璀璨煙花點亮國家體(ti) 育場上空，五環旗下，寫(xie) 有參賽國家、地區名字的“小雪花”飄進“鳥巢”，晶瑩五環“破冰”徐徐升起，悠揚童聲中，朵朵“小雪花”最終凝結成一朵“大雪花”，以“微火”點亮主火炬……一段關(guan) 於(yu) 綠色、共享、開放、廉潔的故事就此上演。

　　從(cong) 北京冬奧會(hui) 到冬殘奧會(hui) ，一場場精彩絕倫(lun) 的開閉幕式，讓“鳥巢”成為(wei) 世界矚目的焦點，全球數億(yi) 人感受奧林匹克帶來的喜悅、溫暖和希望。

　　這背後，“數字孿生操作係統”的全天候保障功不可沒。同時，8000餘(yu) 個(ge) 物聯設備深入“鳥巢”末梢，使得整座場館實現智能運轉，實時“感知”自身的設備運行、能源優(you) 化、環境變化、人流信息等狀態，精準分析，動態調節能源，形成綠色低碳的最優(you) 解方案。

　　“從(cong) 這座數字孿生的‘鳥巢’開始，我們(men) 致力於(yu) 打造一個(ge) 個(ge) 城市智能‘微單元’，讓冬奧科技在北京開花結果，讓這座城市更智慧、更節能、更有溫度。”北京智能建築科技有限公司（以下簡稱“北智建”）首席執行官朱傑說，自2020年2月團隊成立至今，這套人工智能物聯網智能建築操作係統，不僅(jin) 應用在一座座冬奧場館，還走進產(chan) 業(ye) 園區、居民人家，打造了多項綠色低碳示範標杆，不斷探索智慧城市建設新模式。

　　“複刻”一個(ge) 新“鳥巢”

　　國家體(ti) 育場零層，智能管理運營中心裏，一塊巨型的大屏“複刻”場館25.8萬(wan) 平方米建築空間，以及周邊55平方公裏城市空間——大屏中間，場館的數字模型清晰呈現，交通、環境、設備、安防等不同模塊內(nei) ，各種彩色的柱狀圖、餅狀圖上，8000餘(yu) 個(ge) 設備終端實時傳(chuan) 輸回來的數據一目了然。

　　“建築空間和設備信息模型完美融合，實現‘鳥巢數字孿生’。”朱傑指著大屏上密密麻麻的圖表，細細解讀：應用5G、物聯網、人工智能等技術，這套係統為(wei) “鳥巢”裝上了“神經末梢”，能夠實現對場館內(nei) 全要素的監測，涵蓋能源優(you) 化智控、設備監測預警、健康環境智控、智能安防、交通調度保障、共享停車服務、公眾(zhong) 服務和數字消費8大功能。

　　如此龐大複雜的係統，搭建起來是不是很費勁？朱傑笑著搖搖頭：“為(wei) 冬奧服務，任何付出都是應該的。”

　　時間回溯到兩(liang) 年前。

　　2021年初，一份來自北京冬奧組委技術部的邀約，給北智建這支年輕的團隊送來好消息：北京市認定其作為(wei) 北京冬奧會(hui) 和北京市智能建築集成係統的平台公司，承擔2022年北京冬奧會(hui) 智能建築標準製定與(yu) 頂層設計，並主導完成國家體(ti) 育場智慧化建設和升級。

　　這是2022年北京冬奧會(hui) 首個(ge) 智能場館示範項目，全麵應用後，將填補原有智能建築相關(guan) 標準的空白，重要性和受關(guan) 注度不言而喻。團隊中都是80後、90後，每個(ge) 人都充滿幹勁兒(er) ：又快又好地創建“鳥巢數字孿生”！

　　數字孿生，簡簡單單的四個(ge) 字，實現起來並不容易。團隊需要根據真實世界的“鳥巢”再創一個(ge) 與(yu) 之1比1映射的數字虛擬“鳥巢”，讓應用方可以在數字空間中預演、監測真實世界的各種情況，實現智能控製。這也意味著，實體(ti) 空間裏，成千上萬(wan) 個(ge) 點位，要布設或升級物聯設備，落到“信息維度”，需要上億(yi) 個(ge) 數據支撐，形成數十種人工智能算法……這項任務的難度不亞(ya) 於(yu) 重建一個(ge) 場館。

