释放公用事业领域数字双胞胎的潜力

数字孪生技术在预测物理实体能够和应该如何行为方面具有巨大的尚未实现的潜力。

在过去的几年里，工业物联网(IIoT)已经从一种用于运营和工厂提高效率的理论方式演变为公用事业日常运营方式的数字现实。从设备监控到智能电表应用-以及介于两者之间的一切-传感器，它们产生的数据以及这些连接系统启用的智能应用，为公用事业带来了许多好处。

这些组织现在正在研究如何通过数字孪生从传感器驱动的操作中获得额外的优势。数字孪生是物理建筑的虚拟副本，将设施的3D模型与显示可视化和分析所需的动态数据相结合，提供了一种决策支持工具，可以利用真实世界的数据进行预测或模拟，从而改进决策。

多年来，数字孪生一直被列为顶级技术趋势之一，包括FuseForward在内的许多公司都在积极参与多个用例的试点项目。

连接物理世界和数字世界的桥梁

数字孪生使用所有智能组件生成的数据，这些组件使用传感器来分析不同的场景，以提供业务和其他上下文数据。数字孪生的最终演变将是在虚拟环境中创建、测试和构建整个操作，只有当它执行最佳时，才会构建物理操作。

今天的数字双胞胎提供了物理世界和虚拟世界之间的重要联系，使用现有的系统和流程以及行为模型来模拟人们将如何与他们接触的系统进行交互。

公用事业部门对数字孪生体的旺盛需求

不久前，智能电表还是公用事业领域最大的数字化变革，但工业物联网现在涵盖了从网络持续监控到资产可视化和分析的方方面面。数字孪生可以提供预测功能，使用实时物联网数据(以及更多)在事件发生之前很久就发布预测。

例如，数字孪生可以通过预测特定因素来预测公用事业环境中的电网故障，例如火灾发生的可能性、单个资产组件的气体泄漏或管道破裂。数字孪生允许公用事业工作人员在系统和周围环境中可视化资产，检查其状态，并执行分析和模拟。这使公用事业公司能够更好地了解其系统的过去和当前性能，同时帮助他们预测未来的性能。

数字双胞胎为公用事业公司提供了可操作的见解，帮助他们预测性能并在故障发生之前识别故障，以及优化资产性能和基于风险的规划。通过智能和互联的数字基础设施，数字孪生支持智能公用事业的规划、设计、建设和运营。

使用数字孪生来管理资产

设计阶段:
在第一阶段，对进入设施的所有关键资产进行全面盘点，并将其组织到本体数据库中。本体捕获单个资产的身份和特征，以及它们之间的功能关系。在这个阶段，需要做出重要的决定，包括需要哪些传感器来监控资产，以及如何以稳健、自主的方式收集这些数据。通过将设计蓝图转换为可在交互式计算机环境中查看的3D模型，包括所有资产及其功能的虚拟表示，可以创建拟议设施的数字孪生体。双胞胎将接收来自资产及其传感器的数据，为设施集中操作信息流。这个数字孪生将用于在虚拟世界中模拟操作、维护和资产生命周期，甚至在设施建成之前。

施工阶段:
在这一阶段，数字孪生用于监控施工是否遵循孪生中所表示的设施设计，并更新以代表设施从开工到完工的真实状态。双胞胎将指导施工方面，我们可以问“如果”的问题，关于可能的安装方法，施工顺序，临时存储空间的使用等等。数字孪生体在建造过程中通过对真实设施和资产的摄影测量来增强，并将包括在施工完成后可能隐藏在墙壁和设备后面的资产的图像和信息。这些隐藏视图将增强数字孪生中的虚拟化。

操作阶段:
数字孪生体是该设施所有操作的指挥和控制中心。根据设施中资产和传感器的数据，数字孪生及其屏幕表示将托管和显示有关设施运行状态的所有信息。通过适当的交互式显示技术，人工操作员有一个响应灵敏、直观的控制中心来监控设施的各个方面并发出必要的命令。此外，数字孪生将在“模拟模式”下使用，在实际设施实施之前，在安全的虚拟工作中测试该设施可能的操作场景。

维护阶段:
有了适当的传感器，资产就可以告知数字孪生体它们的健康运行和即将到来的维护需求。变压器和输电线路在完全失效之前会过热;泵在磨损前会改变其特征振动模式;阀门在需要更换之前会减速;当一个电机发生故障时，它可以预测具有类似负载的类似电机也即将发生故障。通过传感器聚合这些信号，并将人工智能连接到数字孪生，该系统将使用机器学习来指导维护周期，并提高整个设施的资产性能。

实现更好的决策

数字孪生是决策支持工具。你不需要一直去创造一个全面的数字孪生——通过专注于使用数据来做出更好的决策，你就在路上了。

你的运营中是否有哪方面会从改进决策中受益?从小事做起。首先构建数据并整合未来数字孪生所需的系统和流程。一旦你做到了这一点，你就可以启动一个试点项目来验证你的投资是否得到了回报。

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