大多數優質的軟件產品，其實是在用一種創新的方式改變用戶固有的思維模式。UINO優锘科技的數字孿生可視化平臺ThingJS，正是基于數字孿生這種創新型的思維方式，最終達到提高用戶工作效率，提升業務價值的目的。

何為數字孿生理念？

數字孿生的理念想必已經被許多文章解釋過了，但這個理念到底包含著哪些思維方式，其創新特點又體現在哪些方面呢？

老子在道德經中有一句話‘道生一，一生二，二生三，三生萬物’，這句話既是老子對類似于宇宙這樣的復雜對象產生過程的理解，同時也是對產生這樣的對象后，人們該如何去理解的一種詮釋。在我看來，這句話和數字孿生概念其實是有異曲同工之處的。

數字孿生的理念，其思維方式歸根結底是在用一種全新的方式詮釋業務管理對象，這個詮釋包括兩個過程，一是數字孿生系統的建設過程，這個過程的目標就是創造了一個業務對象的宇宙；二是數字孿生系統的運營過程，這個過程的目標就是讓用戶方便地理解和管理業務對象。

如果對道生萬物這句話進行概括，我們可以總結出三個特性，漸進性、關聯性和多樣性。

漸進性，就是從無到有，由簡入繁。數字孿生系統就是都采用可視化的方式，直觀地建立了用戶易于理解的管理對象主體的物理模型，然后圍繞著這個主體模型進行周邊附屬物和相關數據呈現，并將系統和物理世界保持一致。

關聯性，是指世界中所有的事物都與本源存在關系，因為在某些方面具有相同或者相似的特點而互相連接。數字孿生系統中，所有管理對象和數據都圍繞著管理主體展開，其間存在著物理上或者邏輯上的線索，讓用戶非常方便的理解整個系統。

全面性，也正如三生萬物這句話所說，循序漸進成長起來的具有關聯性的世界，其信息應該是豐富多維的。在數字孿生系統中，管理對象的所有信息都是通過多個維度進行呈現，有的是自身具備的直接特性，有的是從和它關聯的其它對象身上反映出的間接特性。

優锘如何踐行數字孿生理念？

我們可從某市智慧水文平臺建設項目入手，淺析優锘科技是如何利用數字孿生理念的思維方式和創新特性來進行可視化系統的建設。

01 項目背景

中國北部某市，水資源豐富，其行政區域內有眾多的河流、湖泊和水庫，管理范圍廣且難度大。雖然已經建設了水文信息監測系統，在獲取到某處水文監控點的監控數據后，還要花費大量的時間，利用人工方式去查看、識別、確認和決策，耗費時間長，出錯幾率高，嚴重影響水文管理工作的效率。無論是部門領導還是具體工作人員，都迫切期望找到適合的解決方案，幫助該市水文局破解水文管理方面的難題。

02 建設難點

每個項目都有其特殊之處，并不存在能夠放之四海而皆準的產品或者解決方案，本項目也不例外，在建設之初就面臨很多問題：

**資金預算方面：**由于水文局是政府部門，所有系統建設都要依靠財政撥款，而近幾年來壓縮政府部門開支，導致了項目建設在資金方面存在很大的缺口。

**基礎數據方面：**智慧水文系統的建設需要依賴大量的基礎數據，比如地理信息數據、水文管理數據、視頻監控數據、天氣云圖數據等等，這些數據由于客戶無法提供或來自多個數據源導致采集困難。

**建設效果方面：**對于智慧水文系統，國內外可以借鑒的經驗成果不多，用戶抱很高期望值的同時，也擔心項目失敗的風險，所以希望盡快看到建設成果，這就給項目的建設周期提出了很高的要求。

03 解決方案

利用數字孿生的理念，結合項目中的建設難點，我們提出了以優锘物聯網可視化平臺ThingJS為基礎的智慧水文解決方案，其核心包括十六個字：整體規劃、分步實施、重點突出、快速見效。

從整理規劃角度說，我們遵循數字孿生理念的思維方式和特性，在系統建設和運營層面，都要保證我們建設的智慧水文系統兼具漸進性、關聯性和多樣性。

**整體規劃：**我們首先收集地理信息數據和水文監測點的地理位置數據，再通過三維地圖與自動擺點，讓用戶在短時間內就看到和理解其管理對象的外在呈現方式。接下來，我們對這些管理點進行監測數據和視頻數據的疊加，進一步地讓用戶了解到更深層次的詳細信息。這樣，各種各樣具有關聯關系的豐富數據通過簡單直觀的三維地圖和其上的水文監測點一點點地整合在一起，完美地符合了漸進性、關聯性和全面性，其建設過程自然流暢，用戶很容易地理解并認可了數字孿生的思維方式，配合起來也毫無阻礙。

