数字孪生技术如何助力抗洪救灾？

Endeavour公司与基础设施专业服务商Neara合作构建，并托管在AWS之上的数字孪生，正帮助Endearvor Energy公司重塑对未来洪水等灾害事件的响应方案。

Endeavour公司首席资产与运营官Scott Ryan在采访中表示，“从当初入行到现在，我已经亲眼见证了一系列技术变革。每过五到十年，我就会回顾自己的职业生涯，思考「我们之前是怎么处理现在这些工作的？」”

随着行业用例的持续涌现，Ryan认为数字孪生技术正在掀起一波深远影响。

Ryan以洪水为例，他表示“我们建立起了映射网络，而且借助激光雷达获取现场图像。”

此外，Endeavour的系统还能捕捉设施网络的结构完整性。

通过将洪水水位叠加在数字孪生之上，“我们就能看到网络中哪些部分会被洪水吞没，哪些房屋沉入水中，我们又该如何指导员工协助抗洪。”

自今年早些时候西悉尼地区发生洪灾以来，数字创新经理Edmund Li就一直努力使用数字孪生技术进行抗洪救灾。

Li解释道，“我们知道洪水的烈度，也知道百年一遇的洪峰会达到怎样的水位。”

“在着手设计抗洪方案时……我们会以更具弹性的抗洪网络为基础，思考如何适应更多不同场景，其中哪些部分仍会在灾害中受到影响。”

“这样，我们就能明确要在设计中再做些什么，才能让客户在洪灾之下继续保持正常运行。对于客户确实受到影响的区域，我们会考虑要如何缩短中断时间，帮助他们在更短的周期之内降低损失。”

Li还提到，数字孪生超越了以往各类传统工具，例如地理信息系统、数字标高模型和资产位置地图，真正把种种难以捕捉的指标融入到抗灾工具当中。

例如，数字孪生可以捕捉基础设施的工程特性——一座塔楼可能经得起8米洪峰的冲击，但在14米洪峰中则会轰然倒塌。

更重要的是，数字孪生在充实指标信息的同时，还削减了工具的总体数量。“数字孪生的妙处，就在于它能归于单一实现平台，我们可以在这里模拟一切并轻松获取洞察见解。”

另外，数字孪生让研究人员得以轻松对环境温度、风速等指标进行建模，由此“更好地了解低检测杆该如何抵御风暴等极端天气。”

Ryan也提到，他们使用的设计工具和数字孪生方案出自Neara之手。

“我们可以借此查看特定资产的结构完整性，比如检测杆的强度如何、已经部署了多久，信息馈送与杆间跨度可以怎样调整，线路能否再延伸10米或30米，额外载重是否会令杆体弯曲等。”

Ryan补充道，“为了实现这么多额外功能，我们决定转向Neara模型。之所以没有选择其他数字孪生方案，是因为Neara能够将结构与物理孪生紧密结合起来。”

另外，由于Neara公司同样位于悉尼，因此Endeavor Energy“可以根据需求，与对方面对面交换意见。”这一点同样非常重要。

Endeavor Energy目前也在研究要如何将其他数据集成至数字孪生当中。

Li指出，“考虑到数字孪生的后续发展，Endeavor也许有机会同城市供水或其他公共事业企业合作，将各方的数字孪生对接起来。”

“如此一来，当我们设计未来网络时，就能更好地同其他合作伙伴或公共事业公司开展合作。”

举例来说，对接悉尼水务公司的数字孪生，就有助于简化新的网络设计方案。

Li表示，“在设计自身网络的过程中，我们也希望了解各合作方的资产部署在哪里，这样最终网络设计方案就不会引发各种直接或间接的冲突。”

“这实际上要求我们对各类不同资产进行一番集中检查，这是传统方法根本不可能实现的……我们必须在设计阶段，就明确各项资产元素究竟身在何处。”

所有这一切，都对数据质量提出了很高的要求。虽然目前大部分网络都在激光雷达的支持下实现了“良好映射”，但Ryan承认“还有很多半个世纪前的遗留资产需要清点。”

“很明显，五十年前、三十年前或者十年前的工程师们，根本想不到现在的我们会掌握数字孪生这样的工具。我们目前在做的就是启动一项实地勘测计划，排查一条条街道来统一数字与物理网络之间的差异。”

Ryan指出，现阶段的目标就是“在接下来的12个月左右……将我们的数字孪生从90%准确提升至100%完美映射版本。”

通过将数字孪生模型托管在AWS云实例上，Endeavor得以摆脱由基础设施需求带来的负担。Li称赞道，“Neara公司不愧是基础设施与软件管理领域的专家。”

“这一切都托管在澳大利亚的AWS云环境当中，这样我们就能与Neara一道根据需求，灵活提高和降低资源利用率。”

“如此一来，当我们需要进行某些高强度的高级分析、运行和建模操作时，就可以随时与Neara开展合作。”

“如果我们希望加快完成工作的节奏，也可以判断是否要增加资源，并在任务结束后再下调资源配额。所以从成本效率的角度来看，云计算实际是同时优化了我们的灵活度和运营开销。”