在枫叶之国加拿大的旅行中，有一个特别的时刻令人难以忘怀——那就是备受瞩目的一年一度基础设施数字化光辉大奖赛颁奖典礼。对于全球基础设施数字化领域而言，这不仅是一场盛大的聚会，更是展示创新成果、交流前沿技术应用的重要平台。
基础设施数字化光辉大奖赛，由Bentley软件公司发起，旨在表彰那些在全球范围内推动基础设施数字化进程、提升人类生活质量的杰出项目、个人和组织。这一奖项被誉为业界“奥斯卡“。
2024年10月9日，温哥华万豪酒店大宴会厅内，灯光璀璨，气氛热烈。来自数十个国家的基础设施数字化主管、专家，以及众多行业媒体、分析师和Bentley高管齐聚一堂，共同期待着这一年度盛事的到来。
此次大奖赛共吸引了来自数十个国家和地区的组织提交的250个参赛项目。经过独立评审团的严格评选，最终有36个项目脱颖而出，进入决赛阶段。
随着一个又一个奖项的颁发，中国总共赢得六项大奖——包括四个类别奖和两个创始人荣耀奖，再次成为获奖最多的国家。每一个项目都是中国基础设施建设的标杆，每一项数字化创新都给我们带来启发。
雄安新区垃圾处理：科技赋能的“无痕设计”
在雄安新区，一座垃圾综合处理设施正以科技赋能崛起。它不仅是雄安新区第一批启动的重点工程，也是全球首个隐藏式布置、多源固废协同处理的固废综合处理工程。
该项目总规模达到了3060吨/天，相当于每天处理掉一座小山丘的垃圾。更值得称道的是，它采用“去工业化无痕设计”，将多种工业设施隐藏于地下，地上则是一座美丽的郊野公园。
中国恩菲工程技术有限公司项目管理部三维设计管理室主任王朝阳表示：“由此带来密闭空间通风、地下物流、特殊消防设计、地下水位抗浮防渗、烟囱排放烟气脱白、冬季冷却塔除雾等一系列技术难题。”
该项目团队采用数字孪生技术，把设计师的设想快速转化为三维数据信息模型，将大量纷繁设计变为直观的虚拟工厂。通过使用ProjectWise建立统一的文件协同平台，项目团队实现了13个专业60余人的高效协同，减少了专业间的冲突，提高了设计质量和效率。使用OpenPlant Modeler突破DN50以下小管径设计布置难题，降低施工难度.......该项目荣膺设施、园区和城市类别奖。
渤中海上风电A场址：中国速度背后的智慧创新
在浩瀚的渤海湾，有一片风电场正以它独特的姿态迎风旋转，这就是山东能源渤中海上风电A场址项目。该项目创造了“五个当年”的海上风电建设速度：当年规划、当年核准、当年开工、当年并网、当年达效。
该项目总投资约60亿元，总装机容量达50万千瓦，需要建设60台单机容量8.35兆瓦的巨型风电机组，配套建设一座陆上集控中心，一座220kV海上升压站。
面对紧迫的工期和复杂的挑战，该项目总包方中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司（简称“中南院”）引入了全生命周期数字化建造技术。
中南院工程设计院数字工程所所长糜文杰说：“我们利用 Bentley 的开放式三维建模软件和 ProjectWise 建立了协同式数字化环境、BIM 模型和数字孪生模型，并利用二次开发的软件实现了自动化设计、智能化工作流、集成化交付，有效支撑了跨专业、跨地域、跨周期协同需求。这种集成技术方法将设计、建模时间缩短了 30％，施工周期缩短了20％，节省成本 10％。”
而数字孪生沙盘在完成交付后，将进一步被深化应用于智能运维系统中，使风电场高度智能化，提升风电场精益化管理能力，实现风电场的高效运行和维护。该项目夺得流程和发电类别奖。
布拖换流站：“三站合一”的绿色能源梦