**分步實施：**一方面因為資金投入上的限制，另一方面也是為了滿足快速見效的要求。所以在整體規劃的前提下，把項目分成了三期進行建設，每期建設都有明確的目標、需要解決的問題和截止時間點，項目投入少，成果見效快。

**重點突出：**則是指每期項目建設過程中都要有該階段的亮點。比如項目一期，將地理信息可視化和水文管理可視化作為建設重點，讓用戶對系統全貌有了解，在最重要的數據識別和確認方面，幫助用戶提高了工作效率；二期則追加了更豐富的監測數據、視頻數據和天氣數據，在一期基礎上，又幫助用戶提升了確認和決策能力。

**快速見效：**利用優锘科技多年的實施經驗和自有的快速開發平臺，在短短的一個月時間內就幫助用戶完成了從數據的收集整理、勘誤修正、關系整理和分層展現，又在一周之內完成了系統的測試調優和上線部署，獲得了用戶的極大認可。

04 功能介紹

圖片地理信息可視化

地理信息可視化功能自動加載地理信息數據，并以三維地圖加高亮邊界方式呈現該市及下屬區縣的行政區劃。三維地圖支持平滑縮放、平移和一定角度的傾斜操作。

在三維地圖上，系統從后臺獲取不同類型水文監測點的基本信息和坐標位置，然后利用不同圖標進行疊加顯示，讓用戶對轄區范圍內的水文監測點一目了然。

為了避免管理點過多造成的視覺擾亂，用戶還可進行過濾，關注不同等級或者類型的水文監測點。

圖片監測信息可視化

監測信息可視化功能與用戶已有的水文監測系統集成，定時獲取水文監測點監測數據，然后將這些監測數據與地圖上疊加的水文監測點進行匹配和綁定，便于用戶隨時查看監測數據，其中最關鍵的指標和告警信息能夠進行突出顯示。

不同水文管理對象可以設置不同的關鍵指標，如水庫最關鍵指標的庫容量、雨情點最關鍵指標為降雨量，而河流最關鍵指標為流量等等。

系統還支持管理對象告警閾值的靈活調整，用戶可根據季節和業務管理的要求修改閾值。

圖片視頻監控可視化

視頻監控是水文監測的重要輔助和確認手段，當水文監測系統發回水文監測數據后，為避免誤報，管理人員會通過視頻攝像頭，確認監測數據的準確性以及監測點周邊環境的查看。

視頻監控可視化功能是將攝像頭視頻流信息，位置信息、水文監測點信息和地理信息進行綁定，既滿足了原有的視頻監控需求，還能夠快速定位和查看某個監測點的視頻流，極大提高了工作效率。

另外，視頻監控可視化功能具備視頻墻能力，可由用戶自行創建和調整視頻墻，將其關注的多個重要監測點的攝像頭視頻進行實時播放，第一時間了解現場情況。

05 業務價值

如背景中所說，在智慧水文系統建設之前，用戶在水文管理方面工作效率不高，下面是我們觀察到的用戶日常工作場景：

?查看以表格方式呈現監測數據的水文監測系統，發現某個水文監測點存在異常數據；
?如果不是資深管理人員，則需要通過紙質地圖或者電子地圖查看該監測點所在的地理位置；
?走到視頻監控室，尋找該監測點對應的監控畫面，再查看監控畫面的視頻，進行二次信息確認；
?再打開衛星云圖系統，獲取該市當前和未來時段內的天氣變化情況；
?根據管理上的要求，人為根據上述信息判斷是否存在告警。

這個日常的工作場景要打開四套系統，加上一次人為判斷，在工作人員不受干擾的情況下，平均耗時10分鐘。

我們再來看看智慧水文系統上線后的情況：

?查看以地圖方式呈現監測數據，發現某個水文監測點存在異常數據；
?因為監測點與地圖信息疊加，故不需要進行監測點的地理位置的確認；
?通過視頻監控可視化功能，打開監測點附近攝像頭，進行二次信息確認。此過程不需要走到監控室，也不需要尋找監測點對應的監控畫面；
?點擊系統中的按鈕，直接打開衛星云圖系統，不需要再切換到另外的衛星云圖系統；
?系統以根據事先設定的閾值，自動發出告警，不需要人為判斷是否存在告警。

整個過程只需要打開一套智慧水文系統，不需要人為判斷，在工作人員不受干擾的情況下，平均耗時0.5分鐘（在如此短的時間內，受到干擾的可能性很低）。平均工作效率提高20倍，同時基本上杜絕了人為因素導致錯誤的可能性。

總結：本項目的成功之處在于，整個團隊不僅僅熟練地掌握和應用數字孿生理念進行項目建設，更重要的是，秉承了客戶至上的服務思想，設身處地為客戶考慮，量身定制出智慧水文解決方案，在極短時間內提升了工作效率，降低運維成本。