数字孪生技术具备打通数字空间与物理世界的功能，能够将物理数据与孪生模型集成融合，促使工业互联网数据实现闭环优化，并形成综合决策后再反馈给物理世界，为企业开展智能化升级提供了新型应用模式。数字孪生技术的使用让城市规划、城市设计建设、城市管理等职能的所有利益相关者可以共享关键数据资源，用来控制、模拟、优化、预测并辅助政府制定数据驱动的科学决策，牢牢把握城市的“运行脉搏”。

数字孪生赋能未来工厂

Design by:中控信息

当前，工业企业正面临工业产品设计难度大、研发周期长、研发成本高、废品率高、定制化需求交付难度大等难题，数字孪生在工业研发、生产、运维全链条均发挥重要作用。在研发阶段，数字孪生能够通过虚拟调试加快推动产品研发低成本试错。在生产阶段，数字孪生能够构建实时联动的三维可视化工厂，提升工厂一体化管控水平。在运维阶段，数字孪生可以将仿真技术与大数据技术结合，不但能够知道工厂或者设备“什么时候发生故障”，还能够了解“哪里发生了故障”，极大地提升了运维的安全可靠性。

中控信息基于数字孪生平台的工业孪生解决方案包含了三维建模、虚拟现实引擎和物联数据动态接入，可提供完整的国产自主数字孪生方案，协助企业在虚拟空间中完成自身生产资料物理对象、系统、数据的映射，实时反映其相对应实体的全生命周期过程，帮助企业实时监控设备运行状态，挖掘历史规律，预测未来趋势，大幅推动制造业在设计、生产、管理及维护等环节的变革，提高生产率。具备以下五大应用场景：

（1）数字样机：在设计阶段通过构建机械产品整机或子系统的数字化模型，它与真实物理产品之间具有1:1的比例和精确尺寸表达，在数字孪生的可视化场景中充分运用数字样机验证物理样机的功能和性能。

（2）网络协同：基于互联网技术与孪生技术的融合，实现不同的生产单元网络互联，形成开放式智能化制造平台，将不同能力的生产要素进行网络整合，最后基于真实具体的需求订单，联动设计、采供、加工、质检、物流和售后等全流程作业单元。

（3）柔性生产：基于企业个性化生产的需要，柔性生产能力是工业企业能否灵活生产的基础，通过接入多类工业软件，依据个性化订单需要，通过可动态组合生产线布局方式、动态响应控制系统数据，完成柔性生产的智能化孪生制造。

（4）人机协同：工业互联网、数字孪生技术结合人工智能中的视觉识别技术，工业互联网采集速度、能量、温度、湿度、压力等数据，人类的行为、状态、意图则以摄像、语音或计算及外部输入设备等方式进行获取，将数字孪生模型应用于人机协作任务上。用数字孪生模型模拟人类、机器及其相互作用。

（5）远程运维：智能制造生产过程是由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统。通过运用VR，AR等虚拟现实技术将智能机器和专家实时联通，在智能机器运行过程中加入人类智慧的干预，保证机器设备的有效运行和安全保证。

数字孪生垃圾焚烧发电站

Design by:Hightopo 

Hightopo 以垃圾焚烧发电为研究对象，将垃圾焚烧发电站的烟尘排放情况以及处理技术、工艺流程、环境状况以及机器故障等仿真模拟。直观地显示垃圾焚烧的执行进度、设备的运行状态、烟气污染物的控制状况等，实现垃圾发电站生产数据的可视化管理与应用。基于可视化技术的运营条件信息管理系统，本案例为垃圾发电设备和动力总成构建三维模型，2D 面板联动三维场景，以图表形式帮助运营管理人员实时监测检测参数，运用 2D 组态展示流程可视化动画效果协助理清工作原理。各阶段工厂流程能够根据指定命令下钻切换至三维场景，以满足不同管理人员的业务需求。

垃圾发电工艺流程图

HT 运用 2D 组态图的方式科普垃圾发电的工作原理，管理人员能够更直观看到各系统的工作状态、检测信息，包括垃圾仓发酵时长，垃圾仓负压、烟气炉膛停留时间温度、DCS 炉膛温度，汽轮机温度等，场景内点击“组态工艺”即可下钻切换。不同维度的数据可视化流程图，满足不同管理运营人员的业务诉求。

垃圾接受及给料可视化

融合车辆定位显示终端，车辆定位与远程通信系统，场景内可通过 2D 面板直观显示垃圾运输车辆状态与信息。从而合理安排垃圾运输车辆，避免因为信息滞后造成的不便。通过 GIS、垃圾池容量、投放量、垃圾池开放时间及不同的算法，获得关于垃圾池以及抓钩准确及时的信息，数字孪生垃圾接受及给料过程，2D 面板显示存量、负压、发酵时间、垃圾渗液时长、抓钩运行状态、工作模式以及承重。帮助管理人员解决给料过程中的一些问题，包括垃圾抓取、倾倒位置的设置是否合理，垃圾发电的设计与规划是否可持续等。

