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北京城市副中心地下管線三維平臺(tái)入選虛擬現(xiàn)實(shí)先鋒應(yīng)用案例

10月19日，由工業(yè)和信息化部、江西省人民政府主辦的2023世界VR產(chǎn)業(yè)大會(huì)在南昌開(kāi)幕。開(kāi)幕式上，2023年度虛擬現(xiàn)實(shí)先鋒應(yīng)用案例正式發(fā)布。北京超圖軟件股份有限公司申報(bào)的“融合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的北京城市副中心地下管線三維平臺(tái)”（以下簡(jiǎn)稱“平臺(tái)”）入選。

平臺(tái)創(chuàng)新性將AR技術(shù)與GIS技術(shù)相融合并應(yīng)用于地下管線管理中，為地下管線安上“透視眼”，解決以往看不到、查不清等問(wèn)題，形成了地下管線規(guī)建管“一張圖”，為地下管線的精細(xì)運(yùn)營(yíng)、事前預(yù)警、應(yīng)急處置、管線規(guī)劃等提供支持。

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了城市地下管線的“六位一體”管理：宏觀微觀一體化、地上地下一體化、室內(nèi)室外一體化、動(dòng)態(tài)靜態(tài)一體化、二維三維一體化、歷史現(xiàn)狀一體化，且可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)管線巡檢、維護(hù)、核查閉環(huán)等管理流程，提升地下管線精細(xì)化治理水平。

解決了3大難題
1.數(shù)據(jù)融合難：地下管線數(shù)據(jù)不僅包含傳統(tǒng)的矢量、地形、影像等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，也包含早期建設(shè)圖紙、物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)感知、視頻監(jiān)控、BIM等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)融合難。
2.三維建模難：地下管線數(shù)據(jù)來(lái)源日益豐富，傳統(tǒng)的二維管線管理模式已無(wú)法滿足人們對(duì)管網(wǎng)、管線大數(shù)據(jù)信息分析、表達(dá)、應(yīng)用的實(shí)際需要，但三維模型建設(shè)成本較高，管點(diǎn)模型的管口與管線的匹配效果差，并且業(yè)務(wù)屬性信息需要從點(diǎn)、線數(shù)據(jù)集中再次錄入到三維模型中，不僅要同時(shí)維護(hù)兩套數(shù)據(jù)，且無(wú)法實(shí)時(shí)更新。
3.動(dòng)態(tài)監(jiān)管難：地下管線隱蔽性強(qiáng)，主要通過(guò)日常巡檢方式進(jìn)行維護(hù)，缺少管網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，難以排查出潛在安全隱患，出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)就近調(diào)度檢修員緊急搶修，管網(wǎng)出現(xiàn)故障無(wú)法快速準(zhǔn)確定位，歷史數(shù)據(jù)無(wú)法有效利用。因此，亟需為管網(wǎng)安上“透視眼”，滿足城市管網(wǎng)的日常智能巡檢需要。


技術(shù)全自主，技術(shù)、模式雙創(chuàng)新

技術(shù)創(chuàng)新

1.國(guó)內(nèi)首次將AR可視可感應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于地下管線管理*，將真實(shí)環(huán)境與虛擬地下管線三維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)疊加到同一畫(huà)面，讓地下管線和地面建筑的關(guān)系一目了然，提高巡檢的準(zhǔn)確度，降低了事故風(fēng)險(xiǎn)，提升了故障報(bào)警、維修效率。??
*來(lái)源：北京市通州區(qū)人民政府http://www.bjtzh.gov.cn/bjtz/xxfb/202101/1333256.shtml

2.通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)，將BIM、物聯(lián)網(wǎng)、視頻等數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的影像、矢量、地形等數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)了多源異構(gòu)數(shù)據(jù)無(wú)縫融合，為智慧管網(wǎng)的跨部門、跨層級(jí)業(yè)務(wù)協(xié)同與數(shù)據(jù)共享提供了支撐。

3.創(chuàng)新研發(fā)基于二三維一體化的三維管點(diǎn)、管線及自適應(yīng)管點(diǎn)符號(hào)技術(shù)，為應(yīng)用系統(tǒng)在三維管線的快速構(gòu)建、海量承載、應(yīng)用分析方面提供了技術(shù)支撐。