在祖国的西南腹地四川凉山彝族自治州布拖县，有一座宏伟的能源工程——布拖±800kV换流站静静伫立。作为白鹤滩水电站电力输出的重要节点，仅需7秒就能将电能跨越千山万水，送达2000公里外的中国东部地区。
面对复杂的地形地貌、有限的土地资源以及严苛的环保要求，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司（简称“西南院”）项目团队迎难而上，利用Bentley Substation软件开展总平面方案优化，提出换流站“三站合一”建设方案，即2个送端换流站和1个500kV变电站同址合建。合建方案提出了合建站共用设备设施方案，节省工程投资3.2亿元人民币。合建方案还缩短了各种管（沟）道、线缆占地，换流站纵向尺寸较同类工程减小38米，节省土地费用约4500万元人民币，经济和环境效益显著。
而在施工阶段，Bentley软件的应用更是让施工变得更智能化和可视化。西南院电网数字化部副主任宋佩珂介绍，“我们开发了一个应用AR的 App，扫描二维图纸就可以出现对应的三维模型，有效助力了施工工作。我们还把换流站的三维模型进行VR端展示，施工人员戴上VR眼镜就可以浏览三维模型的虚拟场景，方便开展操作培训。”
在运维阶段，利用Substation软件中国工具包建立了gim格式换流站模型，模型体量得到数量级缩减，提高了换流站数字化移交效率。该项目获得能源输送和通信网络类别奖。
白云机场三期扩建：智能建造的探索之旅
正在建设中的广州白云国际机场三期扩建工程，预计将于2025年底竣工，届时白云国际机场将成为全球最大的单体机场。
该扩建工程规模巨大，影响力广泛，被确立为广东省智能建造的试点项目。在设计建设过程中，特别是为智能建造赋能方面，BIM技术、数字孪生技术发挥了非常重要的作用。广东省机场集团的参赛代表介绍：智能建造涉及的各专业领域，在互相支撑方面，经常出现施工与模型两张皮的情况。“我们首次提出了检验实体这个概念，通过几年时间把模型与实体工程现场的进度、计量、验评等环节串联起来，打通了核心管理的整个通道，从而大大提升了管理的效率。
除此以外，指挥部还开发出了国内首创基于国标工程量清单和民航工程量清单的计量插件，实现了计量的高效性、透明性。同时，还应用了多项创新技术，利用在禁飞区的倾斜摄影、BIM模型与AI技术的结合、3D技术快速建模等方面都取得了较好的成果。
自2021年工程开工以来，白云机场三期扩建项目指挥部推进以BIM为核心的智能建造技术在全员、全专业、全生命周期的应用，取得了实实在在的成效，做到了可视化交底、按模计量、按模施工、智慧工地、数字化施工、线上质量验评和电子档案留存。该项目斩获创始人荣耀奖。
全球首例氢冶金工程：全生命周期数字化的成果
从2021年5月10日开工建设，到2022年12月16日全线建成贯通，由中冶京诚总体设计的河钢集团张宣科技氢能源开发和利用工程示范项目，为世界氢能综合利用解锁了新应用场景。该工程在全球首次采用了以焦炉煤气为还原气体的高压竖炉零重整氢冶金技术，工艺气体中氢碳比高达8∶1以上，产品——绿色高纯直接还原铁金属化率达到94%以上，达到国际一类标准。
中冶京诚工程数字化中心主任张鹤说：“对于这个项目而言，实现工艺的核心装置是氢基竖炉。该装置位于一个120多米高的钢结构塔架内，需安装近2000台设备，涵盖9大介质系统，周边配套建设涂覆装置、上料装置和成品运输、储存装置等，整体结构相当复杂。虽然我们缺乏相关经验，但这些年积累的三维数字化设计经验为我们提供了有力支持。在项目实施过程中，我们逐渐掌握了如何利用数字化优势，以更好地推动项目落地。”
