数字孪生基础方案

一、数字孪生总体架构

该解决方案涵盖了数字孪生项目建设的主要过程，从项目建设及成本评估层面，初步归纳了四个层面，物联网层、模型层、仿真算法层和展示调度层。物联网层主要内容为对接、管理项目所需的物联网设备，包括解析设备协议、接收设备实时工作数据、状态数据等。模型层主要为工作内容为搭建项目所需的GIS数据、三维模型数据，包括基础GIS底图、专题图，三维基础模型、模型动画、模型属性信息等。仿真算法层主要内容为结合GIS地图数据、三维模型数据、物联网设备的实时数据信息进行关联，一方面基于这些数据的实时计算，统一物理世界的设备、人、车等在虚拟世界里边的状态、位置、方为、相对位移信息、动作模式等信息；另一方面，进一步基于规则引擎、AI引擎，仿真模拟物理世界中设备的特殊状态、异常状态、故障状态下可能引发的连锁反应，以此来预测、分析、诊断，最终辅助决策。应用展示层主要内容为基于仿真算法层的运算结果，在孪生平台中以接近物理世界的效果及状态进行展示，直观的查看不同情况状态下的可能发生的状况，辅助进一步的问题发现、预案建立及系统决策。

1、物联网层

实时数据获取：获取物联网设备的实时状态数据信息。真实的数据，可以在孪生平台上真实的反映当前物理设备的、流程的运转情况。
设备数据模拟：根据设备的状态及特性，模拟设备的状态数据信息，辅助进一步的仿真运行、问题重现、诊断预测等。

2、模型层

三维模型：通过CAD图纸生成、倾斜摄影、激光点云、手工建模等方式，建立平台基础是三维模型，作为平台基础的数据底座。
数字模型：数字模型统一物理世界设备、人、车的物理属性和在虚拟世界里边的状态、位置、方为、相对位移信息、动作模式等信息。
GIS数据：三维模型数据通过与GIS的空间参考坐标建立关联，形成与现实空间位置一一对应的孪生数字世界。