數(shù)字孿生技術(shù)如何助力抗洪救災?
Endeavour公司與基礎(chǔ)設(shè)施專業(yè)服務商Neara合作構(gòu)建,并托管在AWS之上的數(shù)字孿生,正幫助Endearvor Energy公司重塑對未來洪水等災害事件的響應方案。
Endeavour公司首席資產(chǎn)與運營官Scott Ryan在采訪中表示,“從當初入行到現(xiàn)在,我已經(jīng)親眼見證了一系列技術(shù)變革。每過五到十年,我就會回顧自己的職業(yè)生涯,思考「我們之前是怎么處理現(xiàn)在這些工作的?」”
隨著行業(yè)用例的持續(xù)涌現(xiàn),Ryan認為數(shù)字孿生技術(shù)正在掀起一波深遠影響。
Ryan以洪水為例,他表示“我們建立起了映射網(wǎng)絡(luò),而且借助激光雷達獲取現(xiàn)場圖像?!?/p>
此外,Endeavour的系統(tǒng)還能捕捉設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)完整性。
通過將洪水水位疊加在數(shù)字孿生之上,“我們就能看到網(wǎng)絡(luò)中哪些部分會被洪水吞沒,哪些房屋沉入水中,我們又該如何指導員工協(xié)助抗洪?!?/p>
自今年早些時候西悉尼地區(qū)發(fā)生洪災以來,數(shù)字創(chuàng)新經(jīng)理Edmund Li就一直努力使用數(shù)字孿生技術(shù)進行抗洪救災。
Li解釋道,“我們知道洪水的烈度,也知道百年一遇的洪峰會達到怎樣的水位?!?/p>
“在著手設(shè)計抗洪方案時……我們會以更具彈性的抗洪網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),思考如何適應更多不同場景,其中哪些部分仍會在災害中受到影響?!?/p>
“這樣,我們就能明確要在設(shè)計中再做些什么,才能讓客戶在洪災之下繼續(xù)保持正常運行。對于客戶確實受到影響的區(qū)域,我們會考慮要如何縮短中斷時間,幫助他們在更短的周期之內(nèi)降低損失?!?/p>
Li還提到,數(shù)字孿生超越了以往各類傳統(tǒng)工具,例如地理信息系統(tǒng)、數(shù)字標高模型和資產(chǎn)位置地圖,真正把種種難以捕捉的指標融入到抗災工具當中。
例如,數(shù)字孿生可以捕捉基礎(chǔ)設(shè)施的工程特性——一座塔樓可能經(jīng)得起8米洪峰的沖擊,但在14米洪峰中則會轟然倒塌。
更重要的是,數(shù)字孿生在充實指標信息的同時,還削減了工具的總體數(shù)量?!皵?shù)字孿生的妙處,就在于它能歸于單一實現(xiàn)平臺,我們可以在這里模擬一切并輕松獲取洞察見解?!?/p>
另外,數(shù)字孿生讓研究人員得以輕松對環(huán)境溫度、風速等指標進行建模,由此“更好地了解低檢測桿該如何抵御風暴等極端天氣?!?/p>
Ryan也提到,他們使用的設(shè)計工具和數(shù)字孿生方案出自Neara之手。
“我們可以借此查看特定資產(chǎn)的結(jié)構(gòu)完整性,比如檢測桿的強度如何、已經(jīng)部署了多久,信息饋送與桿間跨度可以怎樣調(diào)整,線路能否再延伸10米或30米,額外載重是否會令桿體彎曲等?!?/p>
Ryan補充道,“為了實現(xiàn)這么多額外功能,我們決定轉(zhuǎn)向Neara模型。之所以沒有選擇其他數(shù)字孿生方案,是因為Neara能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)與物理孿生緊密結(jié)合起來。”
另外,由于Neara公司同樣位于悉尼,因此Endeavor Energy“可以根據(jù)需求,與對方面對面交換意見?!边@一點同樣非常重要。
Endeavor Energy目前也在研究要如何將其他數(shù)據(jù)集成至數(shù)字孿生當中。
Li指出,“考慮到數(shù)字孿生的后續(xù)發(fā)展,Endeavor也許有機會同城市供水或其他公共事業(yè)企業(yè)合作,將各方的數(shù)字孿生對接起來?!?/p>
“如此一來,當我們設(shè)計未來網(wǎng)絡(luò)時,就能更好地同其他合作伙伴或公共事業(yè)公司開展合作?!?/p>
舉例來說,對接悉尼水務公司的數(shù)字孿生,就有助于簡化新的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案。
Li表示,“在設(shè)計自身網(wǎng)絡(luò)的過程中,我們也希望了解各合作方的資產(chǎn)部署在哪里,這樣最終網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案就不會引發(fā)各種直接或間接的沖突。”
“這實際上要求我們對各類不同資產(chǎn)進行一番集中檢查,這是傳統(tǒng)方法根本不可能實現(xiàn)的……我們必須在設(shè)計階段,就明確各項資產(chǎn)元素究竟身在何處。”
所有這一切,都對數(shù)據(jù)質(zhì)量提出了很高的要求。雖然目前大部分網(wǎng)絡(luò)都在激光雷達的支持下實現(xiàn)了“良好映射”,但Ryan承認“還有很多半個世紀前的遺留資產(chǎn)需要清點?!?/p>
“很明顯,五十年前、三十年前或者十年前的工程師們,根本想不到現(xiàn)在的我們會掌握數(shù)字孿生這樣的工具。我們目前在做的就是啟動一項實地勘測計劃,排查一條條街道來統(tǒng)一數(shù)字與物理網(wǎng)絡(luò)之間的差異。”
Ryan指出,現(xiàn)階段的目標就是“在接下來的12個月左右……將我們的數(shù)字孿生從90%準確提升至100%完美映射版本?!?/p>
通過將數(shù)字孿生模型托管在AWS云實例上,Endeavor得以擺脫由基礎(chǔ)設(shè)施需求帶來的負擔。Li稱贊道,“Neara公司不愧是基礎(chǔ)設(shè)施與軟件管理領(lǐng)域的專家?!?/p>
“這一切都托管在澳大利亞的AWS云環(huán)境當中,這樣我們就能與Neara一道根據(jù)需求,靈活提高和降低資源利用率?!?/p>
“如此一來,當我們需要進行某些高強度的高級分析、運行和建模操作時,就可以隨時與Neara開展合作?!?/p>
“如果我們希望加快完成工作的節(jié)奏,也可以判斷是否要增加資源,并在任務結(jié)束后再下調(diào)資源配額。所以從成本效率的角度來看,云計算實際是同時優(yōu)化了我們的靈活度和運營開銷。”