　　為(wei) 了最大限度地還原所有實際應用場景，團隊在真實空間和虛擬空間各搭建了一個(ge) “樣板”——“鳥巢”零層，運營中心裏，臨(lin) 時租一塊顯示屏，用簡易桌椅擺出操控座席；大屏上，虛擬的“鳥巢”也就位了，實時監測場館內(nei) 環境、重要機房、大型機電設備等。“不同於(yu) 傳(chuan) 統的項目開發，我們(men) 不是給應用方提供一份文字或平麵的圖畫，而是真正搭建一個(ge) 立體(ti) 樣板，讓‘數字鳥巢’先運作起來，各方在此基礎上提出改進需求，不斷完善。”北智建項目中心負責人李然是“鳥巢”數字孿生係統項目的首席工程師，“樣板”從(cong) 雛形到落地的每個(ge) 細節，他至今記憶猶新，“一群敲代碼的技術人員，不懂運維管理的業(ye) 務，為(wei) 此我們(men) 專(zhuan) 門從(cong) 物業(ye) 行業(ye) 挖來一個(ge) 團隊，對接應用方的工程、安防、管理等部門，把各方想要達到的功能需求‘翻譯’給技術人員。”

　　應用方提出的每一個(ge) 改進需求，團隊都不敢怠慢：他們(men) 分成多個(ge) 小組，走遍場館每個(ge) 角落，加裝物聯感知和控製節點；不斷積累環境、能源、設備、人車等數據，優(you) 化人工智能算法；配合應用方各部門，反複調試係統……朱傑回憶，那段時間，大家就睡在現場，搭個(ge) 紙箱、架上電腦就工作，機房裏大型設備運行聲音震耳，調試係統時，每個(ge) 人既要忍受噪音、還要經受半開放場館裏的“嚴(yan) 寒”考驗。

　　經過雙方將近1年的磨合，搭載80餘(yu) 種人工智能算法的鳥巢數字孿生操作係統最終在冬奧會(hui) 和冬殘奧會(hui) 開閉幕式“上崗”，為(wei) 觀眾(zhong) 、運營保障人員提供全方位服務保障——通過實時監測區域能耗及需求、統計計量分析，推送用能節能策略等，在不降低舒適度的情況下，為(wei) 場館節能20%至30%；實時監測預警確保了250餘(yu) 台大型機電設備安全運行；場內(nei) 的空氣品質、熱舒適、光環境等實現動態調節。

　　由於(yu) 在“鳥巢”的出色表現，北智建的數字孿生係統還在國家速滑館“冰絲(si) 帶”、延慶冬奧村、北京冬奧村成功實施，保障了各大冬奧場館的平穩運行。

　　打造智慧“碳中和”園區

　　以冬奧場館為(wei) 起點，北智建團隊的目光放得更長遠——他們(men) 將“冬奧經驗”遷移至更多大型公共建築智能化的升級改造，讓“智慧觸角”延伸到城市管理的各個(ge) 角落。

　　從(cong) 國家體(ti) 育場一直向南40公裏，位於(yu) 大興(xing) 區黃村的金隅高新產(chan) 業(ye) 園，上個(ge) 月剛剛完成智慧升級。

　　走進園區，一棟棟現代風格的建築高低錯落，從(cong) 園區大門到各樓宇入口，無需停下來向任何人報備，一路暢行無阻。“這就是‘無感安防’在起作用，它背後是支持整個(ge) 園區運營的低碳智能園區平台，能實現很多看不見、想不到的功能。”帶著記者走進位於(yu) A1棟的智能控製中心，一塊顯示屏清晰呈現整個(ge) 園區的數字孿生三維模型，北智建項目經理黃付軍(jun) 迫不及待地打開話匣子，“和‘鳥巢’裏那塊大屏相比，我們(men) 這塊可能沒那麽(me) ‘炫’，但是更實用。”

　　顯示屏正中間，一幅三維立體(ti) 圖可以一覽園區內(nei) 所有主幹道、各類樓宇、公共區域的實時場景，這是一個(ge) 園區的等比例“孿生”模型；圖像上方實時顯示著五組數據：園區總麵積27.8萬(wan) 平方米、企業(ye) 數量38個(ge) 、員工數量1643人、連接係統總數12個(ge) 、設備總數846台。立體(ti) 圖兩(liang) 側(ce) 密密麻麻分布著各類監測內(nei) 容，左側(ce) 是能源碳排模塊，包括水、電等每日的用能，停車場照明節能改造麵積，溫室氣體(ti) 排放量等；右側(ce) 是安防通行模塊，涵蓋AI攝像機、智能門禁等重點監控區域，以及入園人員和車輛的實時統計數據。

