现如今，数字化智能化转型已成为工业行业的必选题。数字孪生技术的应用只有围绕实际业务场景与业务需求，才能产生真正的应用价值，下面我们将通过实际案例来分析数字孪生技术如何服务于业务场景需求。

案例概述

该项目位于某LNG作业区，项目建成投入运营后供气调峰能力优势显著，利用其有利的地理优势，通过LNG槽车和管网互通，与省LNG项目的天然气供应实现多气源互补，发挥应急互保作用有利于完善省LNG供应布局，大大改善能源消耗对环境的污染程度，优化地区能源结构，形成多气源安全供应体系，解决能源供应安全问题，满足地区能源供应需求。

目前LNG运输船舶在驶入、停靠、装卸和离开作业区的过程中，人员车辆船舶络绎不绝，同时作业区周界环境较为复杂，陆、海、空等多方都会造成突发性事件，危化品安全事故隐患多种多样，而信息化管理系统建设不完善，无法对作业区的实时情况进行全要素展示，缺乏有效的智能化手段来实时感知各类风险，难以及时监测预警，严重影响应急处置效率，容易造成安全事故问题。在LNG建设及运营阶段，需要建设多种业务系统来满足LNG作业区的安全生产管理需求。然而在实际应用过程中，视频、AI、物联网等各类数据的应用，存在系统独立运行、数据看不懂、展示不直观、各类应用不便捷等痛点问题。具体表现为以下几方面：

LNG作业区安全生产管理过程中，各业务系统相互独立运行，缺乏统一平台来有效地全面展示接收站的实时真实情况，数据无法互通共用，数据壁垒严重，无法实现系统运行的统筹管理，需要使用大量的人力和物力，才能确保接收站安全生产。作业区需要通过智能化手段，将多种业务系统的数据与业务流程进行统一集成管理，实现精准指挥和科学决策。

现场视频监控系统应用过程中存在视频画面割裂、视角难看懂、监控查找困难、事件回溯困难复杂等问题。

I.视频画面割裂：由于视频监控安装位置、摄像机镜头等多种因素影响，往往一个区域需要多个机位才可以覆盖完全，管理人员需要通过多个割裂的监控画面进行在脑海中还原思索后，才可以大概了解现场整体情况；

II.视角难看懂：针对建筑结构复杂，摄像机数量多，安装位置分散等情况，传统二维平面的浏览方式无法让工作人员快速掌握视频监控的安装位置与视角朝向，单独通过视频画面，无法对项目的整体情况形成宏观感知；

III.监控查找困难：传统的监控查找方式需要工作人员通过资料查询等方式对大量的摄像机进行点位查找，对摄像机的安装位置、照射区域、IP地址等多个参数进行反复核对后才可以查找到目标摄像机，复杂的操作方式给现场态势感知、安防管理与指挥决策造成了沉重的压力；

IV.事件回溯困难复杂：由于传统的监控视频割裂、独立的浏览方式，当调取监控录像进行历史事件回溯时，需要通过摄像机查找、时间调整、视频画面切换等多项复杂步骤才可以基本还原事件过程，回溯效率低。

针对各类物联监测和业务管理数据，传统的数据应用方式基本以图表、数据堆叠的方式呈现，同时多系统独立运行，存在数据感知不直观、多系统互通壁垒等问题。

I.感知不直观：传统主要以图与统计表格的形式呈现多源物联感知数据，需要在大量的监测数据中逐个查找、一一对应，才能了解每个设备的运行情况、重点区域的告警监测情况等，缺少实时性，给日常运行管理工作带来压力；

II.告警数据响应不及时：传统的告警应用方式中，工作人员很难快速定位异常事件的发生位置，无法及时响应与处置。需要更先进智能的技术快速定位异常事件发生位置，减少异常事件带来的损失。

针对上述痛点，智汇云舟综合运用数字孪生、三维地理信息、视频融合等技术，结合地理信息、视频监控、物联感知等多源异构数据，构建出实时实景三维LNG接收站场景，真实还原LNG接收站的三维实景态势、运行态势、安全生产态势、业务流程等。

LNG接收站安全生产可视化系统采用“1+1+1+N”的总体架构，打造含一库、一底座、一张图、N应用的智慧管控体系，实现LNG接收站业务管理的高度集成、自主智能、全景可视、精准科学。

