中國工程精英領航基建智能化
——2023縱覽基礎設施大會暨光輝大獎賽觀察 (上)
2026-05-02 01:44:58
數字化方興未艾,智能化已呼嘯而來。
2023年10月,Bentley在新加坡召開了一年一度的全球“縱覽基礎設施大會暨光輝大獎賽”。在現場,筆者從大會的演示中,決賽入圍選手激烈的角逐中,與國內外工程界精英的深度交流中,感受著撲麵而來的AI氣息。
基礎設施數字化光輝大獎賽由一個獨立的評委會評選,被譽為全球的行業奧斯卡,旨在表彰基礎設施數字化進步所取得的成就。2023光輝大獎賽決賽入圍項目中,高達64%的(de)項(xiang)目(mu)采(cai)用(yong)了(le)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)這(zhe)樣(yang)領(ling)先(xian)的(de)數(shu)字(zi)化(hua)技(ji)術(shu),這(zhe)不(bu)僅(jin)印(yin)證(zheng)了(le)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)正(zheng)成(cheng)為(wei)主(zhu)流(liu),也(ye)表(biao)明(ming)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)數(shu)字(zi)化(hua)正(zheng)在(zai)邁(mai)上(shang)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)時(shi)代(dai)的(de)新(xin)台(tai)階(jie)。
今年,來自51個國家和地區的235個組織提交了300多個參賽項目,12個獨立評委會從中評選出了12個獎項類別的36個決賽入圍項目,其中7個中國項目入圍決賽,成為此次入圍項目最多的國家。
在台上台下的分享中,中國工程數字化精英所展現的智能化抱負觸動著我與眾多的與會者。他們借力數字化設計、數字孿生等新技術設計數據模型,打通數據孤島,實現數據流通,激發數據價值,繪製出數字化創新的瑰麗場景:“智慧三峽”在展開全新畫卷;赤壁古戰場成為數字國網勝地……
當“智慧三峽”的畫卷展開
在三峽大壩,有一種神奇體驗,那就是乘坐垂直升船機。大壩上下遊水位的最大落差達113米,船舶乘垂直升船機過壩被遊客譽為“坐電梯”。三峽升船機可容納一艘3000噸級船舶,是世界上規模最大、技術含量最高的垂直升船機。
三峽升船機停航檢修的難度和精細度可想而知,如今,三峽升船機通過BIM建模、可視化和智能有限元分析,提升了數字化運維能力,得到了三峽樞紐局的高度評價。而這正是本次入圍光輝大獎賽決賽的“基於數字孿生的水電工程數字資產管理”項目所展現的成果之一。
為加速邁向智慧三峽,中國長江三峽集團有限公司—全球最大的水電開發運營企業和中國領先的清潔能源集團——加(jia)速(su)了(le)數(shu)字(zi)化(hua)進(jin)程(cheng)。三(san)峽(xia)集(ji)團(tuan)上(shang)海(hai)勘(kan)測(ce)設(she)計(ji)研(yan)究(jiu)院(yuan)有(you)限(xian)公(gong)司(si)副(fu)總(zong)工(gong)程(cheng)師(shi)兼(jian)智(zhi)慧(hui)工(gong)程(cheng)研(yan)究(jiu)院(yuan)總(zong)工(gong)程(cheng)師(shi)梁(liang)暉(hui)說(shuo),集(ji)團(tuan)分(fen)管(guan)副(fu)總(zong)經(jing)理(li)部(bu)署(shu)了(le)係(xi)列(lie)科(ke)研(yan)項(xiang)目(mu),其(qi)中(zhong)就(jiu)包(bao)括(kuo)“基於數字孿生的水電工程數字資產管理”項目。
梁暉說:“本(ben)項(xiang)目(mu)依(yi)托(tuo)於(yu)三(san)峽(xia)集(ji)團(tuan)兩(liang)座(zuo)巨(ju)型(xing)水(shui)電(dian)站(zhan)進(jin)行(xing),從(cong)已(yi)建(jian)成(cheng)和(he)在(zai)建(jian)中(zhong)水(shui)電(dian)工(gong)程(cheng)兩(liang)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)角(jiao)度(du)出(chu)發(fa)來(lai)研(yan)究(jiu)和(he)創(chuang)建(jian)水(shui)電(dian)工(gong)程(cheng)資(zi)產(chan)全(quan)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)數(shu)字(zi)化(hua)管(guan)控(kong)體(ti)係(xi),並(bing)綜(zong)合(he)運(yun)用(yong)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)、多層數據倉庫、雲計算等技術來試點建設水電工程數字資產。”
