智慧赋能，以数字孪生技术构建“有生命”的航站楼

自开航以来，北京大兴国际机场积极落实民航局《推进四型机场建设行动纲要》《推进新型基础设施建设五年行动方案》等文件要求，将航站楼打造成有温度、可感知、会融合的生命体，既拥有像大脑一样自进化的智慧管理平台，也具备集合感知、分析、决策等智慧能力的神经系统网络。

基于建设阶段创造的良好条件以及航站楼“有机生命体”的设想，大兴机场积极探索“云存、云联、云享”数据传输新模式，利用楼宇自控系统将暖通空调、照明、电梯、行李系统等多元化的产品组合起来，探索构建服务美好出行和满足运维需求的绿色低碳、安全舒心、降本增效的智慧航站楼“有机生命体”。

大兴机场一体化运维平台主屏幕

创新引领，搭建可视化运维平台
机场航站楼供能服务覆盖面广，生产运行系统复杂多样，人员流动及聚散状态不可预知。而与之相伴而生的则是多系统数据碎片化、跨专业定位与分析难以融合、资源配置不均衡等问题，这些问题在一定程度上掣肘后疫情时代机场数字化转型进程以及一线运营团队智慧化服务能力提升。

为此，大兴机场通过多项举措增强全员经营意识，提升创新能力，整合内部资源，引入外部科研力量，成立“基于BIM和GIS融合的一体化运维平台架构”项目组。同时，大兴机场借助物联网、BIM建模、微服务等技术，搭建可视化运行管理平台，以提高运行数据采集的自动化程度、机电系统与需求的匹配度以及运行资源的利用效率，探索自控系统多能感知、预测研判、协同运行和智能决策的创新技术路线。

构建电力资源时空底座是其中的一项重要工作。项目组以数字孪生智慧机场总体规划为蓝图，针对能源系统中对信息关联度及组织管理能力要求较高的电力资源，利用BIM模型编码系统唯一性的特点，编制建筑构件、电力机房、电气干线、末端电箱等基础构建ID，将真实世界的电力资源分布情况一一映射在BIM模型和数据库中，实现电力资源的三维可视化展示；与此同时，打破航站楼电力运行监控系统与配电系统的数据壁垒，在完成数据清洗、治理、分类的基础上，建立电力系统专项数据库，不仅将各类构件整合在一个三维空间里，更可以随时对电力系统做“三维彩超”，精准、直观地展现第一现场原貌并作出诊断分析，辅助人工进行控制决策。

面对不断变化的用电需求，除适配与兼容外，“大数据库”系统也会自主分析状态变化趋势。未来，随着机器学习技术的发展，项目组将持续优化系统路线规划及数据研判等功能，从数据层面不断提升航站楼电力资源管理效率，拓展智能决策广域，“让机器能理解、会思考”成为现实。

基于航站楼GIS和BIM模型的可视化配电管理系统

算法支撑，创造数字化空间
一直以来，大兴机场通过创新算法构建智控网络。基于大兴机场航站楼照明回路设计特点与不同空间自然光照数据采集结果，一线运营团队将照明系统分区分时精细化控制策略作为动态调节手段。然而，此类实操局限于人工调光控制层级，与实际需求匹配仍存在一定时间差。
鉴于此，项目组在搭建可视化平台的基础上，将照明系统迁移到数字化空间，在三维场景中进行自然光照算法模拟，运用Revit、Rhino、Grasshopper等多种辅助工具建立了自适应无极调光控制模型，既实现了航站楼照明系统光源远程控制，又可依托算法的可靠性实现根据时段、光照、人流等预设数据的自动调节。

与传统群控方案相比，自适应无极调光模式采取的是单灯控制策略，每一盏灯都有独立的“绽放”方式，一簇又一簇花灯在光感上呈现出平滑而柔美的过渡，在提供给旅客温馨舒适的视觉感受的同时，也极大提高了设备应用效能，是节能增效、绿色降碳的有效措施，为绿色机场建设助力。

万物互联聚合多样生态。与照明系统有所区别的是，项目组在空调系统可视化展示与智能控制方面则采用了无线监控技术：创新利用大兴机场私有云平台，部署空调机组云端控制系统，实现了对两台试点空调机组的远程监视与个性化温度控制。“云+”技术的应用极大地降低了传统系统智慧化升级难度，可以低成本将建筑设备短平快地接入远程控制系统，为位置离散、服务标准有差异、设备品类不一的个性化需求提供专项方案，成为智慧化运行的重要手段。

智能调光算法调节后的照度反馈（本文图片由大兴机场航站楼管理部供图）

智慧开放，构建科技减碳生态圈
在航站楼基于BIM和GIS融合的一体化运维平台架构研究项目一期成果基础上，大兴机场正持续推进智慧机场建设。

一方面，引入“外脑”，联合科研院所深度合作，完善创新成果内涵与表现形式，加快前期研究成果的效益转化，助力专利成果在民航领域商用推广；另一方面，修炼“内功”，基于楼宇自控系统在数字孪生方面先行先试的成功案例，系统性整合资源，开发关键系统状态实时感知、运行模拟、故障预测、自适应智能调控等功能，以满足多场景、多任务、联动式资源管理的实际需求，实现能源系统智慧化运行。

今年，大兴机场按计划推进楼宇自控系统与航班生产运行系统、行李转盘分配系统等互联互通方案实施，丰富“云+”技术应用圈，探索能源系统航班联动控制模式。从原先聚焦单一系统、单一环节、单一旅客区的能源控制，拓展到旅客全流程、可连续、多系统的并行控制，通过运行数据深度挖掘和智能分析，实现科学决策、自主动态调整，进一步推动系统运行状态更健康、运行保障资源更集约、运行管理更高效。