中冶京城利用 Bentley 的设计、施工管理和数字孪生技术来简化工作流并进行施工模拟。张鹤进一步说道，“从数字化设计到数字化交付，再到数字化工厂的运营，这一整套流程在后期运营和管理中发挥了巨大作用。项目投产一年多以来，未发生任何安全事故和质量事故，产品合格率达到了100%，这无疑是一个非常成功的项目。” 该项目荣膺创始人荣耀奖。
香港前深水涉配水库：数字孪生+AI带来的变革
数字孪生技术在全球基础设施领域的渗透率越来越高，如今数字孪生+AI正在给设计与运维带来行业的范式转变。而香港前深水涉配水库在运维中采用数字孪生及人工智能（AI）技术提升水务资产管理效率，就是有益的探索。
该水库的数字孪生体不仅支持其内部结构的状况评估，还使不同学科领域的利益相关者能够探索潜在应用，包括保护、修复工程设计、结构监测、虚拟游览和其他智能基础设施计划，以实现预测性保护和主动资产管理，并协助评估长期保护和活化配水库的选项。本项目涉及多种测量设备，包括地面激光扫描仪、数码相机、无人机（UAV）和背包式移动测绘系统，而管理和整合来自这些不同来源的地理空间数据对项目组来说是一项挑战。因此，需要一个统一平台，以确保不同用户能够同时地预览数据。于是，采用不同基础设施工程软件及平台，并以数字孪生技术快速建立了数字孪生模型。由AI检测驱动的特征提取模块用于进行数字裂缝检测，并作为未来预测的基础数据。这提高了识别风险的准确性和速度，同时最大限度地减少了人工操作。该项目获得勘察和监测类别奖。
结语：迎接范式转变的明天
从雄安新区的科技赋能垃圾处理，到渤中海上风电的智慧创新，再到香港水库的数字孪生+AI实践……每一个项目都是中国基础设施数字化进程的缩影，更为全球基础设施的可持续发展提供了宝贵的经验和启示。随着数字化与AI技术的不断进步及其所带来的范式转变，未来将更加值得期待。（吴付标）
在枫叶之国加拿大的旅行中，有一个特别的时刻令人难以忘怀——那就是备受瞩目的一年一度基础设施数字化光辉大奖赛颁奖典礼。对于全球基础设施数字化领域而言，这不仅是一场盛大的聚会，更是展示创新成果、交流前沿技术应用的重要平台。
基础设施数字化光辉大奖赛，由Bentley软件公司发起，旨在表彰那些在全球范围内推动基础设施数字化进程、提升人类生活质量的杰出项目、个人和组织。这一奖项被誉为业界“奥斯卡“。
2024年10月9日，温哥华万豪酒店大宴会厅内，灯光璀璨，气氛热烈。来自数十个国家的基础设施数字化主管、专家，以及众多行业媒体、分析师和Bentley高管齐聚一堂，共同期待着这一年度盛事的到来。
此次大奖赛共吸引了来自数十个国家和地区的组织提交的250个参赛项目。经过独立评审团的严格评选，最终有36个项目脱颖而出，进入决赛阶段。
随着一个又一个奖项的颁发，中国总共赢得六项大奖——包括四个类别奖和两个创始人荣耀奖，再次成为获奖最多的国家。每一个项目都是中国基础设施建设的标杆，每一项数字化创新都给我们带来启发。
雄安新区垃圾处理：科技赋能的“无痕设计”
在雄安新区，一座垃圾综合处理设施正以科技赋能崛起。它不仅是雄安新区第一批启动的重点工程，也是全球首个隐藏式布置、多源固废协同处理的固废综合处理工程。
该项目总规模达到了3060吨/天，相当于每天处理掉一座小山丘的垃圾。更值得称道的是，它采用“去工业化无痕设计”，将多种工业设施隐藏于地下，地上则是一座美丽的郊野公园。
中国恩菲工程技术有限公司项目管理部三维设计管理室主任王朝阳表示：“由此带来密闭空间通风、地下物流、特殊消防设计、地下水位抗浮防渗、烟囱排放烟气脱白、冬季冷却塔除雾等一系列技术难题。”