垃圾焚烧可视化

垃圾进入焚烧炉后，在高温下充分燃烧。系统通过结合温度测量系统，统计焚烧炉内炉膛温度、锅炉给水温度、烟气温度以及蒸汽温度，监测炉渣处理系统、飞灰处理系统运作状态。确保炉膛内燃料燃烧能量适应锅炉的需要，并维持锅炉安全、经济运行，保持焚烧系统稳定运行状态。

烟气处理可视化

烟气净化系统是组合了半干式反应塔、活性炭定量装置、布袋式除尘器这三个步骤的系统。HT 通过对垃圾在焚烧所产生的烟气、烟气处理系统、净化后通过烟囱排入大气等过程对烟气进行虚拟仿真，在场景内模拟烟气净化过程。烟气经过余热锅炉放出热量后进入喷雾吸收反应塔。

2D 面板实时更新余热锅炉蒸汽压力，蒸汽温度、给水温度、锅炉排污率、蒸汽蒸发量、本体阻力。

点击右侧烟气“半干式反应塔”按钮，就可以清楚的查看半干式中和反应塔、干石灰仓、活性炭仓三维模型，以及仓内的运维情况和主要参数。

布袋式除尘捕集从净化装置排出气体中的粉尘，经处理的烟气达到环保指标要求，由引风机送入烟囱排出，最终实现了垃圾处理的资源化。

蒸汽轮机可视化

垃圾焚烧系统完全燃烧所产生的热能经余热锅炉转化为蒸汽，再由蒸汽轮机发电机转化为电能，从而完成一系列的能量转换。系统结合 5G 通信系统，全方面支持对锅炉燃烧数据可视分析。通过 3D 模型形象呈现发电机外部结构和工作状态；蒸汽流量、电机转数、发电量、电机温度等显示在 2D 面板，自动播放。

数字孪生3D海上风电场

Design by:Hightopo 

将整体三维风电场的风机模型、布局、 工作、状态根据实际场景进行 1：1 还原。用户可自行选择环游视角，通过对场景进行放大、缩小平移等操作查看场景效果和细节。，便于运维人员对整个基地运行的有效掌控。 

节能减排可视化

节能减排模块是在其他系统的基础上高度整合，实现节能信息共享和智能管理，在线显示节约标准煤和 NOX 数量以及减排的 CO2 和 SO2 总和，有效提升海上风电运用和管理的效率和效能。为支撑能源清洁低碳转型、助力“双碳”目标实现贡献积极力量。 

安全管理

安全管理重点围绕风机、海缆、电子围栏三个方面展开运行监管。结合新能源设备的全方位接入，实现全面的数据分析和设备预警功能。加强风险识别和防控能力，保障业务人员安全，科学推动海上风力发电项目进程。

风机预警统计可视化

通过对风场的主设备“风机”进行 1 对 1 监管，对接不同设备零部件的多种类型故障告警信息接口，满足各种状况下的预警分析需求。此外， 在系统上设置预警反馈和预警消缺的信息模块，包括风机转速异常、机舱控制温度高、液压泵无反馈等问题。通过预警分析能提前发现风机变化趋势，调整运行参数，尽快安排检修处理；通过提前消除缺陷，避免小问题扩大造成故障，为预防性检修工作的开展提供有效的方法和数据分析的支撑，从而实现真正意义上的预防性检修，推动了运行模块实现专业化分工。

对于场景内的非并网状态风机辅以既定的颜色标记，并结合当前风机转速驱动并网状态下的风机转动动画。可快速识别出设备异常，及时发现故障设备，快速定位故障点，并可通过点击故障风机及时查看风机故障信息，以便进行针对性的故障诊断和处理，及时消除隐患。 

海缆预警统计可视化

海底电缆（集电线路）是海上风电场电能传输的关键部件，然而由于传输功率的变化、海底环境复杂、海洋昼夜温度变化、季节性的温差，以及捕鱼、航运和海底活动，海底电缆易于发生超温、锚害等事故，导致极大的损失。通过对接光纤分布式传感新技术，将海缆分布走向进行绘制渲染。3D 场景内生动形象得展示出海缆的分布运作状态，鼠标左键双击海缆，即可弹出相应的温度、载流量、应变力等海缆相关信息，结合图扑软件 HT 可视化数据，展示参数平均值与最大值信息，方便管理人员推断数据背景下的真实状态，从而进行有效监管。

可根据实际情况自由设置告警类型，例如温度异常，环境侵害等，并实时刷新显示异常状况。并通过对应风机对海缆异常进行报警和定位，判断电缆是否受损或周围环境是否发生变化，保障海缆安全运行。 

视频监控预警可视化

传统的视频监控都是集成在自身的视频监控系统之中，通过文字命名的方式来区别摄像头，这种方式容易导致一系列问题：视频分散、孤立、视角不完整、对硬件的位置不明确等。通过 HT 打造的三维可视化系统支持根据现场摄像头实际点位，接入所对应的摄像头视频画面，实现场景还原。

通过三维场景对升压站上的摄像头位置分布一目了然。支持场景交互来调取相应监控视频，满足运维人员对场景进行实时态势感知、历史数据回溯比对、应急处理预案等监测需求。