某大型央企船厂，是以船舶和海洋工程装备建造、修理改装及配套服务为一体的大型重工企业，拥有多个国家级企业技术中心、一流的海洋工程装备研究院。该船厂致力于建立、健全科学规范的安全、环境、质量管理体系，不断强化“人的安全健康高于一切”和“安全第一、绿色发展”的安全环保理念，不懈挑战零事故、零污染、零缺陷“三零”卓越目标。

为保障施工现场的安全，针对修造船现场门座机与龙门吊使用频繁且作业距离较近容易引发碰撞事故的情况，该船厂携手未高科技部署智能防碰撞预警系统，提前预警提示预防事故发生，大幅降低了安全生产的成本，取得了良好的实际应用效果。

主要建设内容

系统基于未高科技自主研发的数字孪生核心技术——DOO3D，还原物理世界全要素，构建了虚实对应的数字孪生仿真计算场景。

以未高科技X-THINGS物联网平台采集该船企施工现场的门式起重机与龙门式起重机包括北斗数据在内的各种实时IOT数据，由5G网络传输至私有云数据中心，通过DOO3D数字孪生核心为支撑的分布式并行图形计算中心实时显示现实物理世界的各种时空数据，并建立三维计算数学模型仿真预测门机等设备的实时位置、方位、朝向等信息，以此形成智能化、多级化的防碰撞系统，通过实时传输预报警系统至前端操作员和指挥控制中心，助力该船企实时预防事故的发生，并采取有效的处置手段。

项目的主要亮点

1、全要素孪生映射，本系统基于自主研发的DOO3D数字孪生虚拟仿真可视化软件平台，对作业的大型设备及周边环境进行1：1三维孪生，可直连监视视频、IOT等设备进行时空化的实时双向映射，提升了管理效率；同时将门座机与龙门吊的位置、姿态、报警信息等数据进行痕迹化，利于后期进行回放分析、追溯等管理。

2、高精度3D检测，以DOO3D三维仿真运算技术、内建的物理动力学系统结合高精度的包围盒等对象，实现了GPU层级实时物理仿真，建立了三维空间中的物体三维碰撞检测算法，实时推演虚拟对象与物体之间距离的变化，准确推算出实际的告警结果。

3、分等级精确预警，通过读取预设的多级化阈值，计算实时的物体间相对位置及姿态，产生智能化报警。同时，根据历史数据的学习训练，实现各种可能发问下的分级预警。4、超精准定位，通过北斗+GNSS+RTK技术的位置与姿态数据计算方法实现定位，通过基准站进行差分修正运算以获取高精度 的定位数据；采用双天线，通过三角计算法获取设备的姿态数据（航向角和俯仰角），无需另加装其他传感设备，降低建设成本。5、抗干扰传输，设备采用TDMA的加密协议，抗干扰性强，加密性强，更加稳定。通过建立5G与无线局域网间的桥接，实现了基于5G的数据传输和局域网中IOT设备的无线传输，数据延迟更低，传输效果更准确、高效。6、全设备监测，通过心跳机制检测该项目服务器及所有门机传感器的在线状态。当服务器出现故障时，所有的工业屏均提示避障功能未工作，请谨慎操作。同样，当任一门机的传感器不工作时，服务器及其他门机的工业屏均提示N号门机设备不在线，请谨慎操作。其中从传感器到报警终端，延迟可以控制在200ms之内，确保数据安全。7、可视化管理，服务器可直连会议室的大屏，调度中心也可远程访问，实时展示龙门吊及门座机的运行情况。本系统涉及的每个驾驶室分别配备一台安卓平板，驾驶员可通过平板实时看到关键数据，当发生报警事件时，平板会针对不同的报警等级，播放不同的报警影像和音频。

8、高安全效益，本系统的实际应用及稳定运行，为该船厂成功进行了超30次的一级预警，有效提高了该船厂的吊运效率，缩短了吊运时间，节省了大量成本。不仅大幅降低了修造船成本，也减少了现场吊运的安全风险，具有重要的经济效益与社会效益。