　　“這些物聯數據，整合了園區現有地源熱泵自控係統、變配電、給排水等基礎子係統，通過采集、匯總，集成在一個(ge) 綜合中控平台上。”黃付軍(jun) 帶著記者走進一間中控室，一張長桌上，並排放著4台電腦——最左邊的一台是園區能源碳排管理平台，實現能耗、碳排數據的全量監測和智能分析，提供能源碳排定額管理、用能診斷、效能評價(jia) 和碳資產(chan) 管理工具，為(wei) 園區碳中和提供基礎數據依據；其餘(yu) 3台分別對應監控係統、地源熱泵自控係統、配電智能監控係統，它們(men) 背後連接著成百上千個(ge) 物聯設備，能夠實時進行遠程診斷和智能預警，實現園區內(nei) 重要設備集中值守，讓用能設備更安全，服務更高效。

　　“這個(ge) 平台相當於(yu) 園區的‘數字中樞’，可以幫助物業(ye) 管理人員更快發現問題，及時處理。”黃付軍(jun) 說，為(wei) 了建設好這一“中樞”，團隊也下了不少功夫，“以變配電係統為(wei) 例，光是排查園區每個(ge) 配電室原有設備、劃分線路，就需要十幾個(ge) 工程師花上大半個(ge) 月時間，這些內(nei) 容理順了之後，還要錄入新規劃的設備信息，反複校對測試。”

　　項目團隊還聚焦“低碳智能”的理念，針對園區內(nei) 寫(xie) 字樓、科創企業(ye) 、酒店等不同業(ye) 態的建築，設計了不同的用能模型，最終形成一套完整的能源碳排管理係統。同時，升級改造了園區的地源熱泵自控係統、空調末端群控係統、智慧灌溉係統等節能工程。黃付軍(jun) 介紹，園區管理者通過能源碳排管理平台，對於(yu) 重點區域的空調、照明等重點用能設備進行智能分析和調控，實現按需供能，降低能源消耗和碳排放；利用閑置屋頂麵積大、無遮擋等優(you) 勢條件，進行分布式光伏發電係統規劃，為(wei) 園區提供綠色能源，直接替代傳(chuan) 統電力、降低碳排。

　　平台正式上線後，園區運營更加“智慧”。金隅高新產(chan) 業(ye) 園獲得了由中國質量認證中心簽發的“碳中和證書(shu) ”，成為(wei) 金隅集團首個(ge) “碳中和”園區。

　　讓溫暖“精準”入戶

　　“往年冬天，一趕上大風天兒(er) 或者突然降溫，屋裏就冷颼颼的。今年一直挺暖和，隻穿一件單衣就行了。”談起對今年供暖季的感受，朝陽區和平街十區的居民們(men) 連連豎起大拇指。

　　這個(ge) 有著1300餘(yu) 戶居民、60多年樓齡的老小區在2022年10月完成了智慧化供熱改造，實現溫暖“精準”入戶，依托的也是北智建的科技力量。

　　冬奧會(hui) 剛結束，北京首開城市運營服務集團有限公司（簡稱“首開城運集團”）就向北智建遞出橄欖枝。在北京市城市管理委員會(hui) 的指導下，作為(wei) 北京市智慧熱力三大試點之一，北智建配合該集團率先開展161.5萬(wan) 平方米的居民社區建築智能化供熱改造工作。

　　“從(cong) 20多萬(wan) 平方米，到160多萬(wan) 平方米，從(cong) 一座場館、一個(ge) 園區，到城市中的一片區域，我們(men) 麵對的挑戰升級了。”接到任務後，朱傑默默在心裏算了筆賬，“表麵上看到的是建築麵積翻了8倍，更深層的難點是，相較於(yu) 單一的場館和建築，本次試點範圍內(nei) 的供熱建築相對複雜，其中包括不少老舊小區，很多問題需要我們(men) 去現場調研，逐一解決(jue) 。”

　　要趕在2022年冬季供暖之前，完成首開城運集團在管的朝陽區、豐(feng) 台區多個(ge) 街道所屬的10餘(yu) 個(ge) 小區近20處鍋爐房和熱力站的智慧供熱改造，留給團隊的時間緊迫。從(cong) 初春到仲夏，李然帶領團隊，一次次調研、詳細摸排試點小區的實際情況，協力合作，拿出了一份詳細的設計方案。

