智慧园区革新引领潮流 ——打造数字孪生CIM+智慧园区的 先锋模式

园区经济是我国产业发展的重要组成部分,以国家经开区和国家高新区为主体的园区经济已占全国GDP比重的近1/4,成为经济发展的重要引擎和区域经济发展的重要载体,推动城市高质量发展。伴随着数字孪生、CIM、云计算、物联网、大数据、人工智能、移动互联网等新一代信息技术的逐步成熟,飞速推进园区的技术融合、业务融合和数据融合,突破以往系统各自独立引发的“信息孤岛”,提高园区运营效能和决策能力,实现智慧园区的长足发展。

同时,一系列与智慧园区相关的政策及指导意见也在不断推动着园区的数字化转型和智能化升级,为园区的可持续发展提供了有力的政策保障。2020年9月,国务院国资委发布《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》(以下简称《通知》),明确提出加快推进产业数字化创新,推进智慧园区、智慧办公等建设。为贯彻落实通知,加快产业数字化、数字产业化战略部署,市政府办公室出台《苏州市制造业智能化改造和数字化转型2022年行动计划》,推动园区加快数字化转型。苏州地下空间智慧科技有限公司(以下简称空间智慧)积极响应政策号召,通过引进先进的技术,创新智能管理模式,提供技术支持和解决方案,共同探索园区数字化转型和智能化升级的新模式、新路径。

目标 融合数字孪生、CIM+与智慧建设智慧园区

由空间智慧主导参与的新一代智慧园区建设由三个要素组成,即“数字孪生”、“CIM+”和“智慧”。这三个要素共同构成智慧园区的核心框架,为园区提供全面的数字化和智能化解决方案。

“数字孪生”强调园区具备利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据,集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真的能力,实现园区在虚拟空间中的映射,反映相对应的实体园区的全生命周期过程。

“CIM+”强调园区具备地理空间的描述能力,不仅描述园区设备设施的相对位置,还能定义其在整个数字孪生城市中的绝对位置,为园区作为数字孪生城市的组件,融入整个城市CIM提供了技术和数据基础。

“智慧”强调园区须具备“智慧大脑”,对园区的事态不局限于感知和报警,而是具备日常自动运维、管理分析决策和应急自动处置的能力,从而大幅度提升园区的管理效率、安全性、舒适度和科技感。

架构 打造智能管理新模式构筑智慧园区

数字孪生CIM+智慧园区通过采用独特的“1+3+3+7+N”系统架构(如图1所示),打造了一个多维度、高度集成的智能管理平台。

在展示层,该平台以智慧运营决策中心为核心,实现了数据的集中展示和智能决策。在应用层,构建3大引擎和7大态势,不仅融合最新的数字化科技与园区应用场景,还具备不断横向生长的能力,能够适应不断变化的管理需求。在数据层,构建以三大中台为技术核心的智慧园区数字化平台底座,支撑整个系统的数据处理和分析能力。在边缘层,通过自主研发的IOT网关配合IOT中台的集成能力,链接子系统,进行纵向生长,打通空中云平台和地面物联网,为智慧园区的全面发展提供了强大的技术支持。

图1,数字孪生CIM+智慧园区平台架构

产品 创新研发技术全面推动智慧园区升级

(一)1个中心:

即智慧运营决策中心,主要是指IOC大屏,如图2,这里汇聚了园区所有信息系统的数据资源,覆盖园区运营管理的各个领域,为现代化园区提供监视、洞察、决策、指挥的能力。

图2,智慧园区IOC指挥中心

(二)3大引擎:

1)智慧园区管理引擎:智慧园区管理引擎可以称之为园区大脑。一方面是建立管理规则,对运营数据进行建模、对比、分析。另一方面,从产业指数、能源指数、活力指数等5个维度建立评价体系,进行数据挖掘和深度学习,从而提供更为科学的管理运营手段。

2)空间三维可视化引擎:基于BIM模型,实现虚拟三维空间场景和真实场景的数字孪生,结合在建筑行业的优势,打造建筑+互联网的特色应用。

3)大数据AI引擎:把各种的人工智能应用连接进平台,比如图像识别、语音识别、人脸识别、车辆识别、车路协同等。

(三)3大中台

3大中台由空间智慧自主研发,安全可控,实现核心业务能力复用和各业务板块之间的连通和协同。如图3所示。

图3,智慧园区三大中台

(四)7大态势

数字孪生CIM+智慧园区平台从安防、设备、环境、能源、服务、资产、运营7个态势实现应用场景的数字孪生,提升园区智能化高效管理。如图4所示。

图4,智慧园区七大态势

1)    安防态势:基于监控+AI算法,对园区四大要素(人、车、物、房)进行管理,实现一体化调度,构建四重安防保障。

2)    设备态势:对重点设备建立设备台账实现物联感知一张网基于IOT+FM,实现预防性运维,动态化监测,打造无人值守智慧园区。

3)    环境态势:实现了对园区气象、空气、环境的实时监测,应用实现了园区环境的全面监管。

4)    能源态势:同时重视节能和引入清洁能源两个方向,通过主要设备和传感器的监控,结合智能按需供应策略,降低系统运行能耗。同时,布设光伏发电系统的方式,引入清洁能源。

5)    服务态势:提供二十多种场景,为园区企业,员工、入驻商户提供完整和便捷的服务。

6)  资产态势:通过资产态势,园区运营者可以最大化提高空间利用效率,实现资产价值最大化。

7)    运营态势:提供可视可控可管的工具,对趋势进行预测,通过智慧化交互体验,营造创新氛围,助力园区可持续发展。

(五)N个场景

数字孪生CIM+智慧园区还能根据园区的类型定制专属化的应用,拓展园区功能,实现深度赋能。

(1)   办公型园区

针对办公型园区,可以在平台上搭载更多的应用,通过终端的APP来实现交互,例如:共享办公工位、打印机,会议室、运动场地预约,办公环境监测,一脸通行,智慧食堂和车位引导等专业应用,大幅度提升企业的管理效率、科技感和便捷度。

图5,智慧园区共享办公

(2)   综合型园区

针对具备商业、酒店、公寓、办公等多业态的园区,通过平台搭载应用,在终端可以实现更多场景,例如:可视化招商、商街管理、酒店管理、园区活动管理、商业信息推送等。通过可视化的高效管理、精准的服务推送,提升园区的商业价值。

图6,智慧园区可视化招商

(3)   工业型园区

针对以制造业为主的工业园区,平台可以提供定制化服务,例如:智慧仓库、物流管理,管道系统监测,智转数改等。基于园区的数字底座,搭载各企业自身的数字孪生模型,形成自上而下的一体化的园区模型,实现数字维度的应用协同和数据统一。

图7,智慧园区智慧仓储