在建筑领域,数字孪生正逐渐展现出巨大的应用价值,尤其是在建筑设计阶段。通过数字孪生技术,设计师可以创建一个与现实建筑完全对应的虚拟模型。在设计过程中,设计师能够在虚拟环境里对建筑的各种参数进行模拟和调整。例如,改变建筑的朝向、外形结构,实时观察其对采光、通风等方面的影响。这有助于在设计初期就发现潜在问题,避免后期施工中的修改,从而节省时间和成本。数字孪生模型还能进行能耗分析。通过模拟不同季节、不同时间段的能源消耗情况,设计师可以优化建筑的保温、隔热等性能,打造更节能的建筑。而且,利用数字孪生,设计师可以与团队成员、客户进行更直观的沟通。客户可以身临其境地感受建筑的空间布局和设计效果,提出更准确的意见,使设计更符合客户需求。总之,数字孪生为建筑设计带来了前所未有的创新空间,让建筑设计更加科学、高效、人性化,必将在未来建筑设计领域发挥良好作用。矿山的数字孪生,保障安全生产和资源合理开发利用。江苏物联网数字孪生应用领域
山东某农业科技园区的智能大棚引入数字孪生技术。通过在大棚内布置大量传感器,收集温度、湿度、光照、土壤肥力等数据,构建了大棚农作物生长环境的数字孪生模型。当数字孪生系统监测到大棚内温度过高时,自动启动通风系统和遮阳设施进行降温。同时,根据农作物不同生长阶段的需求,结合数字孪生模型对土壤肥力的分析,控制灌溉和施肥量。例如,在西红柿种植过程中,数字孪生系统根据西红柿的生长状况和环境数据,调整灌溉时间和施肥配方,使西红柿的产量提高了 20%,同时减少了水资源和肥料的浪费,实现了农业生产的智能化和精细化管理。扬州水利数字孪生技术指导体育训练运用数字孪生,制定个性化科学训练计划。
水利部部长李国英表示,大力推进数字孪生水利建设,实现预报、预警、预演、预案功能,为水利决策管理提供前瞻性、科学性、准确性、安全性支持。具体在五个方面推进:一是大力推进数字孪生流域建设,锚定支撑流域统一规划、统一治理、统一调度、统一管理的目标,丰富算据、优化算法、提升算力,加快实现对物理流域全要素和水利治理管理全过程的数字化映射、智能化模拟、前瞻性预演。二是大力推进数字孪生水网建设,围绕确保工程安全、供水安全、水质安全,推进数字孪生水网与物理水网的同步建设,实现与物理水网同步仿真运行、虚实交互、迭代优化。三是大力推进数字孪生工程建设,加快推进建筑信息模型技术在水利工程全生命周期运用,实现对物理水利工程的在线监测、方案预演、问题发现、优化调度、安全保障。四是大力推进业务应用体系建设,以业务需求为牵引,耦合链接数字孪生流域、数字孪生水网、数字孪生工程,持续迭代优化业务模块,提升水利业务预报预警预演预案能力。五是大力推进网络安全工程建设,加强水利网络安全态势感知、监测预警、风险评估、事件处置,强化重要数据安全监管,确保水利网络安全和数据安全。
数字孪生技术的发展历史可以追溯到20世纪60、70年代的阿波罗计划。当时,美国国家航空航天局(NASA)利用虚拟模型与现实联系,成功解决了阿波罗13号的关键问题。随着技术的不断进步,数字孪生理论在21世纪初得到了启蒙,并逐渐扩展到包括制造和服务在内的产品生命周期阶段。如今,数字孪生技术已被广泛应用于电力、船舶、城市管理、农业、建筑、制造、石油、天然气、健康医疗、环境保护等众多行业。它不仅能够提高系统的效率和可靠性,还能降低运营和维护成本,推动各行业向智能化和数字化的转型。数字孪生模型可实时反映物理实体的各种参数变化情况。
百度在自动驾驶汽车的研发过程中,利用数字孪生技术构建了虚拟测试场景。通过创建各种真实道路场景的数字孪生模型,包括不同路况、天气条件、交通流量等,对自动驾驶汽车的算法进行大量的虚拟测试。例如,在模拟暴雨天气的数字孪生场景中,测试自动驾驶汽车的传感器在恶劣天气下的性能,以及自动驾驶算法对路况变化的应对能力。通过在数字孪生环境中进行无数次的测试和优化,大幅提高了自动驾驶汽车的安全性和可靠性,减少了在真实道路上的测试时间和成本,加速了自动驾驶技术的研发进程。城市规划引入数字孪生,能很好地模拟城市未来发展态势。工业园区数字孪生价目表
农业温室采用数字孪生,准确调控环境促进作物生长。江苏物联网数字孪生应用领域
农业领域也开始探索数字孪生技术的应用。通过创建农田的数字孪生模型,可以实时监测土壤的湿度、肥力、酸碱度等信息,以及农作物的生长状况,如株高、叶面积、病虫害情况等。基于这些数据,农民可以实现精细灌溉、精细施肥,提高水资源和肥料的利用效率,减少浪费和环境污染。例如,当数字孪生系统检测到某块农田的土壤湿度低于设定值时,自动启动灌溉系统进行适量灌溉。在温室种植中,数字孪生技术可以模拟温室的环境参数,如温度、湿度、光照等对农作物生长的影响,通过智能调控设备,为农作物创造比较好的生长环境。此外,数字孪生技术还可以用于农产品的质量追溯,通过记录农产品从种植到销售的全过程信息,确保消费者能够了解农产品的来源和质量状况。江苏物联网数字孪生应用领域