作为“双碳”战略的关键一环，大兴机场将以运行需求为导向，加快研究适合大兴机场航站楼的碳排放标准，以智慧能源管理作为科技减碳的发力点之一，汇聚各系统构建减碳生态圈，产生良好的社会效益，打造行业标杆。
“云+”模式的启用提高了楼控智慧化管理平台的数据赋能价值。未来，大兴机场将继续探索传统自动化控制技术与云平台、大数据分析及人工智能等创新技术的深度融合，稳妥推动新型基础设施项目落地，优化楼控数据服务，挖掘运行数据价值，最终实现数据赋能楼宇“生命”的智慧化管理目标。（中国民航报 通讯员周拓、武鑫、杨茜）（本文刊载于中国民航报2022年7月27日八版）

楼宇自控赋予建筑全新生命力

传统建筑运维由于自身的局限性和现代建筑运维的新需求，已经体现出滞后性，而随着智能楼宇控制系统的发展与物联网的结合，为建筑物的所有组件和设备赋予了感知能力和生命力，从而将建筑物的运行维护提升到智慧建筑的全新高度。

众所周知，在建筑管理中存在着这样一个痛点，就是每栋建筑内部有大量的电气设备，然而这些设备处于多而散的状态，单个管理，耗时耗力。为合理利用这些设备，节省能源和人力，确保设备的安全运行，自然提出了如何加强设备的管理问题。面对这样的痛点，楼宇自控系统应运而生。

楼宇自控系统将建筑内的空调系统、智能照明系统、给排水系统、供配电系统、电梯系统、冷热源系统等众多分散子系统集成到一个平台上，对建筑物内设备的运行、安全状况、能源使用状况及节能管理实行集中监视、管理和分散控制。使各个智能建筑子系统联系更加紧密，确保楼内所有机电设备的安全运行，从而达到安全、舒适、节能的全方位效果。

楼宇自控系统具有以下优势：

1、智能信息化：以云计算技术实现整体的管理和控制，提供全方位信息交换功能，助力楼宇内单位与外部保持信息交流畅通。

2、可视化：通过各类传感器将设备不可见状态通过数据可视化的形式清晰明了地呈现给用户，让用户对楼宇内状态有更加直观的感受。

3、人性化：提供能够自动调节的舒适环境，保证人的主观能动性，重视人与环境的协调，使用户能随时、随地、随心地控制楼宇内的生活和工作环境。

4、节能化：楼宇实现互联互通之后，能源互联网使能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够被打通变成数据，通过收集、整理、挖掘运行数据，结合云计算、云存储等新技术，应用大数据分析，根据不同能源用途和用能区域进行分时段计量和分项计量，分别计算电、水、油、气等能源的使用，并且对能耗进行预测，能了解不同的能源使用情况和用户对能源的需求情况，及时对能源进行有效分配，实现对能源的高效管理，降低管理及操作成本。

5、高度集成化：将整个建筑内的所有机电设备统一管理，在图形化操作界面上完成一切操作。通过物联网形态化，智能建筑中如照明、给排水、暖通、安防、通信网络系统等子系统，被集成到同一平台上进行统一管理监控，实现相互间的数据分享。

楼宇自控系统是建筑智能化不可或缺的重要组成部分，并在建筑智能化中起到了非常重要的作用，具体而言，主要表现在以下几个方面：

1、降低机电设备的能耗，投资回报率较高；

2、提供能够自动调节的舒适环境；

3、预防突发事故发生，保护设备的投资；

4、延长设备使用寿命，降低管理及操作成本；

5、将整个建筑内的所有机电设备统一管理；

6、由原来的手动管理变为远程控制或自动控制，降低人力投入。

通过楼宇自控技术可实现以下作用：

1、降低机电设备能耗。通过能耗可视化管理、能耗动态化监测从不同角度对能耗数据进行分析，及时发现能耗异常，根除能耗漏洞，内置专家AI策略算法，减少能耗损失、降低运营成本，提高效益，实现可持续发展。

2、预防突发事故发生。通过计算机系统实时监控机电设备和大楼环境，随时监测到人工无法及时发现的隐患，弥补人力之不足，避免重大损失。

3、提供舒适环境。通过楼宇自控系统，自动进行室内恒温、恒湿控制，保证合适的温湿度，为大家创造一个舒适的环境；实现新风自动输送，保证清新空气，减少办公室综合症困扰；人性化的智能照明控制，让工作更加方便。

4、延长机器使用寿命。既然能够监控到设备用电情况，那必然也可以据此预估设备使用状态。一般来说，当设备用电出现异常时，不一定已经处于毁损状态，提前捕捉到异常并及时处理，能够极大延长设备使用寿命，帮助企业减少损失。

5、节约人力。原来要通过手动去开关、处理的任务，现在由PC或DDC等实现远程管理或者自动管理，节省了人力开支。

长期以来，康沃思物联不断研发和推出面向楼宇建筑的低碳节能产品和解决方案，积极整合全球可持续发展实践以及本土创新经验，推动实现建筑的净零碳排放目标，共筑可持续发展未来。

作为行业引领者，康沃思物联积极响应国家双碳战略，不断构建自主创新体系，探索建筑节能新路径。近年来，公司在办公、酒店、医院、文教、工厂、交通枢纽、大型场馆等公共建筑领域不断探索和实践，积极推动我国建筑节能事业发展和双碳目标实现。

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