北京城市副中心地下管线三维平台入选虚拟现实先锋应用案例

10月19日,由工业和信息化部、江西省人民政府主办的2023世界VR产业大会在南昌开幕。开幕式上,2023年度虚拟现实先锋应用案例正式发布。北京超图软件股份有限公司申报的“融合增强现实技术的北京城市副中心地下管线三维平台”(以下简称“平台”)入选。

平台创新性将AR技术与GIS技术相融合并应用于地下管线管理中,为地下管线安上“透视眼”,解决以往看不到、查不清等问题,形成了地下管线规建管“一张图”,为地下管线的精细运营、事前预警、应急处置、管线规划等提供支持。

平台实现了城市地下管线的“六位一体”管理:宏观微观一体化、地上地下一体化、室内室外一体化、动态静态一体化、二维三维一体化、历史现状一体化,且可通过移动设备实现管线巡检、维护、核查闭环等管理流程,提升地下管线精细化治理水平。

解决了3大难题
1.数据融合难:地下管线数据不仅包含传统的矢量、地形、影像等结构化数据,也包含早期建设图纸、物联网实时感知、视频监控、BIM等非结构化数据,数据融合难。
2.三维建模难:地下管线数据来源日益丰富,传统的二维管线管理模式已无法满足人们对管网、管线大数据信息分析、表达、应用的实际需要,但三维模型建设成本较高,管点模型的管口与管线的匹配效果差,并且业务属性信息需要从点、线数据集中再次录入到三维模型中,不仅要同时维护两套数据,且无法实时更新。
3.动态监管难:地下管线隐蔽性强,主要通过日常巡检方式进行维护,缺少管网运行状态监控,难以排查出潜在安全隐患,出现故障时无法实现就近调度检修员紧急抢修,管网出现故障无法快速准确定位,历史数据无法有效利用。因此,亟需为管网安上“透视眼”,满足城市管网的日常智能巡检需要。


技术全自主,技术、模式双创新

技术创新

1.国内首次将AR可视可感应技术应用于地下管线管理*,将真实环境与虚拟地下管线三维数据实时叠加到同一画面,让地下管线和地面建筑的关系一目了然,提高巡检的准确度,降低了事故风险,提升了故障报警、维修效率。??
*来源:北京市通州区人民政府http://www.bjtzh.gov.cn/bjtz/xxfb/202101/1333256.shtml

2.通过多源数据融合技术,将BIM、物联网、视频等数据与传统的影像、矢量、地形等数据进行融合,实现了多源异构数据无缝融合,为智慧管网的跨部门、跨层级业务协同与数据共享提供了支撑。

3.创新研发基于二三维一体化的三维管点、管线及自适应管点符号技术,为应用系统在三维管线的快速构建、海量承载、应用分析方面提供了技术支撑。

4.通过BIM+GIS技术构建精细化的“虚拟管线”和周边环境,实现了管线BIM与大规模周边环境实现精确的位置匹配,大大提升管理效率。


 模式创新

1.多维应用服务

平台实现了城市地下管网的“六位一体”管理,即宏观微观一体化(基于GIS多场景切换管理)、地上地下一体化(地下管线规划运营)、室内室外一体化(基于BIM的管线精细化管理)、动态静态一体化(关联摄像头、传感器、智能电表等设备)、二维三维一体化(基于三维技术的多维管理)、历史现状一体化(基于时空数据的管理),且可通过移动设备实现管线巡检、维护、核查闭环等管理流程,提升地下管网规划管理精细化水平。

2.快速市场推广

超图基于该平台项目形成了融合AR技术的城市地下管网综合治理解决方案,可快速构建城市地下管网信息化平台和智能化应用,推动解决方案的产业化的落地。目前已服务于天府新区智慧管廊项目、青田县燃气安全一网智防项目、国家石油天然气管网集团有限公司数字化协同设计平台、徐圩新区市政供污水管网GIS系统建设平台、宝鸡市智慧地下管网综合管理地理信息系统等大型地下管网项目建设。

应用前景

平台在实际应用过程中,通过地下管线信息化系统,可提供道路挖掘分析、管线老化预警分析、管线碰撞分析、历史数据对比分析等功能,为副中心建设过程中的多个重大工程提供应用支持,包括为海绵城市的规划设计、雪亮工程施工、各主干道路景观改造、副中心老城双修等重大项目提供管线数据分析服务,有力保障了城市生命线的安全运行。

未来,平台将深度挖掘地上城市三维、城市部件、地下管线及附属设施、交通信号等数据的应用功能,构建智慧城市的数据生态系统,对紧急事件实现智慧应急处置。针对人、车、物、地、事件信息进行实时采集与分析,平台将管线隐患、事故等数据相联动关联,实现对复杂场景的敏锐感知与掌控。对已发生的应急突发事件,平台结合大数据分析和算法分析,能够自动规划抢修路线、制定最优抢修方案,并随时联动周边可调动的资源。

关于年度虚拟现实先锋应用案例

为贯彻落实《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划(2022—2026年)》(工信部联电子〔2022〕148号),加速虚拟现实技术落地推广,推动虚拟现实与行业应用融合发展,今年7月,工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局五部门联合印发通知,组织开展虚拟现实先锋应用案例征集工作,面向虚拟现实(含增强现实、混合现实)重点应用场景,从工业生产、文化旅游、融合媒体、教育培训、体育健康、商贸创意、演艺娱乐、安全应急、残障辅助、智慧城市十大细分领域征集并遴选一批技术先进、成效显著、能复制推广的先锋应用案例。