校企共研:数字孪生打造智慧校园新蓝图

2024-12-04 14:27
       随着科技的飞速发展,数字孪生技术已经成为智慧校园建设中的重要支撑。通过构建物理实体的虚拟模型,能够帮助学校构建一个三维可视化平台,通过1:1还原学校整体园区及周边环境,为各类数据提供承载平台。数字孪生技术不仅可实现对实体的精确复制与模拟,更在优化校园管理层面展现出非凡潜力,为校园的全面、高效管理奠定坚实的科学基础,可显著提升师生的校园生活体验。
       本次,我们凭借元班数科与上海城建职业学院数字建造学院的紧密协作,以共建的建设工程管理专业数字孪生实践实训中心为基石,致力于在数字住建背景下,提升并塑造高水平、高质量的建设工程管理专业。我们的核心目标在于构建以数字化、智能化为驱动力的专业特色,而作为产教融合的重要成果之一,数字孪生校园运维管理平台便是这一愿景的生动实践。该平台不仅是一个成果展示(文中图表数据仅为模拟示例数据),更是一次深入探索,它深刻揭示了数字孪生技术在推动智慧校园平台系统构建过程中的强大赋能效应,为我们提供了宝贵的洞见与启示。

1、平安校园,守护每一寸安全

     消防管理管理者得以直观洞悉校园的消防设施布局,包括消防栓、灭火器、烟雾报警器等。借助物联网技术,这些设施的状态信息可以实时同步到数字孪生平台,一旦有异常,平台会立即发出预警,从而有效提升校园的消防安全水平。

     安全管理通过集成视频监控、电子巡更等安防系统,数字孪生平台可以实时监测校园内的人员、车辆和物品,有效遏制非法入侵等安全隐患。同时,AI技术的应用还能够智能分析校园内人员行为,及时发现并预警打斗等异常行为,并发出预警,从而保障师生的安全。

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      车辆管理在校园车辆管理中,可以实现对校园内车辆的实时监控和智能调度。通过构建校园交通的三维模型,管理者可以直观地看到车辆的行驶轨迹和停放位置,从而有效避免交通拥堵和乱停乱放的现象。同时,数字孪生平台还可以提供车辆进出校园的记录和统计分析,为校园交通管理提供数据支持。

      访客管理通过构建校园的人员数据库,数字孪生平台可以实现对访客的智能化管理。访客进入校园前,需要通过人脸识别或二维码扫描等方式进行身份验证,平台会记录访客的进出时间和位置信息。一旦有异常,平台会立即发出预警,从而保障校园的安全。

      应急管理数字孪生技术可以实现对校园内各种突发事件的快速响应和有效处置。通过构建校园的三维虚拟模型,管理者可以直观地看到校园内的各种应急设施和逃生路线,从而制定出科学合理的应急预案。一旦有突发事件发生,平台会立即启动应急预案,并通过广播、短信等方式向师生发出预警,同时指导师生按照预定的逃生路线进行疏散。

2、绿色校园,共绘生态画卷

       环境管理管理者可以直观地看到校园内的绿化情况和空气质量等信息。平台可以实时监测校园内的空气质量、噪音水平等环境指标,一旦发现异常,平台会立即发出预警,从而有效保障师生的健康。

       垃圾管理通过构建校园的三维虚拟模型,管理者可以直观地看到校园内的垃圾桶布局和垃圾收集点的位置。基于物联传感技术,平台可以实时监测垃圾桶的满载情况,并发出预警,从而提醒相关人员及时进行清理和回收。

       绿植养护:可以直观地看到校园内的绿植分布和生长情况。结合物联网技术,平台可以实时监测绿植的土壤湿度、光照强度等生长条件,并根据实际情况进行自动调节和养护。

       能源管理:可以实现校园内的能源消耗情况统计分析,包括水、电、气等。平台可以实时监测各种能源的消耗量和变化趋势,并根据实际情况进行节能降耗的措施制定和实施。

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3、数字校园,引领智慧教育新风尚

       教务管理数字孪生校园平台中,管理者可以直观地看到校园内的教室、实验室等教学设施布局和使用情况。同时,结合物联网技术,平台可以实时监测各种教学设施的使用状态和教学效果等信息,并根据实际情况进行教学计划的制定和调整。

       设备管理可以直观地看到校园内的各种资产设备分布和使用情况。同时,结合物联网技术,平台可以实时监测各种资产设备的使用状态和维修保养情况等信息,并根据实际情况进行资产的合理配置和使用。

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       数据融合与分析数字孪生技术可以将校园的空间静态数据和实时动态数据进行融合和分析。通过构建校园的三维虚拟模型,管理者可以直观地看到校园内的各种设施和资源分布情况。同时,结合物联网技术,平台可以实时监测各种设施和资源的使用状态和变化趋势等信息,并根据实际情况进行数据的分析和挖掘。这些数据可以为校园管理提供科学依据和决策支持。

       综上所述,数字孪生技术在智慧校园中的应用成果斐然。通过构建校园的三维虚拟模型并融合物联网技术,数字孪生技术可以实现对校园内各种设施和资源的智能化管理和监测。同时,通过融合和分析校园的空间静态数据和实时动态数据,数字孪生技术还可以为校园管理提供科学依据和决策支持。未来,随着技术的不断发展和普及,相信数字孪生技术将在智慧校园建设中发挥更加重要的作用。

       本次校企合作研发项目,旨在精准对接数字住建产业转型升级的迫切需求,依托校企各方在数字技术、平台、生态等综合优势,携手共创数字住建领域人才培养的全新生态格局。构建从数据采集、精细治理到深度应用分析及创新研究的全链条无缝对接,从而全面塑造适应新时代需求的数字素养,培养具备前瞻性、创新性和实践性的数字住建人才,未来双方将继续深化合作,力争将建设工程管理专业打造成为区域数字住建产业升级发展的核心引擎、共同书写数字住建人才培养的新篇章。
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