《中国智慧城市优秀应用案例集》之南宁吴圩国际机场数字孪生底座平台
作者: 中国智慧城市大会
编辑: 陈雯
2024-05-14
浏览量: 612

编者荐语:

《中国智慧城市优秀应用案例集(2024)》火热出炉,广州南方智能智慧测绘数字化管理平台建设项目、南宁吴圩国际机场数字孪生底座平台、澄迈县南部片区城乡供水一体化工程成功入选,以创新之力,赋能智慧城市建设!


★申报案例展示★

南宁吴圩国际机场数字孪生底座平台


申杨捷  钟金明  陈辉


广西机场管理集团有限责任公司
18新利luck官网 - 百度百科
广州南方智能技术有限公司

一、建设背景

党的二十大报告提出加快建设交通强国、数字中国,优化基础设施布局、结构、功能和18新利luck官网 - 百度百科集成,构建现代化基础设施体系。《数字中国建设整体布局规划》提出,推动数字技术和实体经济深度融合,在农业、工业、金融、教育、医疗、交通、能源等重点领域,加快数字技术创新应用。

广西位于我国大陆东、中、西地带的交汇点,南临北部湾,是连接粤港澳与东盟国家的重要通道,也是西南中南地区的开放发展支点。南宁吴圩国际机场作为广西的主要机场,自治区党委、政府高度重视其建设发展,提出了打造面向东盟的门户枢纽和国际航空货运枢纽的目标。广西机场管理集团为实现这一目标,持续加大南宁吴圩国际机场基础设施建设力度。

根据习近平总书记关于“四型机场”建设和民航局《中国民航四型机场建设行动纲要(2020—2035年)》的指导,结合广西交通运输数字化转型升级、以数字化推进行业治理体系和治理能力现代化的要求,南宁吴圩国际机场将智慧化建设作为重要内容,南宁吴圩国际机场通过统一规划、统筹建设,充分考虑机场的枢纽地位和长期发展要求,深度融合GIS、BIM等数据,创建机场孪生底座平台,为工程建设、安全运行、智慧化管理等提供数据和能力支持,将推进《智慧民航建设路线图》所确定的数字化转型,创建机场大数据管理体系,实现内外部数据顺畅流转和应用融合创新。把南宁吴圩国际机场建设成“平安、绿色、智慧、人文”的品质机场,如图1所示,为广西民航高质量发展、西部交通强省建设和新时代建设作出更大贡献。


图 1 “四型机场”建设要素


二、建设内容

1 总体架构

平台深度融合GIS、BIM、IoT等新一代信息技术,搭建南宁吴圩国际机场数字孪生底座,平台按照“一中心、一平台、N应用”的设计理念,赋能智慧机场建设。总体设计如图2所示。


图 2 数字孪生机场总体设计图


平台以标准规范体系为基础,以安全运维为保障,从下到上依次划分为基础设施层、数据资源层、基础平台层和业务应用层,建立大数据、大平台、大模型,总体框架如图3所示。

基础设施层:实现安全可靠、易于管理、可弹性扩展的硬件环境,能够为提高机场建设、运行、服务、管理等多种应用的弹性扩展和部署管理能力提供技术支持,同时为相关应用的不断丰富拓展提供基础环境支撑。

数据资源层:按照南宁吴圩国际机场数据资源体系,对多源异构海量GIS+BIM数据进行整合,实现统一集成管理。

基础平台层:通过建立集数据汇聚、管理、分析、共享为一体的GIS+BIM基础底座平台,有效归集时空地理、BIM等数据,统一为机场提供多基础服务能力。包括GIS+BIM底座管理18新利luck官网 - 百度百科、机场三维全息“一张图”引擎、云共享服务中心。

业务应用层:根据南宁吴圩国际机场当前业务18新利luck官网 - 百度百科建设的需要,基于平台支撑层,建设机场电磁管理子18新利luck官网 - 百度百科、综合定位移动端、虚拟仿真(VR)演练子18新利luck官网 - 百度百科等多个业务应用18新利luck官网 - 百度百科,支撑相关业务部门工作,提升业务工作信息化、数字化、智能化水平。

