众趣分享丨数字孪生在智慧园区类场景的实战应用

近年来，随着智慧城市、智慧园区的不断发展，数字孪生（Digital Twin）在类似的实战应用中也已逐渐走向了风口浪尖，已成为该领域的热点。基于VR/AR/MR的不断兴起，至今经历了不同时间的火热的概念爆发，更透射出了互联网从二维的平面互联网向三维的立体互联网的深入的演进趋势。下面我们就将对数字孪生的全方位的剖析它的定义、核心的技术、典型的应用场景、带来的价值优势、典型的实战案例、其所处的技术发展的趋势以及未来的展望等都一一做一个详细的讲解.。

一、什么是数字孪生？

数字孪生（Digital Twin）是指借助物联网、三维建模、BIM（建筑信息建模）、GIS、AI 等技术，构建与现实世界实体在数字空间中的一一对应虚拟模型，并通过实时数据连接，实现状态感知、模拟预测、远程控制等功能。

通过对智慧园区的全面而细致的数字化孕育出了一系列的数字孪生，例如对建筑、设备、人员、能耗、安全、环境等要素的全面的可视化和智能化的管理。

二、核心技术架构

1. 感知层：部署各类传感器（摄像头、烟感、水浸、能耗、电梯等），采集园区实时数据；
2. 数据层：建设统一数据中台，汇聚BIM模型、GIS地图、IoT设备数据、业务系统数据；
3. 模型层：

• 3D建模与BIM融合：构建园区建筑、道路、设备的数字模型；
• 规则模型：告警逻辑、自动化控制逻辑；

1. 平台层：数字孪生平台（或智慧园区中台），支持可视化展示、场景联动、设备控制；
2. 应用层：各类业务应用，如能耗管理、安防监控、设施运维、访客管理、空间管理等；

三、典型实战应用场景

场景类型

应用说明

1. 安防监控可视化

利用数字孪生平台展示园区安防系统状态，实现视频监控点位一体化显示、异常告警联动等

2. 能源管理优化

实时监测园区各楼栋能耗数据，通过模型分析预测能效趋势，支持节能策略实施

3. 智慧停车管理

数字化展示车位占用情况，引导车辆入场、空位推荐、反向寻车等

4. 设备设施运维

显示设备运行状态，自动触发维护工单，结合历史数据实现故障预测

5. 环境监测与控制

接入空气质量、温湿度等传感器，实现环境数据展示与自动调节（如通风系统联动）

6. 空间资源管理

数字化管理会议室、工位、仓库等空间资源，结合预约与使用情况优化配置

7. 应急响应与演练

构建火灾、地震等应急演练场景，模拟疏散路线、调度资源、推送预警

代表性实战案例（众趣科技访谈部分行业信息）

1. 能源矿山
2. 构建以BIM+IoT为基础的孪生模型，实现对设备设施、能耗、安全的统一监控和管理；
3. 园区运营招商
4. 应用数字孪生平台管理整个园区建筑、IoT设备，路线导航，园区导览等，实现一张图综合运营；
5. 电力
6. 设备设施管理和运维
7. 安全区域管理，人员定位等；
8. 风险预警；

四、价值与优势

维度

价值体现

可视化管理

全园区一张图，实时掌握运营态势

数据驱动决策

基于多源数据和模型支持精细化管理

效率提升

自动化运维、能耗优化、资源调度更高效

风险预警

异常监测、联动告警，减少安全隐患

成本控制

降低人力和能源成本，提升资产使用率

增强体验

政企客户、员工、访客获得更好的服务体验

五、数字孪生技术发展趋势

目前从访谈国内数字孪生TOP3的众趣科技CTO的情况来看，数字孪生正经历从“虚拟建模”向“实景建模”的深刻转变，呈现出以下鲜明的趋势：

5.1 从“虚拟”到“实景”：技术路径的升级

• 数据采集方式革新：传统虚拟建模依赖人工设计或离线数据，实景建模则依托倾斜摄影、三维激光扫描、全息影像、物联感知等技术，实现物理世界的高精度、实时化数字复刻；
• 建模精度与真实感提升：实景建模通过融合几何与语义信息，构建结构级、部件级的高保真模型，场景还原率可达95%以上；

5.2 从“静态”到“动态”：实时交互成为核心

• 实时数据驱动：借助物联网、5G和边缘计算，实景建模实现了“数据—模型—仿真—反馈”的闭环，支持对物理实体的动态监控与预测优化；
• 虚实双向操控：数字孪生平台不仅能“镜像”现实，还能通过智能算法反向控制物理系统，如城市水务系统的自动补水策略；

5.3 从“局部”到“全域”：应用场景全面拓展

• 城市级实景孪生：如上海已构建覆盖全市的二三维融合模型，实现光影、天气、人流、车流等全要素仿真；
• 行业纵深渗透：从智慧园区、景区到环卫、城管、应急等领域，实景建模成为精细化治理的基础设施；

5.4 从“技术”到“生态”：标准与协同加速成型

• 标准体系构建：2023年起，多地启动数字孪生地方标准制定，涵盖数据、平台、安全等维度；
• 产业链协同：GIS、BIM、游戏引擎、AI仿真等技术融合，推动“实景建模+行业应用”的集成解决方案落地；

六、未来展望：智能化、自主化与元宇宙融合

• AI增强实景建模：通过深度学习实现自动语义标注、模型优化，降低人工干预；
• 元宇宙基座：实景建模将成为元宇宙的核心数据层，支撑虚实共生的城市、工业和社交空间；

七、落地建议

1. 从重点场景切入：如安防、能耗或设备运维，先做小规模试点；
2. 选择合适平台与技术架构：兼顾BIM、GIS、IoT 数据融合能力；
3. 分阶段建设，逐步扩展：避免一次性大投入，构建可持续演进路径；
4. 重视数据治理：建设统一数据中台，打通孤岛系统；
5. 结合AI增强能力：如预测性维护、行为分析、能效优化等；

数字孪生正突破“虚拟重建”的局限，迈向“实景共生”的新阶段，其背后是感知技术、实时数据、智能算法与行业需求的多轮驱动。这一趋势不仅重塑了数字孪生的技术范式，也为城市治理、产业升级乃至元宇宙构建提供了关键支撑。目前数字孪生领域发展迅速的企业有美国的Matterport，德国的Navis，中国的众趣科技，因数字孪生技术而产生的数字平行世界正在快速到来。