图：LNG接收站安全生产可视化系统系统设计架构

一库，即时空大数据库。汇聚LNG接收站基础数据、业务监测数据、地理空间数据、业务管理数据等全量时空数据，对数据进行多维度分析，并为上层应用提供数据共享，为LNG接收站的智慧化管理提供数据支撑。

一底座，即视频孪生时空承载底座。基于视频+数字孪生，以国产自主可控的3D GIS引擎为核心，综合承载时空大数据库全量数据，提供场景搭建、仿真渲染、多源数据承载融合、实时视频实景融合、时空位置智能计算等能力，为统一时空管理提供可视化承载底座。

一张图，即综合态势一张图。通过可视化场景和态势看板直观表达业务，帮助管理人员便捷掌控业务指标数据、直观了解现场态势、高效开展安全运维管理、一张图开展精准的指挥调度和决策。

N个应用，面向不同业务场景，集成各业务应用系统，紧密结合LNG接收站业务，按照3D GIS+BIM+Video+AI+IOT+LI的技术路线，为用户提供态势监控、日常巡视、安全防护、运行维护、应急指挥等实时实景可视化管理应用。

系统依托项目监控系统网络实现与其他业务系统的网络通讯，支持在项目自有网络中进行私有化部署，配置必要的服务器和工作站，即可实现整体系统的运行，不改变项目原有系统架构。另外系统以国产自主可控三维渲染引擎为核心，适配国产化软硬件环境，满足部分工业场景对系统安全性的需求。

图：LNG接收站数字孪生系统部署情况

由于项目整体在建设过程中，各种业务管理系统需要跟随基础建设同步进行，且系统需要集成的部分系统无法事先确定，让后期系统数据的对接集成存在不确定性。另外，不同设备系统的数据协议存在不互通、部分业务流程缺乏数据和模型的基础的情况，数据汇聚存在困难。通过建设一套元数据标准规范，并基于标准开发预留与第三方系统的数据接口，保证在业务系统建设完成后能够快速实现数据集成，快速接入孪生平台实现集成管理。

LNG接收站安全生产可视化管理系统，利用一张图实现综合态势掌控和应急指挥调度，打破数据孤岛，实现业务联动，通过建设一套可视、可测、可控、可服务的运行管理体系，全面提高LNG接收站业务管理效率，强化安全生产管理能力，提升应急指挥调度能力，保障LNG接收站安全运行，实现了“情判指巡”一体化实战化生产安全运营管理创新以及降本增效管理。

接收站企业安全管理上，接收站企业通常需要处理大量的货物业务，同时也承担着重大的安全风险。虚实融合三维接收站综合态势一张图可以为接收站企业提供全方位的安全监控，包括疏浚、接收站装卸、船舶靠泊等环节。通过实时监控和数据分析，接收站企业可以快速识别并解决安全隐患，减少事故发生，提高作业效率。

应急管理支撑方面，在紧急情况下，如火灾、事故威胁等，虚实融合三维接收站综合态势一张图可以及时提供相关信息，帮助应急部门快速做出反应，最大限度地减少损失和伤亡。此外，系统还可以为救援人员提供详细的作业场景信息，使得救援行动更加精确和高效。

在接收站安全性提升上，利用视频孪生技术结合视频气体探测设备，实现气体泄露、爆炸气云的实时预警定位及处置；同时对作业区的人员及车辆进行基于实景三维视频实时定位跟踪的安全管理，实现全要素管理，通过构建周界安全预警，AI识别等方式，支持工艺和设备安全数据接入，针对各种安全隐患及突发事件，优化决策，及时处置闭环，使接收站安全水平提升，减少事故发生的可能性，气体泄漏的安全监测效率提升20%以上。

在项目建设过程中，通过利用云计算、大数据分析和机器学习等先进技术，推动了接收站管理的数字化、智能化升级。这不仅为接收站企业提供了新的管理手段，也为数字化智能化升级提供了范例和引领。

在接收站作业效率提升上，通过安全生产管理方面各项内容的建设可以有效帮助接收站精确把握作业情况，及时发现和解决问题，提高接收站的作业效率。