中国新型数字化基础设施建设成果显著

中国新型数字化基础设施建设成果显著
2024年10月25日 16:28 中国计算机报

近日,基础设施工程软件公司Bentley软件(以下简称“Bentley软件公司”)在加拿大温哥华公布了2024基础设施数字化光辉大奖赛获奖名单。今年,来自36个国家和地区的组织提交了250个参赛项目,独立评审团从12个类别的36个决赛入围者中选出了获奖者。

Bentley软件公司首席营销官Kristin Fallon表示:“今年,基础设施数字化光辉大奖赛收到了全球各地用户提交的诸多令人印象深刻的项目,这些开创性项目代表了基础设施的未来,这些具有远见卓识的团队展示了在基础设施全生命周期内迈向数字化对于改善项目交付和提升资产性能的强大助力。”

来自中国的6个项目摘得奖项。其中,中国恩菲工程技术有限公司雄安新区垃圾综合处理设施数字建设项目,中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司山东能源勃中海上风电A场址项目,中国香港水务署前深水埗配水库数字孪生模型,中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司布拖±800kV换流站成为2024基础设施数字化光辉大奖赛获奖项目;广东省机场管理集团有限公司广州白云国际机场三期扩建工程数字化创新应用,中冶京诚工程技术有限公司BIM技术在全球首例氢冶金工程示范项目设计、施工、运维的综合应用荣获2024年创始人荣耀奖。

近年来,互联网、大数据、人工智能、数字孪生等新一代信息技术加速推动我国基础设施建设数字化转型升级,将数据“负担”转化为数智“赋能”,全面实现基础设施智慧扩容、安全增效、产业融合。此次评选结果既展示了我国新型数字化基础设施建设的丰硕成果,也印证着新技术、新趋势在基础设施数字化过程中的重要作用。

开放数据生态系统推进基础设施工程建设

由于基础设施项目比较复杂,涉及多个组织、团队、专业和相关人员,基础设施组织需要建立开放的数据生态系统,以实现在不同工具和平台之间的集成与数据互用性。

用户利用Bentley软件公司开发的适用于基础设施建模与仿真的Open系列应用程序,能够编辑来自其他供应商的模型。此外,过去十年间,Bentley软件公司还开发了专门针对基础设施的开源架构;Base Infrastructure Schema可以用于组织和整理数据,确保数据能够跨多个平台查询、分析和复用,从而帮助基础设施专业人士和组织充分挖掘数据的价值。

Bentley软件公司首席执行官康岷思(Nicholas Cumins)表示:“开放性不仅只是特点,而是必须具备的特性,它关系着整个行业的发展。多年来,公司致力于完善这一架构,让其他组织都能从这一成熟而丰富的架构中受益,而无需从头开始。”

开放数据生态系统让数据变得易于获取,对于人工智能也是如此,康岷思称之为基础设施行业的“范式转变”,因为基础设施行业在设计、施工和运营过程中会生成大量数据。人工智能可以对基础设施数据进行分析,从而获取更加深刻的洞察。

例如,Bentley软件公司的数字孪生解决方案应用人工智能来改善基础设施运营,帮助工程师监控、管理和优化资产。人工智能助手通过分析数字孪生来识别维护问题,并建议预防性措施,避免出现故障而造成重大损失或安全隐患。

康岷思表示:“最终,人工智能的真正力量将取决于其改善成果的能力——更加可持续的设计、更快和更安全的构建,以及更可靠的基础设施系统。展望未来,还有无限可能。”

此外,开放数据与人工智能相结合,有助于提高资产性能。2030年将会使用的基础设施中,有超过95%是已建工程,业主运营商需要确保现有基础设施具有灾后快速恢复以及适应变化的能力,高效满足当前和未来的使用需求。为应对这一挑战,康岷思宣布推出一款新的产品组合——Bentley Asset Analytics,将现有产品和解决方案与新的创新和近期收购相结合。Bentley Asset Analytics借助人工智能,在避免昂贵人力工作的同时,可深入洞察现有基础设施资产的状况。

与此同时,Bentley发布了突破性设计应用OpenSite+。这款软件利用生成式AI赋能,专为帮助工程师快速设计住宅、商业和工业场地而生,具有智能设计协作助手、布局优化、自动图纸生成、智能设计工具等四大功能,实现了土木工程场地设计的10倍速提升。

可见,基础设施数字化的关键在于释放数据的价值,当开放数据生态系统与人工智能的无缝配合真正实现,基础设施便可具备可持续、有更强灾后快速恢复以及适应变化的能力,人类也能从这些基础设施中切实感受到生活质量的提升。

新型数字化基础设施赋能经济社会高质量发展

新型数字化基础设施建设作为支撑国民经济和社会事业发展的基础产业,也是现代化建设的重要内容。打造互联互通、协同发展的新型数字基础设施,既能够加速推进现代产业技术的发展,构建现代化格局形成,同时对实现经济高质量发展具有重要的作用和巨大的价值。