该项目团队采用数字孪生技术，把设计师的设想快速转化为三维数据信息模型，将大量纷繁设计变为直观的虚拟工厂。通过使用ProjectWise建立统一的文件协同平台，项目团队实现了13个专业60余人的高效协同，减少了专业间的冲突，提高了设计质量和效率。使用OpenPlant Modeler突破DN50以下小管径设计布置难题，降低施工难度.......该项目荣膺设施、园区和城市类别奖。
渤中海上风电A场址：中国速度背后的智慧创新
在浩瀚的渤海湾，有一片风电场正以它独特的姿态迎风旋转，这就是山东能源渤中海上风电A场址项目。该项目创造了“五个当年”的海上风电建设速度：当年规划、当年核准、当年开工、当年并网、当年达效。
该项目总投资约60亿元，总装机容量达50万千瓦，需要建设60台单机容量8.35兆瓦的巨型风电机组，配套建设一座陆上集控中心，一座220kV海上升压站。
面对紧迫的工期和复杂的挑战，该项目总包方中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司（简称“中南院”）引入了全生命周期数字化建造技术。
中南院工程设计院数字工程所所长糜文杰说：“我们利用 Bentley 的开放式三维建模软件和 ProjectWise 建立了协同式数字化环境、BIM 模型和数字孪生模型，并利用二次开发的软件实现了自动化设计、智能化工作流、集成化交付，有效支撑了跨专业、跨地域、跨周期协同需求。这种集成技术方法将设计、建模时间缩短了 30％，施工周期缩短了20％，节省成本 10％。”
而数字孪生沙盘在完成交付后，将进一步被深化应用于智能运维系统中，使风电场高度智能化，提升风电场精益化管理能力，实现风电场的高效运行和维护。该项目夺得流程和发电类别奖。
布拖换流站：“三站合一”的绿色能源梦
在祖国的西南腹地四川凉山彝族自治州布拖县，有一座宏伟的能源工程——布拖±800kV换流站静静伫立。作为白鹤滩水电站电力输出的重要节点，仅需7秒就能将电能跨越千山万水，送达2000公里外的中国东部地区。
面对复杂的地形地貌、有限的土地资源以及严苛的环保要求，中国电力工程顾问集团西南电力设计院有限公司（简称“西南院”）项目团队迎难而上，利用Bentley Substation软件开展总平面方案优化，提出换流站“三站合一”建设方案，即2个送端换流站和1个500kV变电站同址合建。合建方案提出了合建站共用设备设施方案，节省工程投资3.2亿元人民币。合建方案还缩短了各种管（沟）道、线缆占地，换流站纵向尺寸较同类工程减小38米，节省土地费用约4500万元人民币，经济和环境效益显著。
而在施工阶段，Bentley软件的应用更是让施工变得更智能化和可视化。西南院电网数字化部副主任宋佩珂介绍，“我们开发了一个应用AR的 App，扫描二维图纸就可以出现对应的三维模型，有效助力了施工工作。我们还把换流站的三维模型进行VR端展示，施工人员戴上VR眼镜就可以浏览三维模型的虚拟场景，方便开展操作培训。”
在运维阶段，利用Substation软件中国工具包建立了gim格式换流站模型，模型体量得到数量级缩减，提高了换流站数字化移交效率。该项目获得能源输送和通信网络类别奖。
白云机场三期扩建：智能建造的探索之旅
正在建设中的广州白云国际机场三期扩建工程，预计将于2025年底竣工，届时白云国际机场将成为全球最大的单体机场。
该扩建工程规模巨大，影响力广泛，被确立为广东省智能建造的试点项目。在设计建设过程中，特别是为智能建造赋能方面，BIM技术、数字孪生技术发挥了非常重要的作用。广东省机场集团的参赛代表介绍：智能建造涉及的各专业领域，在互相支撑方面，经常出现施工与模型两张皮的情况。“我们首次提出了检验实体这个概念，通过几年时间把模型与实体工程现场的进度、计量、验评等环节串联起来，打通了核心管理的整个通道，从而大大提升了管理的效率。
