因数而智，化智为能——记中讯院CAE数智设计软件团队

“广大青年要坚定不移听党话、跟党走，怀抱梦想又脚踏实地，敢想敢为又善作善成，立志做有理想、敢担当、能吃苦、肯奋斗的新时代好青年。”二十大报告对青年人才寄予厚望。

连日来，中讯院青年科技工作者深入领会报告精神，表示要将个人理想融入伟大的科研事业当中，在新时代、新征程中，发挥青年科技工作者的使命与担当。由公司自主研发并首创的运营商基础设施3D智能化平台，实现了一套数据采集、三维重建、语义识别、资源数字化、工程化图纸自动生成的全流程平台，将基础资源由物理实体快速生成对应的数字实体，推动数字化设计整体战略迈上新阶。

从手工绘图到CAE绘图

1993年，刚刚从郑州大学电子工程专业毕业的沈涛被分配到中讯院，成为一名通信设计师。

彼时，设计院绘制设计图还没有CAD软件，只能在绘图板上手工完成。设计师们画图用的0号纸长120厘米、宽80厘米，规范操作是把纸固定在画板上，画图时板不动，人动。老设计师们功夫了得，站着画图，一站就是一天。“我可站不住。”沈涛开始有点吃不消。后来CAD的出现，让设计人员甩开了手工绘图板，转由计算机绘图，大大提高了设计效率和设计灵活性。

当前，三维建模技术和人工智能的发展又为工作模式革新创造了条件，由CAD绘图变革为自动绘制设计图，为自动化的三维设计提供了条件。

“三维建模技术想要达到设计精度，大都需要带有激光的终端设备采集数据。但是囿于笨重的设备和高昂的价格，很难实现大范围推广使用。”在沈涛看来，采用主动光三维建模和语义分割技术的CAE制图手段，不仅终端价格低廉且便于携带，更加具有应用前景。

这一形势下，中讯院选择了主动出击。

2022年，公司抽调十多名骨干力量成立CAE数智设计软件团队，作为公司发展的一个重要目标去实施。

这一努力使得接下来工信部和科技部联合颁布的首届“兴智杯”全国人工智能创新应用大赛AI+网络通信创新方案赛全国一等奖的名单中，有了“运营商基础设施3D智能化平台”的名字。

项目组以数据为中心，发挥行业优势，引入大数据、AI等先进技术，推进设计生产数字化，对CAE软件进行体系化规划，建立和完善了多学科、多领域交叉的研发综合性技术体系。

“这个体系事实上也为中讯院的CAE基础设施3D智能化产品设计创制提供了巨大的技术平台支撑。”沈涛强调，将视觉三维建模、人工智能识别算法成功应用通信行业基础设施数字化，也为其他工业场景提供了技术方向参考。

第一个“吃螃蟹”的人

由于这个项目没有行业先例，作为创新项目，一开始的时候到底能否做成？能做到什么程度？对于刚刚组建的CAE数智设计软件团队来说，一切都是未知数。

“技术的难点是在光线条件复杂情况下的三维数字化建模成功率，并且在三维模型的基础上能够把空间场景范围内的具体设备给自动化地正确识别出来。”CAE数智设计软件团队总负责人齐少安表示，为解决这一难题，团队针对大量不同条件的机房进行算法调优、甚至对同一个机房任务设置灯光条件进行对比测试。

“目前行业内还没有将智能识别算法运用于机房等运营商基础设施资源的先例。智能识别算法对机房内的设备语义识别分割正确并建模成功的正确率只能达到50%左右，尤其是在光线不好的情况下，建模成功率就更低。”齐少安坦言道。

为解决这类问题，项目团队针对南北方省份不同环境的机房进行分类采集，从数据采集帧率、补光设备选择、拍摄角度、采集速度等多方面对算法的输入数据进行研究，与此同时对算法约束更多的模型参数，项目团队抱着一定要把项目做成的决心反复测试、调优、改进算法，最终大大提高了分割成功率。

随着测试机房类型的增多，新的问题又来了，整齐的IDC机房机柜设备之间几乎没有缝隙，设备的特征点不是很明显，这又成了基于视觉算法的语义分割识别的难题。

团队对通信行业常用设备进行细目分类，同时结合大量的行业规范，对分割识别算法注入行业专业知识，反复调优，最终在对1000个机房的测试中，算法自动建模识别成功率达到了90%以上。”

“这款产品不仅为推进查勘与设计分离、数字化设计打下了基础，同时也可实现运营商数百万机房资源三维可视化、数字化建模。”齐少安说。

打造数字未来底座

沈涛介绍，除了“运营商基础设施3D智能化平台”外，团队还相继开发出了“工程图纸识别平台”“数字化绘图”“隧道建模”“室内外一体化三维建模基于BIM的数字孪生平台”一系列面向行业内的CAE工具软件，极大地解决了当前将基础设施的物理资源转化为数字化资源的问题。

“中讯院研发的CAE工具软件可以将运营商基础资源快速地、自动化地将物理实体转化为对应的数字化实体，为数字化规划建设、资源管理、智能运维、数字化运营提供了技术底座。”齐少安表示，将三维建模技术与人工智能技术应用于通信行业，也可以为工业互联网的其他场景提供参考。

谈及团队的下一步目标，他表示，全体成员将努力将机房的空间实体数字化向柜内设备延伸，实现全部实体的数字孪生快速生成，同时如果将该算法针对特定场景训练，也可向其他工业互联网领域扩展。

“数字化是行业的发展趋势，只有把运营商的大量基础设施数字化之后，才能基于数字化的资产创新诸如三维设计、运营维护、数字资产管理、三维设计等更多的有价值的应用。”沈涛评价说。