前 言:近年来，数字孪生技术在我国从战略框架逐步向系统性落地推进，成为推动数字中国建设的重要技术引擎。随着《数字中国建设整体布局规划》《"十四五"数字经济发展规划》《深化智慧城市发展推进城市全域数字化转型的指导意见》等政策的实施，数字孪生技术已深度融入城市治理、产业升级、民生服务等关键领域，形成“虚实共生、数智驱动”的新型数字化转型发展范式。

截至 2024 年，全国已有超过 80%的省级行政区将数字孪生纳入智慧城市建设规划，在雄安新区、上海临港、深圳前海等标杆区域实现从单体建筑建模到城市级全息映射的跨越式发展，相关产业规模突破千亿元，技术融合创新与场景规模化落地正重塑城市治理新格局。

智慧祥云作为数字孪生解决方案服务商会陆续为大家介绍中国互联网协会数字孪生技术应用工作委员会2025年3月发布的《数字孪生城市技术应用典型实践案例汇编(2024 年)》中的应用案例。

总图信息化与钢铁冶金重大安全风险智慧监管系统

申报单位：中冶武勘工程技术有限公司、中冶武勘智诚（武汉）工程技术有限公司

1．案例概述

该项目是昆钢智慧制造的重要组成部分，主要建设安宁基地各生产工艺线集控基础上打造的远程可视化监管系统，所要解决的是“一公司多基地”管控模式下，公司对基地总图信息化管理、实时运行状况的可视化难题。该项目首次将关乎钢铁生产全线安全、稳定的熔融金属安全和煤气安全作为重点监管对象，实现“所见即所得”监管。

基于总图数据库建设总图管理系统和数字工厂地理信息基础平台，总图信息化建设获取了安宁基地二、三维总图数据并建设总图数据库。一方面为安宁基地厂区提供设计、规划、施工等服务，另一方面为昆钢智慧制造的安全、环保、能源、物流、消防、资产管理等应用提供数据支撑和可视化支撑。钢铁冶金重大安全风险智慧监管系统建设，以安宁基地煤气安全和液态金属安全为主线，在昆钢智慧制造和总图信息化的基础上，利用地理信息技术、高精定位技术、视频智能分析、实时在线监测等技术，实现对煤气工艺总线、液态金属工艺总线生产现场“所见即所得”的实时监管，标定生产工艺当前的重点监管区域（薄弱环节），对于异常情况及时报警，并动态调用周边视频信号，便于远程调度和处置，最终实现增强生产现场的重大风险预警能力，避免引发全线停产事件、杜绝重大安全事故发生，提升昆钢安宁基地整体安全监管水平，有效规避经济损失。

2．应用场景

场景1：构建了全要素、全流程、高精度的数字孪生基础底座研发了全要素、全流程、高精度的数字孪生钢厂构建技术。研发基于 BIM+GIS+IOT 的实时动态数字孪生体，建立设备级、产线级、工厂级的数字孪生钢厂底座，实现大场景、大数据量的三维高效渲染与多端适配，开发钢铁企业数字孪生基础平台，解决了多源数据融合、海量信息集成、业务协同不足的问题。

图50 数字孪生底座构建

场景2：总图规划与设计管理

拥有一套现势性好、精度高、覆盖范围广、坐标系统一的地理信息基础数据和一套完整的、准实时性的二三维地理信息数据资产，是厂区规划设计、施工技改等工作的必要条件。通过本项目的数据建设，可为规划设计、工程施工、地形图修补测、管线数据更新维护提供可靠的坐标基准。

场景3：钢铁冶金煤气安全智能化管控

首创了煤气安全风险动态监测及智能管控技术体系。研发煤气产、输、存、用一体化的安全风险监测预警技术，建立煤气泄漏扩散模型，首创基于数字孪生的煤气安全智能管控系统，研制融合精准定位与远程通信的便携式CO 检测终端，形成了煤气网格化管理机制。编制了《中国宝武冶金煤气系统本质和智慧安全管理指南》，填补了国内外冶金煤气安全管理标准化、信息化建设的空白。

场景4：高温熔融金属全过程安全智能管控技术

研发了复杂场景下风险AI 智能识别及预警技术，提出了高温熔融金属容器的热红外监测方法，发明了定位轨迹自动匹配与补全技术，首创了基于数字孪生的高温熔融金属全过程安全管控系统，大幅提高。

图52 高温熔融金属安全管控系统

3．案例总结

本项目成果获2023 年中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金科学技术奖一等奖。项目获得中国测绘学会全国优秀测绘工程奖金奖。成果入选钢协《2022 年钢铁行业智能制造解决方案推荐目录》。授权发明专利 6 项、实用新型专利 2 项，登记软件著作权 10 项，发表论文 3 篇。

图 53 研究技术路线

智慧祥云智慧决策由三维建模系统、可视化软件系统、数据采集和联动系统三个模块组成，具备四大技术优势：

1、人机交互：虚拟现实技术（VR、AR）、可视化技术（HM1\Web)

2、建模分析：数据可视化最终的结果是数据的建模与分析；精准建模，颗粒度极高，可实现零部件级别、爆炸图的三维建模；多种格式 

3、数据集成：先进的数据集成技术，不同生产单元和设备的数据打通，不同管理软件系统集成

4、感知控制：数据采集子层、短距离通信传输子层和协同 信息处理子层次。 

我们提供设备、产线、车间、工厂、厂区三维建模、可视化展示、数字孪生，从产品设计研发到工艺设计、生产执行管理、设备管理、品质追溯到维修检修，可涵盖制造业多个行业；同时还提供数字化工厂建设的延展服务，如数字化展厅、工厂规划设计三维效果图、三维数字化工厂视频服务等。 

智慧祥云智慧决策三维建模和数字孪生解决方案让您的数字化工厂智能制造赢在设计阶段；辅助您进行数字化工厂转型升级战略快速决策；强大的规划设计、系统搭建、数据联通能力让您的数字化工厂建设实施更高效、精准、优于同行；同时为智能化升级做好准备，先行一步！