特點國風數字孿生智慧大壩 3D 可視化

前言

水利興，五穀豐。水利做爲國民經濟穩定和諧的重要部分，不只有防洪減災、農業灌溉、城市供水調水、漁業外貿、旅遊航運、生態環境等綜合應用，水電資源也是相當重要的可持續能源之一。大壩與水庫、水電站等水利樞紐相輔相成穩定着城市發展。而隨着信息化的發展，結合物聯網、5G、大數據等新興技術形式的智慧水電站、智慧大壩應用，也給傳統水利行業提供更大的價值體現，提高產業全面感知、共享整合、智慧管理。

今天將利用 Hightopo 的 HT 產品搭建出一個水墨風的山水大壩 3D 可視化場景。經過三維建模，多種角度直觀展現大壩主體、廠房、船閘、升船機、發電機組、閘門泄水建築物等重點管理對象的運行態勢，實現水利管理綜合運營態勢一屏掌握。

效果展現

不一樣於以往的科幻風格的數字孿生做品，本次大壩可視化項目採用水墨畫加古典音樂的詩畫風格，將嚴肅枯燥的工程項目，經過意境深遠的傳統水墨畫來呈現，讓用戶過目不忘、印象深入。

頁面初始化加載伴隨雨聲，燕鳴，繪畫出一副山水交錯的水墨風大壩。

系統分析

HT 三維可視化技術採用 B/S 架構，通過模型輕量化處理後，用戶無需再花費高價錢去採購高性能的圖形工做站來支撐三維可視化系統。用戶經過 PC、 PAD 或是智能手機，只要打開瀏覽器可隨時隨地訪問三維可視化系統，實現遠程監查和管控。支持 VR、手持或固定觸控終端等多種控制設備，輕鬆對顯示內容集中控制，實現可視化對象瀏覽、點選、篩選、圈選、地圖平移放縮等功能。

漫遊巡檢

經過 HT 三維引擎對大壩 360 度全景瀏覽，以場景中鶴的飛行視角實現虛擬巡檢漫遊整個水利設備。

安全監測數據可視化

大壩安全監測主要分爲滲流、內部、環境量以及變形監測。監測儀器主要包括位移計、滲壓計、應力計等。監測數據分爲：不具備方向性的標量信息；包括上下游、左右岸以及壩體垂直方向的矢量信息。

監控指標主要包括變形、應力、滲流量等，其中能夠依據水工建築物手冊肯定大壩安全係數，擬定應力預警值；再結合典型大壩滲流分析結果擬定滲流量的監控預警值。

視頻監控數據深度集成

HT 是基於 HTML5 標準的組件庫，能夠無縫結合 HTML5 各項多媒體功能，支持集成各種視頻資源造成統一的視頻訪問平臺，可在二三維態勢地圖上標註攝像頭對象，並關聯其視頻信號源，能夠經過在場景交互來調取相應監控視頻。

水情監測可視化

支持集成各種監測系統數據，基於地理信息系統（Geographic Information System，GIS），直觀展現自建、報汛和共享水雨情測報站點等要素的分佈、覆蓋面積、類型和監測信息，結合專業分析預測模型，對流量、流速、降雨（雪）、蒸發、泥沙、冰凌、墒情、水質等水情參數進行多維度分析，對異常水情進行可視化預警告警，輔助用戶及時掌握水情動態，提高對水害事故應急相應效率。

場景交互切換

經過拖拉場景左側的截洪控制面板，可控制閘門開度，實現改變場景中閘口水流流速效果。

經過點擊水工建築物，可切換視角至大壩不一樣設備，更加直觀、具體的展現大壩場景。

經過點擊燕子可控制背景音樂，默認播放狀態下，燕子在面板上方跳舞，點擊暫停背景音樂，燕子也將暫停。

價值體現

大壩安全監測相當重要，經過 HT 可視化，運維管理人員可直觀具體的獲取一手資料，分析大壩及基岩的運行狀態，掌握大壩的工做形態，評價大壩安全情況，發現大壩異常跡象提供依據。圖撲軟件的 HT 可視化可幫助用戶清晰、快速的定位監測儀器設施，及時獲取相關測點的監測基礎信息。

BIM 建模和模型輕量化

三維大壩實體建模的主要依據是大壩設計圖紙。因爲大壩監測信息三維可視化展現應用對大壩結構建模的要求不高，而且考慮 BIM 模型文件通常較大，不利於直接在瀏覽器中運行，Hightopo 的三維可視化都是通過設計師採用輕量化建模的方式所搭建的場景，模型效果主要以貼圖進行呈現，結合 HT 引擎強大的渲染能力，保證場景在 Web 中高效流暢地加載運行並保證場景優秀的可視化效果。

除此以外，可採用基於點雲數據來獲取大壩及周邊詳細地理環境信息，完善有缺失的部分模型，以提升模型的精確度。

如有 BIM 模型的需求，HT 提供了 BIM 模型轉 HT 圖元的功能，可對 BIM 文件作輕量化處理，確保其加載的流暢度。

HT 與 GIS 的結合

GIS 經過疊加融合傾斜攝影數據、矢量數據、三維模型數據、BIM 數據等多源數據，提供了更多的地形、建築、設施等信息。GIS 可將現實世界中對象的空間位置與相關屬性有機結合起來，從而爲空間決策提供技術支持，實現可視化表達。HT 提供 GIS 整合等相關服務，實現對大壩地形場景數據的三維展現，進一步助力水利大壩工程的可視化進程。

總結

經過 HT 三維可視化和信息技術在水利、電力、能源等領域的推廣和應用，將爲行業運維管理帶來極大的便利，數字孿生技術將幫助優化管理流程、提高管理質量、並形象生動的展現數據。

圖撲軟件可視化賦能水利發電可視化、智慧發電站可視化、智慧光伏可視化等等產業都更加適應時代發展。以下圖所示，在電力、能源等相關行業上，也是基於圖撲軟件多年項目經驗積累和夯實的可視化技術支持，根據業務需求進行高效的定製化設計與開發，爲行業建設添磚加瓦。
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