2022年11月22日晚,东风设计研究院有限公司周欢先生在东十二楼F202通过线上线下方式为我院高年级本科生及研究生作《BIM虚拟组态与数字孪生技术在智慧建筑/园区的研究与应用》讲座。
讲座由徐新华教授主持。
嘉宾介绍
周欢是我院2001级校友,是国家注册公用设备工程师、国家软件设计师、国家智能制造系统解决方案供应商联盟团体标准工作组专家成员、全国信息技术标准化技术委员会物联网分技术委员会委员,湖北省土木建筑学会标准化工作委员会委员等,获武汉经济开发区“车谷英才”产业优秀人才(创新)称号,长期从事工程设计、建造、运维相关BIM技术和智能制造相关自动化及信息化研发工作。
PART.1
首先,周欢先生介绍了传统园区的痛点问题与智慧园区的发展趋势。传统园区面临着标准不一、管理困难、存在安全隐患、运营成本高、信息孤岛严重、持续发展动力不足等问题。在此背景下,利用物联网平台、人工智能、大数据运营、BIM技术和云服务等工具实现数据的整合、治理、分析和统计,从而实现统一标准、优化运营、节能减排、提升服务品质及安全性的目标,促进一体化、数智化、孪生体系化的“软件定义园区”的发展已成为主要趋势。进一步,周欢先生介绍了“数字经济”与高质量发展的要求、“BIM+物联网技术”与产业数字化转型的全球趋势。作为建筑领域行业数字化转型的重要手段,BIM承载了工程设计、工程建造等过程的数据,是建设工程数字化的基础,也是对接运维阶段物联网数据和各信息系统数据的重要载体。
PART.2
其次,周欢先生向大家介绍了基于BIM的虚拟组态技术。组态的定义是通过图形和动画的方式再现现场信息,并实现对监控对象进行控制与管理。组态在不同的发展阶段呈现三种模式,即传统的自动化模式、互联网模式与虚拟组态模式。虚拟组态模式解决了传统组态在设计完成后进行二次组态的问题,虚拟组态模式直接在设计阶段进行虚拟组态,对现场设备进行互联时直接激活虚拟组态进行逻辑流与真实场景的一一匹配,实现管理界面配置化生成,减少物理空间的设备调试及软件开发周期,缩短工期并进一步降低了成本。
PART.3
周欢先生进一步围绕数字孪生技术,介绍了数字孪生的起源与发展、与元宇宙以及其他技术的区别,并展示了具体应用案例。“孪生”的概念起源于美国国家航空航天局的“阿波罗计划”,数字孪生是以数字化方式创建物理实体的虚拟实体,借助历史数据、实时数据及算法模型来模拟、预测、控制物理实体全生命周期过程的技术手段。以东风设计研究院有限公司的办公大楼——东合中心为对象,展示了数字孪生技术在该建筑的设计、施工、运维一体化的应用验证。该项目采用全专业BIM正向设计,运维模型融入大量设计师语言,且构成了完善的编码体系,实现了模型与图纸、设备系统之间、系统与系统之间的虚拟映射和组态关联。并进一步结合该项目介绍了数字孪生园区的实施路径,解释了从前期准备、平台开发、数据对接、系统联调到最后验收的完整流程,且通过相关视频加深了大家对实施路径的理解。该项技术在该智慧大楼中安全、稳定、高效运行多年。
PART.4
最后,周欢先生展望了新型网络技术FlexIP。以东合中心智慧建筑的数字孪生验证为例,展示了产业数字化与新型网络技术FlexIP融合的现实实践,同时畅想了从现状到未来的产业数字化与新型网络技术融合。
讲座后,大家就BIM虚拟组态、数字孪生技术的应用问题向周欢先生提问,并进行了热烈交流。