重要信号：数字孪生技术促进中部地区加快崛起大有可为！

中国中部地区，东接沿海，西接内陆，按自北向南排序包括山西、河南、安徽、湖北、江西、湖南六个相邻省份，最大城市为武汉。中部地区以占全国约1/10的陆地面积，集聚全国1/4以上的人口，创造全国1/5以上的经济产值，在推进中国式现代化建设中具有重要战略意义。近年来，中部地区作为中国式现代化建设的重要区域，坚持新发展理念引领区域高质量发展，发挥比较优势培育壮大先进制造业，抢抓机遇培育发展新质生产力，推动现代化产业体系建设取得积极进展。

党的十八大以来，中部地区经济社会发展取得重大成就，粮食生产基地、能源原材料基地、现代装备制造及高技术产业基地和综合交通运输枢纽地位更加巩固，在国家经济社会发展中发挥重要支撑作用。党的二十大报告提出，促进中部地区加快崛起。

01.

粮食生产基地

数字孪生灌区——春耕备耕、粮食安全是国之大者

王芬旗导读

灌区是粮食稳产保供的基础。中部地区各地发挥灌溉试验站作用，依托数字孪生灌区建设，加强相关信息的融合应用，根据作物种植结构、播种面积、所处生育期及需耗水规律，通过模型平台和知识库，自动生成并适时优化调整智慧灌溉方案，推动农田灌溉自动化、灌溉方式高效化、用水计量精准化。

数字孪生灌区是智慧水利建设的一种实施措施，它是通过数字化的方式，对实际灌区进行建模和仿真，从而实现对灌区的实时监控、问题发现和优化调度。中部地区两大数字孪生灌区分别是淠史杭数字孪生灌区、漳河数字孪生灌区。

安徽淠史杭灌区

位于安徽省中西部大别山余脉的丘陵地带，是新中国成立后兴建的中国最大灌区，横跨长江、淮河两大流域，有效灌溉面积1060万亩，惠及皖豫2省4市17个县区，是以防洪、灌溉、城乡供水为主，兼有水力发电、生态补水、水产养殖、水利旅游等综合功能的特大型水利工程。

安徽淠史杭灌区依托数字孪生灌区系统监测，于今年2月中旬发现寿县大井水库蓄水仅1700余万立方米，难以满足本区域春灌用水需求，随即调蓄灌区上游降雨来水，实施错峰引水充库。目前，大井水库蓄水达3300万立方米，可保障今年春灌用水需求。

湖北漳河灌区

位于湖北江汉平原西北部，地跨荆门、荆州、宜昌三市，为湖北省最大灌区、全国九大灌区之一。灌区设计灌溉面积260.52万亩，现有耕地面积438.82万亩，是湖北省重要的商品粮基地之一。由于灌区渠道众多，水系错综复杂，闸控单元多，灌溉时无法全面把控水流环境，对精准调水需求迫切。

当“水网”连上互联网后，灌区春灌变得智能高效。湖北移动运用“连接+算力+能力”建设一云一池两平台、5G+智能闸控平台、5G+智能感知体系、灌区可视化运行舱，实现漳河灌区智慧孪生。“一张图”在线监测，“一张网”统一调配，实现从粗放灌溉到精准调度。春耕时节，湖北迎来春灌用水高峰。在湖北荆门，工作人员在漳河数字孪生平台上输入灌溉水量，总干渠灌排闸门自动打开，清水顺着渠道流进田间。

02.

能源原材料基地

数字化转型和智能化

王芬旗导读

在党的二十大报告中，提出要坚持把发展经济的重心放在实体经济上，加快推进数字中国的建设。在山西，能源产业的数字化转型和智能化发展正在持续推进。

山西数字孪生矿山

2023年5月16日，山西省人民政府办公厅发布《全面推进煤矿智能化和煤炭工业互联网平台建设实施方案》。其中提到，加快煤矿智能化建设，搭建煤炭工业互联网平台，打造煤矿智能化信息产业集群，开发应用煤炭工业物联网系统，构建煤炭工业智能化生态体系，促进人工智能应用发展，提高行业智能化发展水平，实现煤炭产业高质量发展，努力打造全国能源领域数字化转型排头兵。

晋能控股集团、山西焦煤集团、华阳新材料集团等大型煤矿企业都在积极参与到山西省的煤矿智能化建设中来。他们通过建设智能综合管控平台，实现生产系统、安监系统、智能保障系统、智能决策分析系统、智能经营管理系统等数据与功能的整合，从而实现各类生产要素和资源的有效分配，动态调节装备作业计划和调度决策。

钢铁工业数字孪生

改革开放以来，中国钢铁工业实现了迅猛发展，在未来，钢铁工业仍将在装备制造业向中高端水平迈进中担当重要角色。近年来，武汉钢铁以All in One为理念，大力推进智慧制造工作，以创新驱动产业升级，着力智能制造，并在国内钢铁行业中首次使用了数字孪生云。

