数字孪生地铁设备管理系统方案

目前地铁车站采用监视控制与数据采集系统来实现地铁车站监控运维管理，但存在以下三方面缺陷：

信息可视化方面：传统监控运维系统中，不同设施、不同地点的信息和状态通常使用二维图纸进行信息展示，难以与实际物理模型相对应。

信息共享化方面：传统监控运维系统中，不同领域、不同来源的信息往往是异构的，如传感器数据、视频监控数据、设备运行状态等，通常是分别显示和存储，信息之间缺乏与实际模型的紧密联系，这样的信息管理模式会对维护工作造成诸多不便。

数据分析方面：对于大多数建筑和设施，监控运维数据的积累具有很大价值。而在传统的监控运维系统中，由于对信息的整合程度不够，数据间的内在联系难以被深入挖掘，从而降低了运维效率。北京智汇云舟科技有限公司研发经过6年以上的积累，取得了坚实的技术和产品，拥有'3DGIS+视频融合+时空位置智能（LI）技术首创“实景数字孪生”'，自主研发了实景孪生①解决方案、②Paas平台、③实景孪生虚实融合一体机等产品。 

 

（一）案例背景

本项目在原有系统基础上引入数字孪生技术。数字孪生技术将物理资产和数字资产进行同步，利用数字手段将数字孪生资产中的所有数据元素连接到各个阶段以及各个流程中，并通过不同的输出方式进行运用。而运营维护和管理是地铁项目的重要环节，各个阶段也要针对各自的需求来合理运用数字技术，并能够将数据进行流通，来满足最终的运维需求。数字资产中，作为所有数字信息的载体，最根本的条件就是要有一个能够和物理资产相对应的数字模型。

（二）系统框架

 数字孪生智慧地铁运营管理平台

（三）案例特点

本项目中，采用了建筑信息与设备信息结合的数字模型，建筑信息模型中同时包含设备信息，并借助无线传感以及通讯技术实现物理设备与数字模型的实时交互，形成三维和二维可视化人机界面，从而提供全面的地铁运行状况，并可结合机器学习、大数据等新一代信息技术实时分析运行数据，实现地铁车站的高效安全运营。

随着 BIM（Building Information Modeling，建筑信息建模）技术在建筑的设计、施工阶段的应用愈加普及，借助 BIM 模型能够覆盖系统运维的全生命周期。因此在建筑竣工以后通过继承设计、施工阶段所生成的BIM 竣工模型，可将各种零碎、分散、割裂的信息数据，以及运维阶段所需的各种机电设备参数进行一体化整合。同时，能够进一步引入日常设备运维管理功能，完成空间与设备运维管理。

项目不仅完成了数字模型生成，更是将其与运维阶段业务流程结合，设计了借助数字模型的业务流程管理体系，例如：智慧巡检、智慧维修、智慧施工等功能。优先实现以资产运维、智慧车站和智慧节能为主的智慧地铁功能，智慧地铁应用开发生态基本成型。运维人员利用手持终端进行现场作业，实现对检修作业现场的全过程管理，从人员、时间、位置、设备、工器具、物资等多维度实现检修作业管理的标准化、精细化、智能化管理。

（四）案例成效和意义

本项目基于统一的元数据、设备模型和 BIM 模型建立地铁车站设备资产数字孪生模型。基于数字孪生模型实现车站机电和供电设备综合状态分析、设备故障统计分析、设备更换统计分析、缺陷分析、维修计划分析、测量数据趋势分析等业务应用，满足智慧车站管理需求。同时，通过设备模型与 BIM 模型的连接实现了车站设备设施和检修工作过程和状态可视化。