智慧冷鏈園區三維視覺化，數字孿生助力大資料實時監控

近年來，業界學者及企業就智慧冷鏈物流展開深入研究，2010 年 IBM 釋出的《智慧的未來供應鏈》研究報告中提出智慧供應鏈概念，並由此延伸出智慧物流概念，即智慧物流是以資訊化為依託並廣泛應用物聯網、人工智慧、大資料、雲端計算等技術工具，在物流價值鏈上的 6 項基本環節（運輸、倉儲、包裝、裝卸搬運、流通加工、配送）實現系統感知和資料採集的現代綜合智慧型物流系統。

隨著冷鏈資訊化、數字化發展，智慧冷鏈物流成為必然發展趨勢，透過智慧硬體、物聯網、大資料等智慧化技術與手段，提高物流系統分析決策和智慧執行的能力，提升整個物流系統的智慧化、網路化與自動化水平，從流通環節、底層技術、應用領域和功能目標等方面實現智慧化。

本文采用的是圖撲軟體自主研發的 HT for Web 產品來構建輕量化的 3D 視覺化場景，建立動態的數字化冷鏈園區模型，智慧冷鏈園區視覺化系統。

結合智慧冷鏈園區運營管理模式，將上下游系統打通並藉助智慧硬體實現資料聯動，從全國運輸樞紐圖到重點園區日常管理、隱患管理、施工管理、車流監控、人流監控、物流監控、倉庫管理等多維度的呈現，使各流程密切聯絡，搭建出智慧冷鏈園區大資料孿生平臺，實現對車輛位置、速度、冷庫溫度、裝置狀態等資訊進行實時監測，實現運輸及運維過程全透明化管理，提高轉換效率，降低生鮮損耗，提升管理水平。

全國運輸樞紐

以三維中國地圖為背景，根據國內運輸樞紐資料在三維地圖上標註出對應地區，展示運輸樞紐資料關係圖。採用人工手動擺放重點點位的方式，呈現出冷鏈業務在三維地圖上的全國範圍內所涉及到的位置，同時繪製出具有動態流動效果的樞紐網，生動形象的展示出冷鏈物流的實時性、智慧性。

圖撲軟體也提供結合 GIS 地圖實時展示全國運輸樞紐資料點位及其動態變化的解決方案，HT for Web GIS 產品的定位在於運用產品強大的視覺化技術，將地理資訊系統(Geographic Information System,GIS)的資料進行豐富的視覺化展示，實現將數量龐大的點位資料呈現在三維地圖上。使用 GIS 的好處是可以透過多細節層次(Levels of Detail,LOD)的方式載入出更多地圖細節，可以直接瞭解到每個冷鏈園區所處具體位置。

園區概覽

基於 Web 3D 開發技術和輕量化三維建模技術搭建的虛擬冷鏈園區，將園區內的建築、道路、停車場等各種裝置設施按照 1：1 建模還原。透過圖撲軟體 HT 自研引擎，渲染出暗色系工業科技風格的園區效果，給人以眼前一亮的衝擊感。也可結合 PBR 物理渲染材質系統渲染出真實園區環境效果。

圖撲同樣支援匯入 IFC 格式的 BIM 模型檔案生成場景，或渲染 3D Tiles 格式的傾斜攝影模型檔案。

由中國地圖場景選擇一個重點城市進入園區場景，開場以自動漫遊的形式，圍繞著整個園區場景進行環繞展示，將園區整體佈局和建築結構特色進行一一介紹。透過圖撲 HT 實現可互動式的 Web 三維場景，可進行縮放、平移、旋轉，場景內各元素可響應互動事件。

透過 3D 視覺化技術，整合各個子系統的多源資料，將園區各樓棟的基本資訊透過點選的互動方式進行展示，使得樓棟用途、層數、各系統責任人清晰明瞭。雙擊樓宇可下鑽至樓宇內部樓層疊加場景，使用者可檢視任意一個樓層場景詳情，按照樓層 CAD 圖紙中的裝置點位分佈情況進行 1：1 還原，包括煙感、溫感、門禁、手報、消防、攝像頭等裝置。

重點關注裝置狀態，利用不同顏色的圖示代表不同的裝置狀態，即正常色、故障[黃色]、告警[紅色]、離線[灰色]。一旦裝置狀態異常，場景中突出異常提示，運維人員可第一時間進行維修。實現此功能，是根據裝置監測感測器閾值判斷的情況，由後臺給前臺推送狀態引數，前臺根據狀態引數，改變對應裝置圖示染色。數字孿生冷鏈園區的裝置監控，利用人工智慧分析等技術對裝置實時資料以及歷史資料進行分析研判，進行實時診斷，告知裝置的健康狀態，由人工預防檢修轉換為智慧預測檢修。

冷庫視覺化管理

圖撲軟體採用 3D 虛擬模擬技術，並結合數字孿生技術將真實世界中的整個倉庫環境進行模擬，使倉區、車間、裝置等按照等比三維重建出來。在前端系統中進行環境的視覺化瀏覽，清晰完整地展現整個園區倉庫環境。

