依据。

5、在楼宇中集成3D数字孪生技术后，可根据现场实际情况模拟场景。

七、典型案例：西安高新区科技城中心大楼数字孪生系统构建数字孪生城市，实现人与人的沟通，促进智慧管理提升。

“数字孪生”的核心理念是以数据驱动业务，以业务驱动运营，实现数字化、智能化和人性化管理。

“数字孪生”让我们了解到，建筑是一个复杂的系统架构，包含结构和功能等多个方面，对其进行数字化升级改造，是智慧建筑的重要组成部分。