試點建設水電數字資產的兩座巨型水電站,其總工程投資分別達到了500億元級人民幣和2000億元級人民幣,工程體量龐大,挑戰重重。
在存在巨量工程數據的情況下,如何創建一套完整的水電工程數字資產管控體係?項目團隊利用“.dgn”格式良好的數據兼容和數據支撐能力以及協同管理平台ProjectWise,實現了統一水電工程數字資產管控體係創建的突破。
麵對大規模、多類別實體對象進行虛擬重構,並完成數據協調,如何最終形成可靠工程數字底座?項目團隊根據不同專業的特點,分別利用MicroStation、OpenPlant等專業建模軟件成功建立了兩座巨型水電站的數字化模型,總計完成近200萬個構件的數字化建模,並借力ProjectWise進行數據共享和管理,保證了原始數字底座的準確性。
應對多層級、多維度、大量級數據應用需求,如何保證數據的支撐及服務能力?項目團隊利用數字孿生平台iTwin實現了多模型融合,並成功在iTwin平台上實現了百萬構件級模型的輕量化整合,使巨型水電站數字化資產的完整可視化展示成為可能。
目(mu)前(qian),該(gai)科(ke)研(yan)成(cheng)果(guo)的(de)推(tui)廣(guang)取(qu)得(de)了(le)卓(zhuo)越(yue)績(ji)效(xiao)。如(ru)今(jin),三(san)峽(xia)集(ji)團(tuan)和(he)上(shang)海(hai)院(yuan)已(yi)經(jing)有(you)了(le)更(geng)大(da)的(de)抱(bao)負(fu),計(ji)劃(hua)將(jiang)該(gai)水(shui)電(dian)工(gong)程(cheng)數(shu)字(zi)資(zi)產(chan)管(guan)理(li)體(ti)係(xi)推(tui)廣(guang)到(dao)更(geng)多(duo)的(de)三(san)峽(xia)巨(ju)型(xing)電(dian)站(zhan)以(yi)及(ji)長(chang)江(jiang)幹(gan)流(liu)上(shang)的(de)六(liu)座(zuo)水(shui)電(dian)站(zhan),並(bing)繼(ji)續(xu)擴(kuo)展(zhan)到(dao)抽(chou)水(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)站(zhan)。
“項目計劃通過建立工程對象數字信息模型,將工程設計、建設和運維期不同係統間孤立的、分散的信息進行整合關聯,並攜手三峽集團大數據平台與數字檔案館,實現三維模型、結構化數據和非結構化數據在三大平台中的互聯互通,共同構成與物理工程對應的數字底座,以共享各類數據服務,為後續三峽集團內‘BIM+’智慧化應用打下數據基礎。”梁暉說道。
當赤壁成為數字國網勝地
湖北赤壁聞名古今。這裏曾經是三國周郎擊敗曹操、卷起千堆雪的古戰場,也是宋代大文豪蘇軾留下《念奴嬌·赤壁懷古》、《赤壁賦》的文旅勝地。這裏還有著良田萬頃。
在此地設計、建造一座500千(qian)伏(fu)湖(hu)北(bei)省(sheng)重(zhong)點(dian)變(bian)電(dian)站(zhan)工(gong)程(cheng),麵(mian)臨(lin)著(zhe)諸(zhu)多(duo)挑(tiao)戰(zhan)。變(bian)電(dian)站(zhan)要(yao)與(yu)曆(li)史(shi)故(gu)地(di)的(de)文(wen)化(hua)感(gan)契(qi)合(he),並(bing)保(bao)護(hu)農(nong)業(ye)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing),無(wu)疑(yi)增(zeng)加(jia)了(le)設(she)計(ji)難(nan)度(du)和(he)成(cheng)本(ben)。變(bian)電(dian)站(zhan)建(jian)設(she)是(shi)在(zai)疫(yi)情(qing)期(qi)間(jian),對(dui)進(jin)度(du)控(kong)製(zhi)有(you)很(hen)高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)。湖(hu)北(bei)省(sheng)電(dian)力(li)規(gui)劃(hua)設(she)計(ji)研(yan)究(jiu)院(yuan)數(shu)字(zi)化(hua)分(fen)公(gong)司(si)總(zong)經(jing)理(li)蔡(cai)思(si)說(shuo):“我們利用完整的Bentley數字化解決方案,在規劃選址、實景建模、三維模型、施工管理、成本控製和後期運維等方麵,都取得了很大的成效。” 該項目榮獲2023輸配電類別光輝大獎。
項目團隊過去曾經嚐試使用過其他BIM技術,有一些不盡如人意之處,例如,複雜的電氣設備難以實現精細化建模;圖形平台承載能力難以滿足工程大量複雜模型的要求。
蔡思說,在項目建設過程中,項目團隊係統采用了Bentley解決方案,並進行了一係列創新,其中包括電纜精細化設計、基於GIM技術的4D數字化施工方法、設備三維安裝模擬、VR模擬以及AR技術應用、變電站數字孿生技術應用等,並將最終三維設計成果移交給業主單位,實現工程數字化設計成果在工程全生命周期的應用。