4.通過(guò)BIM+GIS技術(shù)構(gòu)建精細(xì)化的“虛擬管線”和周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了管線BIM與大規(guī)模周邊環(huán)境實(shí)現(xiàn)精確的位置匹配，大大提升管理效率。


 模式創(chuàng)新

1.多維應(yīng)用服務(wù)

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了城市地下管網(wǎng)的“六位一體”管理，即宏觀微觀一體化（基于GIS多場(chǎng)景切換管理）、地上地下一體化（地下管線規(guī)劃運(yùn)營(yíng)）、室內(nèi)室外一體化（基于BIM的管線精細(xì)化管理）、動(dòng)態(tài)靜態(tài)一體化（關(guān)聯(lián)攝像頭、傳感器、智能電表等設(shè)備）、二維三維一體化（基于三維技術(shù)的多維管理）、歷史現(xiàn)狀一體化（基于時(shí)空數(shù)據(jù)的管理），且可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)管線巡檢、維護(hù)、核查閉環(huán)等管理流程，提升地下管網(wǎng)規(guī)劃管理精細(xì)化水平。

2.快速市場(chǎng)推廣

超圖基于該平臺(tái)項(xiàng)目形成了融合AR技術(shù)的城市地下管網(wǎng)綜合治理解決方案，可快速構(gòu)建城市地下管網(wǎng)信息化平臺(tái)和智能化應(yīng)用，推動(dòng)解決方案的產(chǎn)業(yè)化的落地。目前已服務(wù)于天府新區(qū)智慧管廊項(xiàng)目、青田縣燃?xì)獍踩痪W(wǎng)智防項(xiàng)目、國(guó)家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)、徐圩新區(qū)市政供污水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)建設(shè)平臺(tái)、寶雞市智慧地下管網(wǎng)綜合管理地理信息系統(tǒng)等大型地下管網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)。

應(yīng)用前景

平臺(tái)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)地下管線信息化系統(tǒng)，可提供道路挖掘分析、管線老化預(yù)警分析、管線碰撞分析、歷史數(shù)據(jù)對(duì)比分析等功能，為副中心建設(shè)過(guò)程中的多個(gè)重大工程提供應(yīng)用支持，包括為海綿城市的規(guī)劃設(shè)計(jì)、雪亮工程施工、各主干道路景觀改造、副中心老城雙修等重大項(xiàng)目提供管線數(shù)據(jù)分析服務(wù)，有力保障了城市生命線的安全運(yùn)行。

未來(lái)，平臺(tái)將深度挖掘地上城市三維、城市部件、地下管線及附屬設(shè)施、交通信號(hào)等數(shù)據(jù)的應(yīng)用功能，構(gòu)建智慧城市的數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)緊急事件實(shí)現(xiàn)智慧應(yīng)急處置。針對(duì)人、車、物、地、事件信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與分析，平臺(tái)將管線隱患、事故等數(shù)據(jù)相聯(lián)動(dòng)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景的敏銳感知與掌控。對(duì)已發(fā)生的應(yīng)急突發(fā)事件，平臺(tái)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和算法分析，能夠自動(dòng)規(guī)劃搶修路線、制定最優(yōu)搶修方案，并隨時(shí)聯(lián)動(dòng)周邊可調(diào)動(dòng)的資源。

關(guān)于年度虛擬現(xiàn)實(shí)先鋒應(yīng)用案例

為貫徹落實(shí)《虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2022—2026年）》（工信部聯(lián)電子〔2022〕148號(hào)），加速虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)落地推廣，推動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)與行業(yè)應(yīng)用融合發(fā)展，今年7月，工業(yè)和信息化部、教育部、文化和旅游部、國(guó)家廣播電視總局、國(guó)家體育總局五部門聯(lián)合印發(fā)通知，組織開(kāi)展虛擬現(xiàn)實(shí)先鋒應(yīng)用案例征集工作，面向虛擬現(xiàn)實(shí)（含增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)）重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景，從工業(yè)生產(chǎn)、文化旅游、融合媒體、教育培訓(xùn)、體育健康、商貿(mào)創(chuàng)意、演藝娛樂(lè)、安全應(yīng)急、殘障輔助、智慧城市十大細(xì)分領(lǐng)域征集并遴選一批技術(shù)先進(jìn)、成效顯著、能復(fù)制推廣的先鋒應(yīng)用案例。