除此以外，指挥部还开发出了国内首创基于国标工程量清单和民航工程量清单的计量插件，实现了计量的高效性、透明性。同时，还应用了多项创新技术，利用在禁飞区的倾斜摄影、BIM模型与AI技术的结合、3D技术快速建模等方面都取得了较好的成果。
自2021年工程开工以来，白云机场三期扩建项目指挥部推进以BIM为核心的智能建造技术在全员、全专业、全生命周期的应用，取得了实实在在的成效，做到了可视化交底、按模计量、按模施工、智慧工地、数字化施工、线上质量验评和电子档案留存。该项目斩获创始人荣耀奖。
全球首例氢冶金工程：全生命周期数字化的成果
从2021年5月10日开工建设，到2022年12月16日全线建成贯通，由中冶京诚总体设计的河钢集团张宣科技氢能源开发和利用工程示范项目，为世界氢能综合利用解锁了新应用场景。该工程在全球首次采用了以焦炉煤气为还原气体的高压竖炉零重整氢冶金技术，工艺气体中氢碳比高达8∶1以上，产品——绿色高纯直接还原铁金属化率达到94%以上，达到国际一类标准。
中冶京诚工程数字化中心主任张鹤说：“对于这个项目而言，实现工艺的核心装置是氢基竖炉。该装置位于一个120多米高的钢结构塔架内，需安装近2000台设备，涵盖9大介质系统，周边配套建设涂覆装置、上料装置和成品运输、储存装置等，整体结构相当复杂。虽然我们缺乏相关经验，但这些年积累的三维数字化设计经验为我们提供了有力支持。在项目实施过程中，我们逐渐掌握了如何利用数字化优势，以更好地推动项目落地。”
中冶京城利用 Bentley 的设计、施工管理和数字孪生技术来简化工作流并进行施工模拟。张鹤进一步说道，“从数字化设计到数字化交付，再到数字化工厂的运营，这一整套流程在后期运营和管理中发挥了巨大作用。项目投产一年多以来，未发生任何安全事故和质量事故，产品合格率达到了100%，这无疑是一个非常成功的项目。” 该项目荣膺创始人荣耀奖。
香港前深水涉配水库：数字孪生+AI带来的变革
数字孪生技术在全球基础设施领域的渗透率越来越高，如今数字孪生+AI正在给设计与运维带来行业的范式转变。而香港前深水涉配水库在运维中采用数字孪生及人工智能（AI）技术提升水务资产管理效率，就是有益的探索。
该水库的数字孪生体不仅支持其内部结构的状况评估，还使不同学科领域的利益相关者能够探索潜在应用，包括保护、修复工程设计、结构监测、虚拟游览和其他智能基础设施计划，以实现预测性保护和主动资产管理，并协助评估长期保护和活化配水库的选项。本项目涉及多种测量设备，包括地面激光扫描仪、数码相机、无人机（UAV）和背包式移动测绘系统，而管理和整合来自这些不同来源的地理空间数据对项目组来说是一项挑战。因此，需要一个统一平台，以确保不同用户能够同时地预览数据。于是，采用不同基础设施工程软件及平台，并以数字孪生技术快速建立了数字孪生模型。由AI检测驱动的特征提取模块用于进行数字裂缝检测，并作为未来预测的基础数据。这提高了识别风险的准确性和速度，同时最大限度地减少了人工操作。该项目获得勘察和监测类别奖。
结语：迎接范式转变的明天
从雄安新区的科技赋能垃圾处理，到渤中海上风电的智慧创新，再到香港水库的数字孪生+AI实践……每一个项目都是中国基础设施数字化进程的缩影，更为全球基础设施的可持续发展提供了宝贵的经验和启示。随着数字化与AI技术的不断进步及其所带来的范式转变，未来将更加值得期待。（吴付标）