图 3 18新利luck官网 - 百度百科总体架构设计


2 建设内容

2.1 GIS+BIM数据底版建设

将T1、T2、T3航站楼,以及GTC(交通中心)、ITC(航空信息部楼)、AOC(运行指挥中心)等共计约180万平方米BIM模型与机场基础测绘数据、专题数据、地下管线数据、图档数据、传感数据等数据融合关联,构建二三维、动静态、地上下、室内外一体化的数据底板,建设数据内容如表1所示:


表 1 数据建设情况图表


2.2GIS+BIM平台底座建设
(1)建设GIS+BIM底座管理18新利luck官网 - 百度百科,在GIS+BIM二三维信息数据基础上,提升平台对各类GIS、BIM数据的全生命周期管理能力,如图4所示。


图 4 GIS+BIM底座管理18新利luck官网 - 百度百科


(2)建设机场三维全息“一张图”引擎,针对各应用、各部门需求提供三维高渲染可视化引擎、BIM模型分析交互引擎、二三维GIS分析引擎、零代码场景搭建引擎,如图5所示。


图 5 机场三维全息“一张图”引擎


(3)建设GIS+BIM云共享服务中心,实现机场各业务18新利luck官网 - 百度百科间基于GIS+BIM数据底座的互联互通。

2.3 GIS+BIM深化应用18新利luck官网 - 百度百科建设

基于平台底座,新建虚拟仿真培训(VR)演练子18新利luck官网 - 百度百科、领导驾驶舱、机场电磁管理子18新利luck官网 - 百度百科、综合定位移动端、设备监控可视化子18新利luck官网 - 百度百科、道面管理18新利luck官网 - 百度百科、管线管理18新利luck官网 - 百度百科、净空管理18新利luck官网 - 百度百科等多个GIS+BIM深化应用18新利luck官网 - 百度百科,服务于机场日常业务管理,增加信息化18新利luck官网 - 百度百科对业务应用支撑的深度和广度。

(1)机场综合管线管理平台:基于机场GIS18新利luck官网 - 百度百科,利用GIS、数据库、图像处理、可视化及WebGL的技术,建立了机场综合管线管理平台,PC端、移动端协同应用,提供领导驾驶舱、管线一张图、巡检管理、维修管理、平台管理五大功能模块,如图6所示。

图 6 机场综合管线管理平台


(2)净空管理18新利luck官网 - 百度百科:基于GIS开发,建立了机场净空管理18新利luck官网 - 百度百科,提供净空“一张图”、障碍物管理、档案管理、巡检管理、异常管理等功能,18新利luck官网 - 百度百科采用“WEB端+移动端”的方式,实现“低慢小”、建筑物等影响飞机安全运行障碍物管理,守护机场净空安全,如图7所示。


图 7 净空管理18新利luck官网 - 百度百科


2.4提供API开发接口及外部18新利luck官网 - 百度百科接口

18新利luck官网 - 百度百科提供API开发接口,可基于接口进行二次开发,满足各种开发需求。提供外部18新利luck官网 - 百度百科接口,为航站楼弱电信息18新利luck官网 - 百度百科、数字化施工平台、车辆定位18新利luck官网 - 百度百科、楼宇自控18新利luck官网 - 百度百科等进行数据对接,并为其他使用二三维GIS+BIM数据的应用18新利luck官网 - 百度百科提供GIS+BIM数据服务。

三、创新应用

1 物理机场与数字机场同步建设、同步演进
通过对现实场景、问题、要素进行机理、空间的模拟仿真,提供精细化管理和辅助决策支持,搭建数字机场,实现平台与T3航站楼同步规划、同步建设、同步演进。

2 GIS+BIM技术深化应用,服务机场建设全流程
GIS+BIM技术将在T3航站楼建设过程中得到全面、深化的应用,设计BIM、施工BIM、竣工BIM、运维BIM将与其它GIS数据、业务数据、传感数据融入,纳入平台集中管理,统一服务于T3航站楼规划、设计、施工、监理、竣工、运维等工程建设环节。

3 统一实施,确保数据衔接、业务协同

T3航站楼通过统一的数据管理平台,对项目建设、竣工交付及运维各阶段数据全面记录和跟踪,实现了各阶段数据的一致性和无损失传递。同时通过有效的项目管理和协调,明确分工和一致性目标,以确保不同技术和平台之间的顺畅对接。例如建设施工和机场整体数据底座由不同厂家负责,成功实现了18新利luck官网 - 百度百科成果的一致性,有效避免了数据损失和成本增加问题。