項目團隊通過采用包括ContextCapture、ProjectWise等Bentleygongsixietongshejiwanzhengjiejuefangan,jinxingshejimoxingyuxianchanghuanjingderonghe,tongguogezhuanyexietonggongzuomoshi,wanchengleyouxiudeshejifangan。jiyusanweimoxingtiqugongchengliangjinxingchengbenhesuan,weigongchengzaojiajingzhunguankongtigongleshujuzhicheng,dapole技經與設計等多方的數據壁壘。
本項目深度使用了SYNCHRO 4D技術,在施工階段進行建造數據梳理、基於BIM的進度編製、進度可視化、施工進度跟蹤管理、進度變更/優化管理、信息共享;創新的製作了3DPDF三維模型集成動態施工模擬,施工人員無需安裝專業三維軟件,使用PDF閱讀軟件即可方便的進行三維模型查看,屬性查看、施工方法動態查看等,提高了施工交底的效率,一定程度上縮短了施工工期。
基於精細化的數字化設計成果,後續可以搭建赤壁500千伏變電站全3D數字孿生模型,在原控製係統的基礎上,建立變電站實時視頻監視、全站消防係統狀態感知、消防係統遠程控製、站內人員定位追蹤等。
該項目的數據價值還將繼續釋放。蔡思說:“赤壁500kV變電站工程是湖北省重點變電站工程,數字化設計成果也將持續應用在工程運維階段。”
當2023成為基礎設施智能化的“開創年”
中國用戶的數字化創新和抱負給Bentley首席運營官Nicholas Cumins留下了深刻印象。他說:“zhongguozaiyongbaoshuzihua,zhongguoyonghudeshuzihuajinchengrangwoxingfen。tamenjiangshuzihuacongshejituijindaolejianzaoheyunwei。congjinnianruweiguanghuidajiangsaidexiangmuzhong,womenkandaoyuelaiyueduoyonghucongshejidaoyunwei端都在激發數據價值。”
Nicholas Cumins談到,中國是一個巨大的市場,尤其在基礎設施領域。Bentley作為基礎設施軟件供應商,非常重視中國市場。我們也認識到中國市場的特殊性,采用獨特的戰略來服務中國用戶。在進入中國之初,Bentley在zai中zhong國guo就jiu配pei備bei了le本ben地di化hua的de研yan發fa團tuan隊dui,重zhong點dian解jie決jue全quan球qiu化hua產chan品pin和he中zhong國guo本ben地di客ke戶hu的de需xu求qiu差cha異yi問wen題ti,這zhe件jian事shi情qing還hai會hui持chi續xu做zuo。最zui近jin我wo們men還hai在zai中zhong國guo成cheng立li了le合he資zi企qi業ye,利li用yongBentley的技術和合作公司的研發能力,提供本地化的產品。
Nicholas Cumins說:“為了更好、更快地響應中國市場的需求,我們在組織架構上做了特殊安排。我們在2023年6月1日任命李旭東為新的中國區總經理,全麵領導Bentley在中國的所有業務,包括近期成立和未來可能成立的合資企業。他在中國推進企業軟件‘本土化’方麵的經驗,將為 Bentley 在中國的前瞻性優先戰略發揮關鍵作用。這也是Bentley絕jue無wu僅jin有you的de組zu織zhi架jia構gou設she計ji,以yi便bian更geng好hao地di服fu務wu中zhong國guo。中zhong國guo的de基ji礎chu設she施shi工gong程cheng規gui模mo和he數shu字zi化hua進jin步bu在zai業ye界jie是shi獨du一yi無wu二er的de,值zhi得de采cai用yong獨du特te的de市shi場chang拓tuo展zhan策ce略lve,中zhong國guo市shi場chang值zhi得de我wo們men期qi待dai。”
在中國工程數字化精英一路疾行的同時,國外同行也在奮勇爭先。國際工程、管理及發展顧問公司Mott MacDonald 2022年還在談數字化構件庫,2023年就已經在推動AI輔助設計了。全球性基礎設施綜合服務企業AECOM在其2023年提交的項目中,已經在用岩土數據來訓練AI模型。製造大廠韓國現代則用Bentley的STAAD結構分析軟件數據來訓練AI模型,以改進鋼結構的設計。
Bentley公司在縱覽基礎設施大會上表示,2023年是基礎設施智能化的“開創年”。在智能化的大潮中,數據互聯,萬物生長。智能世界中的玩家都會找到新的增長曲線,不論他們是軟件公司、工程企業,還是業主與運營商。(吳付標)
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:溫曉霞
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