据了解，截至目前，武钢有限已建成公司层级管控中心和各生产工序包含炼铁、炼钢、CSP、热轧、钢电五大操控中心，形成钢铁业工业互联网雏形。在这家年产钢1600万吨，有着“新中国钢铁长子”之称的特大型钢铁联合企业，炼铁工人不需金睛火眼就能看透“高炉之心”；CSP工人使用3D建模和“数字孪生”技术，让炼铸轧一体化生产效能极致发挥；炼钢工人一边喝咖啡一边“一键炼钢”“一键出钢”；热轧工人点点鼠标能做到毫米级精轧远程控制。

在武汉钢铁有限公司炼钢厂操控中心，大型显示屏实时反映着机械手按照自动规划路径进行扒渣作业的实况。从倒罐、脱硫到炼钢、精炼再到连铸、精整，全流程100余个关键控制点可视画面，在这里可以实现实时监控、生产指挥、智慧管控。张泰然点击鼠标，一炉300吨主原料进入转炉，随后吹炼氧气，开始炼钢。25分钟后，275吨钢水出炉，进入下一道工序。

03.

现代装备制造及高技术产业基地

智能制造，数实融合——加快发展新质生产力

王芬旗导读

湖南三一重工数字孪生技术应用

数字孪生技术在产品的运行监控和智能运维，工厂运行状态的实时模拟和远程监控，以及生产线虚拟调试、机电软一体化复杂产品研发等方面，正在给制造业创造巨大价值。三一重工利用数字孪生技术结合售后服务系统，使得工程师平均响应时间从300分钟缩短到15分钟，一次性修复率从75%提升到92%。

利用数字技术实时映射在数字化系统中，对产品、制造过程乃至整个工厂进行虚拟仿真，从而让企业实时了解资产的状态、响应变化，改善业务运营，创造新的价值。

江西南昌世界VR产业大会

南昌是世界VR产业大会的永久举办地，2018年以来已成功举办五届VR产业大会，已经成为推动虚拟现实产业高质量发展的国际交流平台和引领全球产业发展的重要风向标，成为招商引资的聚集地。五届大会，南昌共签约项目303个，投资总额达2024.1亿元，累计吸引了30多个国家和地区的嘉宾参会，近3万余名嘉宾参与线下会议，互联网相关内容总浏览量超4亿次，“VR让世界更精彩、江西让VR更出彩”的口号更加响亮。

南昌市已经形成了以红谷滩区VR科创城为核心区、以高新区“5G+VR”特色产业园和小蓝VR产业基地为两翼的“一城两园”产业承载体系。这个体系聚集了众多VR及相关企业，其中包括华为、阿里、腾讯、海康威视等一批相关领域头部企业，以及联创电子、华勤电子、龙旗信息、小派科技等VR硬件制造企业。

南昌市在VR教育和人才培养方面也做了大量工作。目前，南昌市已有13所院校开设了虚拟现实技术专业，其中江西财经大学、江西理工大学、华东交通大学、江西科技师范大学等4所高校设立了虚拟现实技术本科专业。江西财经大学更是成立了虚拟现实现代产业学院，构建了本硕博一体化的VR人才培养体系。

南昌市还建设了全国首个具备VR/AR展示功能的科技馆——南昌VR主题园。这个园区由VR/AR科技馆、南昌VR主题乐园、机器人广场及附属裙楼、产业中心四个部分组成，为市民和游客提供了丰富的VR体验。

04.

综合交通运输枢纽

数字孪生枢纽——做强现代服务业

王芬旗导读

湖北数字孪生机场

鄂州花湖机场（Ezhou Huahu Airport，IATA：EHU，ICAO：ZHEC），位于中国湖北省鄂州市鄂城区燕矶镇、沙窝乡、花湖镇交界处，西北距鄂州市中心约16千米、南距黄石市中心约15千米，为4E级国际机场、航空物流国际口岸、亚洲第一座专业性货运枢纽机场。

鄂州花湖机场项目,是全国首个应用数字化技术实现正向设计、招标、建造、质量验评、计量计价、运维等全生命周期的试点项目。

作为民航局智慧机场的示范项目，鄂州花湖机场以三维模型指导全程建设，取代了依靠二维图纸施工的传统模式。在全寿命周期内，应用数字孪生，致力打造数字孪生机场线上提前预演，线下精准施工。

在实体机场建成之前，一个数字孪生机场就已诞生——工程师在电脑程序中用4000万个构件搭建起一个“所见即所得”的三维机场模型，数据量高达150G，细到直径为10毫米的钢筋都能在设计图中精准呈现。

作为民航局首批平安、绿色、智慧、人文“四型机场”示范项目之一，鄂州花湖机场生来自带“数字基因”：运用建筑信息模型BIM技术全程“数字造”，跑道下方埋设5万多个光栅阵列传感器，实现机场道面全时全域感知；建立模拟仿真中心，通过智能算法建立数学模型预判客、货流量流向。多项新技术的应用让运营管理智慧化触手可及，花湖机场将在国内240多座民用机场中开创多项“第一”。 

05.