　　從(cong) 場館、園區保障，轉到城市供熱，變化在哪？李然解釋，在真實空間裏，每個(ge) 小區點位需要布設大約1000個(ge) 物聯設備，首開城運集團在管12個(ge) 行政區、115個(ge) 街道所屬的400餘(yu) 個(ge) 小區，這意味著40萬(wan) 餘(yu) 個(ge) 物聯設備將接入城市“微單元”，再將這些“末梢”與(yu) 虛擬空間裏的數字平台連接，實現對每個(ge) 點位的“智控”，精準按需供熱，達到節能減排的效果。

　　“相比‘鳥巢’的8000個(ge) 點位，智慧供熱平台要一下接入50倍量級的數據，對平台並發處理數據的能力要求更高了。”李然說，為(wei) 了保證項目從(cong) 試點順利過渡到全麵應用，團隊做好萬(wan) 全的準備，運用人工智能、物聯網、雲(yun) 計算、大數據、地理信息係統及數字孿生技術，打造了一個(ge) 更加高效的智慧供熱平台，“在虛擬空間裏構建數字供熱場景，數據處理效率提升幾十倍，實現對真實空間內(nei) 的全量物聯感知監測、深度分析、智能策略控製等。”

　　2022年11月，智慧供熱平台正式上線，在首開城運集團的中控大廳裏，一塊顯示屏上，縱橫交錯的黃色線條組成一張城市供暖平麵圖，通過電腦端控製，這張圖還能變“立體(ti) ”——移動鼠標，輕點屏幕，一個(ge) 個(ge) 建築樓宇呈現在平台上，選擇某個(ge) 小區、某棟樓宇，顯示的畫麵更細，鍋爐房內(nei) 每一根管線都被完整“複刻”。

　　“從(cong) 設備級到建築級，再到城市級，我們(men) 讓城市的供熱場景實現了由微觀到宏觀的‘數字孿生’。”朱傑介紹，這個(ge) 智慧供熱平台涵蓋熱源端、熱力站、單元樓棟和居民用戶在內(nei) 的整個(ge) 供熱環節，實現能源計量與(yu) 數據采集、能源智能控製、數據交互與(yu) 分析管理，通過負荷預測、數據分析和運行策略優(you) 化，取代以往的人工手動設置供熱，實現自動調節，按需供熱、精準供熱。

　　“智控”如何實現？朱傑解釋，以往供熱一線的工人是按照經驗，通過主觀判斷和計算來進行分配式的供熱，像調節熱力閥這樣的技術活兒(er) ，機器必須充分領會(hui) 工人師傅們(men) 的智慧，讓冷冰冰的算法變得更有溫度。

　　為(wei) 此，北智建團隊中的數據分析師、算法工程師與(yu) 首開城運集團的供熱運營專(zhuan) 家們(men) 合作，在平台驗證階段再次到現場實地走訪、調研，向一線工人們(men) 請教不同天氣、不同樓宇采用的供暖策略，學習(xi) 供暖係統水力平衡調節等技巧，“比如熱力閥門的開度是二分之一還是四分之一，這些需要人工上手調節的環節，我們(men) 要讓計算機係統也用‘手’實現。”

　　最終，經過多輪探討、反複驗證，一套“監管控”一體(ti) 化智慧供熱管理係統問世。

　　“這套係統中，凝結了供熱專(zhuan) 家們(men) 常年在現場總結的經驗，也融入了人工智能、物聯網的智慧。”朱傑打了個(ge) 形象的比方，它就像一個(ge) 經驗豐(feng) 富、24小時不休息的“供熱站長”——融合了多種智能算法的數字供熱場景模型，就是智慧供熱係統的“大腦”；小區樓宇加裝的溫度、壓力、流量、熱量以及居民家中的室溫采集器，就相當於(yu) 智慧供熱係統的“眼睛”；建築物內(nei) 安裝的自動化調節電動閥門和裝置，就是智慧供熱係統的“手”。“不僅(jin) 能實現對用戶用熱和溫度數據的全量采集和監控，還能根據不同樓層、不同朝向住戶實際的溫度，合理調節供熱量，使按需供熱成為(wei) 常態。”

　　率先完成160餘(yu) 萬(wan) 平方米的智慧供熱試點建設後，在未來的三個(ge) 供暖季，智慧供熱平台覆蓋麵積將擴大到2489萬(wan) 平方米。

　　北智建技術人員全部守候智慧供熱平台，隨時待命。“萬(wan) 一出現故障，加緊排除，確保整套係統運轉穩定、可靠。”朱傑說，從(cong) 低碳建築到低碳城市，助力建築、園區、城市的低碳智能建設，他和團隊期待著，為(wei) 更多城市“微單元”裝上“神經末梢”，打造北京智慧城市建設新模式。