采用集中管理和协同合作的措施,确保了数据的完整性和18新利luck官网 - 百度百科的一致性,避免不同平台和技术之间的分歧,提高整体工程的效率和质量,对于未来的机场运维工作和数字孪生机场建设工作至关重要。

通过整体实施,在BIM数据管理和流转、18新利luck官网 - 百度百科数据衔接、业务协同等方面有着天然优势:

(1)有利于BIM数据的管理和流转,通盘考虑了GIS+BIM综合管理与BIM工程全过程咨询服务的有机结合,在项目中采用项目的BIM数据存储模型和BIM轻量化技术,确保BIM工程全过程咨询服务过程所形成的BIM模型资产完整无损地传导到GIS+BIM综合管理平台,对其他接入平台的各业务18新利luck官网 - 百度百科提供准确、统一的BIM数据服务。

(2)有利于平台18新利luck官网 - 百度百科间的衔接:BIM协同平台与GIS+BIM综合管理平台不是各自独立的孤岛,二者虽定位不同,但联系密切。整体统一实施可实现平台总体框架、技术框架、数据框架的统一、复用,以及部分功能的服务、数据或功能服务的复用,完成18新利luck官网 - 百度百科的单点登录等,用同样的投资实现最好的效果,避免18新利luck官网 - 百度百科烟囱的产生。

(3)有利于业务间的衔接:BIM工程全过程咨询、GIS+BIM平台接入的业务18新利luck官网 - 百度百科涉及的机场管理业务和后续的BIM运维业务的有效衔接。

4 前瞻性标准设计,利于后期BIM运维

在实施的前期准备阶段制定兼容运维的数据标准,减少后期BIM竣工模型到运维模型转化的工作量,使得在T3航站楼及配套工程建设中和完成后形成的BIM模型资产能够有效地投入BIM运维工作;

设计非结构化的数据属性存储模型,有效整合在BIM服务中不同相关方提供的以构件为单位的不一致、不对齐的数据信息,做到属性信息不丢失;

设计BIM数据索引,将BIM模型的空间数据、数据模式各异的属性数据和用于三维可视化的BIM模型切片数据通过数据索引进行唯一关联,实现逻辑合一、物理按需分散存储。

5 综合规划设计,助力孪生机场全面建设

GIS+BIM综合管理平台、BIM协同平台、智慧工地18新利luck官网 - 百度百科、BIM建筑管理平台都是数字孪生机场实现的重要基础,在建设过程中需要整体预先考虑数字孪生机场的规划,整体统一进行18新利luck官网 - 百度百科架构、数据标准、功能框架的设计,在未来数字孪生机场建设中,实现与现有各18新利luck官网 - 百度百科间的无缝衔接。

6 实时可视化,汇报及展示项目建设成果

T3航站楼和配套设施工程建设是将GIS+BIM平台形成的地理空间大场景与BIM工程全过程形成的建筑空间小场景相结合,将BIM模型数据和建设施工过程数据、进度数据等进行结合,统一管理、高逼真仿真呈现,通过平台端、大屏端进行展示汇报,

使机场相关人员能够直观地了解工程的整体进展和阶段性成果。如图9所示。


图 8 项目建设成果实时可视化展示及汇报


7软硬件一体化,确保模实合一

充分整合南方测绘集团特长,在项目竣工阶段,通过激光点云设备实现BIM竣工模型与现场真实环境的模实核对,确保模实合一。将手持定位设备应用到施工巡检、运维巡检中,打通定位设备与集成软件平台的数据通路,实现软硬件一体化。

四、推广价值

南宁吴圩国际机场数字孪生底座平台已形成产品化、定制化推广方案,为机场安全管理、运营管理、智慧服务提供信息化、智能化、数字化的技术支撑,促进机场数字化转型,为全国其他智慧机场的建设提供可参考、可复制的实践典范,助力新时代民航强国建设。

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< 大会介绍 >


会议通知丨关于召开第十七届智慧城市大会的函


大会公告:
欢迎各相关单位投稿申报优秀案例评选
投稿邮箱:zhcsgwh@126.com
联系电话:010-68716602

以上文章来源于中国智慧城市大会 ,作者申报单位提供。


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