数字孪生有限空间，数字治理城市“最小管理单元”

一、项目背景

2022年5月22日，润丰股份子公司宁夏格瑞精细化工有限公司一个废水储罐在维修呼吸阀过程中，发生意外事故，致使公司外部承包方的2名施工人员身亡。

2022年5月11日，安徽昊源化工集团有限公司气化车间在检修过程中，2名作业人员感觉不适，其中1人当场死亡，2人经医院抢救无效死亡。

2021年3月，尤溪县立丰再生纸厂在进行白水收集沉淀池清洗作业时发生一起较大中毒和窒息事故，造成4人死亡。

近年来，有关有限空间作业事故频频发生，危及作业人员生命安危。

什么是有限空间？

有限空间是指是指封闭或者部分封闭，与外界相对隔离，出入口较为狭窄，作业人员不能长时间在内工作，自然通风不良，易造成有毒有害、易燃易爆物质积聚或者氧含量不足的空间。

常见的有限空间有三类。

第一类:地下有限空间，如地窖、涵洞、地坑、污水井、电力井、热力井、燃气井、通信井、沼气池、化粪池、污水池等。

第二类:地上有限空间，如酒糟池、发酵池、腌渍池、粮仓、料仓等。

第三类:密闭设备，如船舱、贮(槽)罐、塔(釜)、锅炉等。

面对这么多的场景，有限空间将是城市数字化治理的最小管理单元，需要对有限空间作业前的物资筹备、安全技术交底、操作规程以及应急救援等方面做顶层规划设计，才能有效的避免作业现场安全事故的发生。

二、应用内容

数峦云科技开发的数字孪生有限空间应用正式落地工业生产中，通过3D实时渲染可视化引擎能力对厂区的有限空间进行1:1 建模还原，建立典型分级预警模型。突发灾害时，遵循事前预防、事中响应、事后分析的综合机制。结合空间位置，实现基于有限空间内事故位置的自动联动，充分利用空间在应急处置中的作用，实现有限空间全过程的可视化，智能化，帮助决策分析及逃生救援指挥。将有限空间区域视频监控、门禁、有毒有害气体监测、一键报警信号等数据统一采集汇聚至安全智治数字孪生应用平台，实现“一目了然”。

三、建设内容

监管驾驶舱

对厂区周边街道及其他厂区进行基础建模还原，厂区内有限空间区域、作业区域等进行高精度还原。展示所有物联网设备模型、物资模型和场景模型及标签，对poi点位进行部署。对设备主流程进行还原展示，让管理人员对厂区作业有深刻感知，厂区应急情况实行预警展示。

物联感知

主要应用在视频监控、气体检测、门禁、一键报警、物联网设备指标监控等模块。厂区内所有监控、气体检测仪、门禁、一键报警利用3D建模的方式进行还原，以模型和poi点位的方式进行展示。对各项有害气体数据和设备分类进行展示。还可通过摄像头实现有序巡检功能。

人员定位

依据传感器回传的人员所在位置，在三维模型中进行还原，将人所在的位置，以及30分钟内所走过的路径，在厂区模型中依据数据进行还原。通过还原数据，可以真实的看到场内人员所在位置的具体情况，还可以根据定位传感器的预警功能，回传跌落警报和人员信息，方便管理人员快速准确的判断问题。

空间漫游

有限空间漫游，按照设定好的路线进行漫游，可以转动视角查看周围情况，还可单独点击物资和物联设备进行查看。

物联网辅助监管

有限空间进出人员资质不符、有限空间有毒气体浓度超限、有限空间人员入侵、有限空间人员非作业时间滞留等现象，通过视频AI分析、人员定位、门禁监控等手段，对有限空间出入口、危险风险点进行24小时监测。

隐患预警

出现设备离线、设备异常、气体浓度超标、非法作业及闯入、系统通过一键报警器、人员定位系统上传的报警数据，触发相应的隐患预警。警示管理人员启动应急预案。

四、创新点

数字孪生3D引擎

采用UE5实时渲染引擎，实现构建精细化画质和逼真的粒子渲染能力，支持多层级场景交互联动，实现数字世界与物理世界的连接，感知操控全要素、数字表达、可视化呈现。

多源数据融合

平台支持GIS、高程、矢量、 栅格、瓦片、卫星遥感、倾斜摄影、工业仿真、BIM、CAD、高精街景地图、激光点云、VR全景等各项数据融合。通过算法、影视、游戏建模等方法取得厂区的布局、建筑、细节等素材。

交互联动API

拥有前端开发与三维时空交互联动的开放接口，提供三维交互样式 API，兼容主JavaScript前端框架, 为前端开发人员提供快速便捷的开发接口。

云渲染技术

将渲染计算负载转嫁至服务器，根据项目需求采用本地化服务器部署，同时满足C/S和B/S架构，通过服务器GPU分布式渲染，通过像素流的方式分发到终端用户设备，方便管理者在网页上直接使用。

五、关于我们

数峦云（杭州）科技有限公司致力于政企数字孪生应用解决方案。公司成立于2018年，总部位于杭州，公司遵循“数字孪生+XR”理念为发展方向，融合物联感知、大数据、虚拟现实、地理信息、人工智能等技术，专注于将物理世界1:1数字化，映射出一个可实时的、自主的、双向管控的数字孪生世界，辅助产业数字化全生命周期的有序进行。

客户涉及智慧城市、园区、地产、工业、教育、电力、水务、文旅、博物馆等行业。数峦云将持续专研数字孪生应用技术的创新，与更多的行业伙伴合作共赢，推动数字中国建设。

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