数字孪生赋能历史文化保护

王芬旗导读

数字孪生技术正在逐渐引起历史文化保护的重视。数字孪生作为一种虚拟仿真技术，不仅可以在虚拟环境中重现文物和遗产，还能为文物保护带来前所未有的创新和应用。

盘龙城遗址是长江流域商代前期最为重要区域中心聚落。2016年以来，武汉大学等单位在盘龙城遗址建立了三维测绘坐标系统，并以此为基础建立了考古勘探系统和田野考古发掘数字平台。同时，武汉大学等单位还运用超声波测声仪对该遗址中的水下地形进行了测绘，结合陆地与水下勘探、测绘资料，对盘龙城遗址不同时期的地貌模型进行了数字化复原。邹秋实老师的报告详细阐述了近年来盘龙城遗址数字化测绘与聚落景观重建工作的方法和收获。借助测绘、遥感、地理信息系统等技术，武汉大学盘龙城考古团队实现了多源考古资料的科学管理、可视化呈现以及古代地貌的重建。

2022年，郧县人遗址出土了迄今为止欧亚内陆发现的一百万年前后最为完好的古人类头骨化石，保留着该阶段人类重要而稀缺的解剖学特征。在实验室黄先锋教授、历史学院李英华教授的带领下，武汉大学文化遗产数字化保护团队实时跟进发掘进展，完成了遗址周边4平方公里的无人机倾斜摄影和高清实景三维建模；密切配合持续进行的发掘工作，完成了发掘区地层和遗迹遗存的实时、高精度、高保真三维建模工作。相关技术创新和实施方案凝练为考古发掘动态记录技术，能够实现针对持续进行的考古发掘进行动态实景三维记录，并着力于提高3D数字化存档的空间分辨率、时间分辨率和工作效率。牛文渊的报告对该工作进行了详细阐述，并介绍了如何运用具有自主知识产权的国产软件实现低成本、高效率的考古发掘动态记录。

06.

数字孪生提升基层治理能效

王芬旗导读

河南省镇平县提出“人联网数字孪生社会”理念，创新行政作用与市场化作用相结合的运营模式，融合县、乡、村三级治理体系，推动全域各级领导、干部、党员、网格员、居民群众全量迁移至数字世界，构建“人联网数字孪生社会”，用以支撑“基层治理”和“社会化服务”。镇平全县 22 个乡镇（街道）431 个行政村（居委会）全面应用，全县按照一户一人全部实名上线村振数字乡村平台，触达群众 100 多万人。

打造“一核三化”基层治理模式。通过“村振数字乡村平台”构建“社情民意采报、县乡村三级联动处置、问题闭环解决、风险精准防范、业务一网通管”的数字化乡村治理新格局，共划分 6931 个五级网格单位，上线网格员达到9946 名。强化党建引领为核心、推进基层治理“网格化、智慧化、一体化”创新模式，开辟群众“随手拍”“曝光台”、村支部书记信箱、县直单位“在线问政”、人大代表“线上联络站”、网格员“巡查上报”等特色智慧场景应用，多渠道采集社情民意，累计采报、处置、办理基层事项 13245 件，办结率达 99.5%。

07.

数字孪生赋能城市水环境治理

数字孪生水源工程，为碧水永续北送提供“云上动力”

王芬旗导读

治水走向“智”水。在新阶段的部署下，数字孪生正在水利行业快速落地。作为数字孪生水利工程试点，公司将水利部、长江委的数字孪生工作部署作为任务书、标准尺、动员令，以实现工程安全保障大坝可蓄、水质安全保证水好可用、供水安全保障有量可供，打造一流数字孪生水源工程，为丹江口大坝一库碧水永续北送提供“云上动力”。

数字孪生丹江口工程紧密围绕大坝安全、库区安全、水质安全业务需求，深度融合数字孪生汉江流域，开展了数据底板、孪生平台、智能应用建设，初步建成了具有 “四预”功能的数字孪生丹江口工程。项目阶段性成果分别在水利部组织的数字孪生流域建设中期评估、应用案例评比中，获得优秀。

数字孪生丹江口工程通过构建水质污染输移扩散模型，可以快速推演出污染物未来的输移扩散路径、在不同水域和水深的含量、对供水的影响等重要结论，及时发出预警并提供指导性预案。

数字孪生丹江口中线水源工程，不仅监测现在，也预测未来水质变化趋势，对南水北调中线水源工程保一泓清泉北上意义深远。长江科学院靖争介绍：“我们以中线水源公司已建的水质监测网络为基础，进行水质监测网络体系优化完善，将模型优化更符合丹江口水流、水动力。”数字孪生水质监测板块在原有信息数据底板基础上，补充主要入库支流水质、流量自动监测，加大水质监测力度，快速提升水质安全信息感知能力。

距离丹江口大坝1公里处，南水北调中线水源有限责任公司调度指挥大厅装备先进，技术人员正有条不紊地操作着数字孪生丹江口工程系统。工作人员可随时开展水质监测分析、在线推演预测、预警分析、态势预演和预案管理业务（“四预”）等应用建设，并基于三维可视展示，及时掌握库区水质状况及未来变化态势，实现水质监测、模型推演预测、态势预演、方案比选和决策全链条贯通。

（图片源自网络）