為實現冷庫視覺化管理，呈現冷鏈不斷鏈優勢，冷庫資訊系統的智慧化顯得尤為重要，圖撲軟體對接智慧物流整合系統，對冷庫各類資訊進行收集、彙總、分析，建立完善的資料庫，透過智慧“大腦”，對現場的物流裝置進行統一排程和控制，實時監控現場裝置執行狀態，視覺化呈現物流週轉全過程，及時響應並處理問題，出現故障及時切換。

實時庫存管理

圖撲 HT 倉儲管理監控視覺化，實現實時庫存以及儲位實時佔用情況展示。三維場景能夠模擬出貨物/托盤位置，實時顯示倉儲執行情況，可直觀瞭解貨架上儲位佔用與否，若有托盤佔用，點選托盤，能彈出皮膚顯示托盤的條碼和儲位編碼等相關資訊。數字孿生冷庫出入庫情況，還原現場物流全過程，貨架的資料變更以及皮膚資料的實時反饋，達到全方位掌握倉儲轉運中心的活動狀態，起到監管、維護以及調配多維度統一，讓物料出入庫資訊可展現、可監控、可管理。

支援到立體庫巷道內維度的觀看展示，針對性地對某個巷道進行監控，檢視該巷道的實時庫存情況。

裝置實時監控

針對冷鏈行業，將“堆垛機+穿梭車”系統等運輸解決方案的工作過程透過 HT 視覺化技術進行模擬動畫展示。結合穿梭車、提升機、輸送機、AGV、立體庫貨架的自動感知識別，整合 WMS 和 WCS 系統資料，將物料從入庫開始到出庫完成的全過程資訊監控，實現冷鏈物流的 24 小時全自動化批次作業。

圖撲前端採用三維模式對接相應系統並標註裝置點位，實現裝置軌跡實時追蹤，在三維畫面中還原各物流裝置的現場實時位置，點選裝置模型點位即可檢視該裝置詳細資訊，使使用者充分了解冷庫現場狀況，並實時掌握貨物出入庫進度，並能對整個倉儲物流過程中發生的情況進行快速響應和資源協調。

三維視覺化監控系統對接 WCS 系統，獲取相關裝置的監測資料，在 3D 場景中，直觀的展示關鍵裝置相關資料，裝置報警狀態、離線狀態等資訊在三維畫面中一目瞭然，幫助冷庫管理人員及時瞭解資源排程。三維視覺化實時顯示整體物流輸送裝置執行狀態、裝置任務情況、異常報警等資訊，可對裝置故障進行快速定位，直觀且高效。

為進一步呈現冷庫的多溫區、溫控透明化、全數字化概念，倉庫場景中還原溫溼度感測器實際現場佈局，結合溫溼度實時管理技術，實現產品實時溫度、溼度、破損等資訊的實時管理，在出現異常情況時冷庫視覺化系統會發出明顯告警提示，以便及時告知管理人員，減少風險，方便管理。

裝置查詢與定位

實現裝置和料箱的快捷檢索與快速定位，在輸入框中輸入裝置編碼或料箱號關鍵字，雙擊搜尋結果，視角可自動定位到目標裝置或料箱。

多角度展示倉庫實況

採用 HT 創新的 3D 視覺化建模技術，搭建虛擬冷庫三維可互動式環境，提供全方位與實操式的體驗，可透過滑鼠隨意旋轉、拖拽、縮放等操作從任意不同視角進行檢視倉庫場景，且支援俯視、側視、正視多個角度監控倉庫場景實況。

圖撲 HT 三維視覺化系統支援跨平臺瀏覽，任何移動終端都可進行瀏覽，即使不在工位上的運維人員也可以透過手機或 IPad 進行監控，使得以往運維人員必須在主控室內進行管控的侷限迎刃而解。

消防安防系統

消防監控

在圖撲 HT 三維場景中，透過物聯裝置與圖撲軟體（Hightopo）視覺化平臺實時聯動，以紅色擴散的展現形式表示消防危險告警，並標註所在位置資訊，點選告警區域檢視相應的告警原因、區域責任人等資訊。同時使用者將根據該預警提示，及時安排運維人員前往對應預警點位進行處理。

進入樓層內景中，以圖示形式標註室內消防裝置點位資訊，用不同圖示顏色展示裝置對應的狀態，可透過滑鼠點選互動檢視各裝置狀態的詳細資訊，使得使用者直觀且快速維護。

安防監控

為實現園區內人、事、物統一管理，各個系統能夠相容在同一個管理平臺上，能夠實現一鍵聯動指揮，快速響應和處置突發事件。並能透過影片、周界等消除安全死角，保障園區內的人和財物安全。

安防監控在園區智慧化管理中顯得尤為重要。圖撲軟體三維視覺化監控系統透過對照現場實際監控點位，在三維場景中按點擺放監控模型或圖示，還原現場監控情況，讓使用者直觀掌握現場監控點位情況。透過與監控影片流的對接，實現在三維場景中任意互動某一監控模型，均可呼叫當前攝像頭監控畫面。