以获得2024基础设施数字化光辉大奖的中国恩菲工程技术有限公司雄安新区垃圾综合处理设施数字建设项目为例,该项目既是一座涵盖生活垃圾、餐厨、厨余、粪便、污泥、医废等固废综合处置中心,也是雄安新区第一批启动的重点工程,更是践行“世界眼光、国际标准、高点定位、中国特色”理念的代表之作。“废入宝出、生态融合、隐匠心于山林”,是世界首个隐藏式布置、多源固废协同处理的固废综合处理工程,是雄安新区建设“无废城市”的重要配套工程、重大民生工程和重点基础设施。该项目的总体规模为3060t/d(其中生活垃圾2250t/d,厨余垃圾300t/d,粪便300t/d,污泥200t/d,医废10t/d),污水处理设施1000m3/d。最终,项目高标准建成了先进专业的垃圾处理系统,实现了雄安新区“全域、全程、全口径”固废集中处理。

中国恩菲工程技术有限公司为项目提供工程设计及设计和施工阶段的BIM数字化服务,在技术层面保障了项目的顺利实施。项目建成投产可解决雄安及河北周边约650万人产生的垃圾量,达产年上网电量213.98GWh,相当于年节约标煤量6.62万吨。同时,项目环保水平高于欧盟标准。项目环境效益、社会效益显著,并极大改善了当地居民的生活环境,拉动了经济发展及人员就业。

中国恩菲工程技术有限公司项目管理部三维设计管理室主任王朝阳在接受本报记者采访时表示:“雄安新区垃圾综合处理设施数字建设项目在设计理念上创新,项目实现了工业设施隐藏于半地下、地面为郊野公园的‘去工业化无痕设计’,这需要在空间布局层面将工业设施隐藏,由此带来密闭空间通风、地下物流、特殊消防设计、地下水位抗浮防渗、烟囱排放烟气脱白、冬季冷却塔除雾等一系列技术难题。因此,数字平台对工程数据要达到的丰富程度有很严格的要求,从数字孪生模型到各项数据交付,Bentley软件公司的数字平台很好地完成了项目的设计任务。此次项目的数字化建设,为公司工程项目的数字化方向提供了一个明确的目标。”

借助数字化建设手段,雄安新区垃圾综合处理设施数字建设项目成功建成投产,将使得愿景蓝图得以实现,它既是标志性的生态工厂,也是复合型的郊野公园;既是一个旅游休憩目的地,也是城市及社会远景的体现。

目前,中国钢铁行业碳排放量约占中国碳排放总量的15%,是碳排放量最高的制造行业。面对严峻的温室效应挑战,碳减排压力巨大。氢冶金采用氢气作为还原剂,替代传统冶炼工艺中的还原剂煤炭,从源头上消除传统冶炼碳排放,颠覆冶金用能体系,从而大幅度减少钢铁生产过程中的二氧化碳排放,甚至实现“零”碳排放,对于推动钢铁行业乃至整个工业领域的绿色低碳转型具有重要意义。

由中冶京诚工程技术有限公司(以下简称“中冶京诚”)总体咨询与总体设计的全球首例氢冶金工程示范项目,是全球首个以富氢焦炉煤气作为还原气的氢冶金工程,是中冶京诚为克服当下氢能生产、储存、运输等难题而探索出的一条具有中国特色的钢铁行业碳中和的全新工艺道路。此项目涉及跨学科、多领域的协作与创新,设计难点涵盖基础理论、工艺技术、工程设计、工程标准、技术经济、环保以及工期等多个方面。

中冶京诚工程数字化中心主任张鹤向本报记者介绍:“做该项目的方案设计时,中冶京诚基于多年来积累的协同设计、三维数字化设计的经验,更好地实现了方案的优化以及与现有厂区的融合。在设计具体施工图时,通过更精准的设计,更好地实现了项目落地。从数字化设计,到数字化交付,到数字化工厂的运用,数字化在后期运营和管理层面起到很大作用,项目投产一年多以来,没有发生任何安全事故、质量事故,产品合格率达到100%。未来,数字化技术可以复制到更多场景,有助于整个钢铁行业对于碳中和新工艺道路的实现和推广。”

编辑点评

基础设施数字化光辉大奖赛是Bentley软件公司一年一度的重要的数字化盛会,来自中国的项目一直在大赛中扮演着重要角色。无论入围项目还是最终获奖的项目,在全球基础设施数字化领域中,都是中国基础设施行业数字化建设成果的集中展现,也为全球基础设施行业带来了具有中国特色的数字化转型成功实践。

新型数字化基础设施是培育发展新质生产力的重要支撑载体。在数字孪生、人工智能等技术的驱动下,基础设施数字化转型已迈上新台阶。未来,各方应秉持开放、合作、创新的精神,通过深研创新、深度合作,共同开启数字化转型的新篇章。

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