消防水系統

供水系統是指按一定質量要求供給不同的用水部門所需的蓄水庫、水泵、管道和其它工程的綜合體。系統採用模組化思想，並具有統一的、全面的地址空間型和資訊模型。動態線條代表蓄水池中的水由給水管道供水的全流程，運管人員視覺化檢視大樓供水管網布局結構，實時掌握園區樓幢供水能耗資料和供水走向。

可將 CAD 圖紙匯入 HT 系統，快速搭建三維場景，等比例還原水泵房，可清楚地檢視水泵房內各裝置佈局情況。實現對水泵、水箱執行狀態、液位等資訊統一展示，滿足了使用者對水質、水量和水壓的需求，解決供水系統在實際執行中由於需水量變化、事故停泵等問題，保證園區正常營業。

隱患管理

視覺化除了環境和資訊展示之外，更重要的是遠端監管和實時監控，感知園區運營環境狀況，對園區重點區域、人員、車輛、告警事件等要素進行實時監測，妥善處理棘手的問題，減少園區損失，有效的輔助管理者對園區安全管控力。

圖撲軟體三維視覺化系統能夠直觀監控園區內每棟樓存在的隱患程度，透過點選互動可檢視其隱患詳情和責任人，實現 24 小時遠端實時線上對園區內隱患監測、事故預警和應急處置支援。

施工管理

根據施工方案，三維模擬動畫虛擬施工過程，將安全設施的尺寸、重量、連線方式、佈置形式直接以三維模型的形式表達出來，來選擇施工裝置、確定施工方法、配備人員，透過建模，可以幫助施工人員事先有一個直觀的認識。可以實現進行臨時設施的佈置及運用，還可以幫助施工單位事先準確地估算所需要的資源，以及評估臨時設施的安全性，是否便於施工，並可及發現可能存在的設計錯誤。透過視覺化監控系統，可分門別類的深入分析施工過程中存在的問題並找出癥結，提高現場風險監管力度。

物流監控

圖撲 HT 視覺化系統從冷鏈中生鮮商品的總庫存、出入庫數量、各個樓單日貨物進出情況的資料分析、今日訂單的狀態百分比分析、今日貨物型別的柱狀圖分析以及本月訂單情況的分析等不同角度來管理物流資訊，以便企業可以及時瞭解和控制訂單的情況，有效地進行產品物流監控與分析跟進，減少問題件的發生情況與查詢管理。

人流監控

園區作為的人員流動以及客流密度較為頻繁，透過接入門禁識別、人臉監控等安防裝置資料，利用不同的 2D 資料視覺化樣式展現園區內的各項人員客流情況人員。

三維園區場景中標註重點區域的門禁監測點圖示，對接物聯網後臺資料，接入門禁點狀態進行展示，點選圖示可展示對應資訊，包括人員姓名、部門、所在位置、入園方式及時間。園區內各個大門的人員出入情況可透過三維資訊皮膚的形式擺放在對應區域，直觀展示出園、入園、訪客對應人數，有助於園區管理人員實時瞭解園區人流情況。

左右兩側皮膚展示了園區內人流監控的相關統計資料，圖撲 HT 視覺化利用豐富的圖表、圖形和設計元素將相對複雜、抽象的資料透過可視的方式以更直觀理解的形式展現，便於園區運維人員的高效管理，無需透過人工核算等複雜形式進行園區的運維分析。

車流監控

可透過圖撲 HT 視覺化透過 3D 展示園區內實時車流情況，系統透過結合地磁方式記錄園區內車位情況：園區內總車位數量、空閒與及已使用車位情況、展示常規車輛、新能源、貨車等車輛的剩餘情況。

圖撲 HT 視覺化不僅可以處理海量的後臺資訊並且透過不同的資料視覺化樣式展示在園車輛、轎車、貨車的每日車流量資料。物流車輛在進出配合影片車牌識別系統，可統計車輛進出情況，聯動系統高效統計出車輛進出總數量、進出車輛數量，並透過資料視覺化形式於皮膚展示，以及透過監測車輛的進出彙總進出車輛的型別（免檢車、直通車、消防車、大貨車、訪客車輛以及其他車輛）並進行分析統計。

園區內的物流貨車都輔以 2D 皮膚進行資訊的實時更新、展示貨車編碼、載貨量以及貨車狀態，便於園區運維人員進行園區車流資訊的管理。

圖撲軟體的智慧冷鏈園區 3D 視覺化系統將多種複雜的管理系統資訊聚集在虛擬模擬環境下，搭建冷鏈園區全場景的呈現，透過在物流系統中採用物聯網、大資料、雲端計算和人工智慧等先進技術，使整個冷鏈物流系統運作如同在人的大腦指揮下實時收集並處理資訊，做出最優決策、實現最優佈局，冷鏈物流系統中各組成單元能實現高質量、高效率、低成本的分工和協同。