图扑数字孪生在智慧校园可视化中的应用

当今，智慧校园发展阶段亟需推动信息可视化建设与发展，将大数据、云计算、可视化等高新技术相融合，为校园师生创造科学智能的学习环境，并实现教学资源最大化和信息服务智能化。帮助学校更好地应用校园可视化技术，提升校园管理、学生服务和综合发展水平。

图扑软件应用自研 HT for Web 产品搭建的智慧校园解决方案，将校园的物理结构模拟复现，无缝对接校园各业务系统。归集校园内的关键信息和综合态势，实现跨信息的深度关联和融合显示。帮助用户深入掌握校园安全监控、资源分配优化、学生行为分析、空间规划、校园运行情况、设施利用等实时动态。为用户提供全面、准确、透明的可视化监控平台。

效果展示

本方案搭建了白天与夜晚两套场景，制作切换动画，除了通过手动交互进行切换外，亦可对接真实时间分界点来做到白天与夜晚场景自动切换，根据实际需要提供更适合不同时间段和场景的展示效果，满足实际使用场景。

整体设计以写实风格为主基调，选用第一人称视角 360° 全方位漫游园区，模拟在园区内的巡视过程，为运维人员带来第一人称沉浸式体验。

系统分析

数据概览

智慧校园两侧二维面板中，展示了对实验楼、学校大门、学生宿舍、教学楼各个角落的资产信息、故障管理等实时状况监测。把海量多范围的静态数据简洁清晰呈现，加速用户对资源的充分调配。进一步细化工作颗粒度、提高安防精准度，切实守好校园安全阵地。

图扑 HT 独创的自定义格式渲染引擎，从底层设计就追求极致的性能，所有组件皆可承受上万甚至几十万以上图元量，上万的表格数据、网络拓扑图元和仪表图表承载力，突破了诸多行业应用传统极限，更好的适应了物联网大数据时代需求。

安全监控

校园智能化监控是预防、震慑犯罪，减少财产损失，完善院校安全防范体系、提高校园整体防控能力的重要工具。

为提升校园安全管控效力，图扑 HT 支持无缝融合 HTML5 各项多媒体功能，联动各安防子系统，对门禁、公共、办公、设备间等全区域展开安防动态监测。全天全方位实时监测方式，赋予用户对校园安保工作进行流程化、制度化、全局化的数字管理，保证园区内人员的生命财产安全。

解决方案提供展示实验室的安全预警列表、宿舍内部设备的损坏情况，以及各类事故的分布情况。搭配预警告警功能，实时监控和快速响应宿舍内防火和电器使用规范，捕捉潜在的安全隐患。一定程度上减少意外事故对学校师生的影响和损失，切实保护师生的人身财产安全。

还支持监控记录的追溯，为事件调查和证据收集提供强有力的支持。适用于巡点检查、作业情况分析、人员行为分析以及事故调查等多种情境。

图扑 HT 视频融合技术通过图形图像处理的技术，将视频画面与三维场景图形进行叠加。将视频信号按照三维场景的虚拟摄像机位置、角度和视野进行校准，使视频画面与场景实现一致的视觉效果，达到视频融合。通过视频融合可以提供更直观、全面的视觉信息，帮助用户更好地理解和分析场景中的实时监控视频。

教学管理

可视化平台两侧展示了学校公告、各学院师生的统计信息、学生一周出勤情况以及学校教学师资力量等多元数据。用户可根据教室使用情况模拟课程安排及座位管理，优化教室与学习资源的合理分配，以及简化学校的运营和管理流程。

通过搭配一系列聚簇、栅格、活动规律等多样化可视分析手段，形成校园“一张图”式的运行参数，输出不同维度的数据解释。

资产监控

图扑 HT 支持基于实时数据采集和处理技术，将校园内教学区、办公区、生活区和试验区的软件资产、硬件资产以及总资产数据，整合上传至图扑 HT 可视化平台。允许 7*24h 持续监测学校的资产配置情况。监测数据的持续可用性使学校能够及时做出决策，以确保资产的高效使用，降低成本。

页面内展示了校内各学院用水用电的能源消耗趋势统计、资产信息和排行。同时，还可对校园内历史能耗数据进行统计分析。协助用户监测、优化，在线推演能源、水、电资源的能耗趋势分析，制定相应的管理策略。

可基于空间、时间、指标等多维度数据，对校园内车位总数、车位占用、车位空闲等数据进行动态刷新和实时汇总呈现。直观体现监控区域的治安动态，优化校园内的交通流量，减少拥堵和提高校园内的通行效率，加强了校园车辆进出安全管理的效力。

巡检运维

整合各区域楼宇数据信息，可满足轻松应对日常执勤的管理要求。单击场景内楼栋序号即可浮现对应房间数量、可容纳人数、相关负责人、状态、巡检时间等资料。巡检人员使用移动设备或指定的应用程序，即可记录巡检过程中发现的问题和异常。

当判断出某建筑内部某层某点位有设备损坏时，该建筑的弹窗会关联下方的突发事件图标信息，建筑弹窗会变红。

点击对应三维楼宇场景查看建筑内部结构。若实际报警点已完成维修工作，用户可点击相应三维楼宇建筑中该报警建筑，解除故障报警。

火灾模拟

借助图扑 HT 可视化技术和三维场景打造火灾模拟培训。用户通过点击火灾模拟图标，切换到火灾应急模拟功能的场景。

火灾发生：展示起火点位 — 点击起火建筑可看到各楼层内部结构 — 根据不同的危险程度进行多样化染色 — 显示疏散路径和安全出口；

消防救援：将该区域隔离 — 消防车对接消防栓进行灭火处理；

图扑利用 HT 强大的引擎渲染技术真实复现火灾疏散演习场景，帮助学校更加全面地发现师生在火灾应急逃生过程出现中的弊端，更有助改善疏散计划和消防教育。此外，还能在发生火灾事故时实时获取现场状况，及时展开应急预案。

地震监测与模拟

地震预警功能为避险赢得宝贵时间。据研究显示，地震预警可以提供几秒到几十秒的预警时间，这对于及时疏散师生、关闭危险设备、保护重要数据非常有帮助。

基于先进的地震监测设备，联动图扑 HT 可视化监控平台，能实时捕捉地震活动的数据，包括地震预警、地震强度、震源位置、深度以及持续时间等重要信息。场景内可根据各建筑受灾程度图例，对各建筑进行相应染色，直观看到建筑受损的严重程度，利于政府部门和救援机构及时调取监控页面，了解当前灾情、制定救援方案、调配救援资源，为灾情评估提供强有力依支撑。

支持将地震等级和建筑物损害等信息融入 3D 场景，同步上传物理环境中避难场所和逃生路线真实情况。同时，地震模拟演习期间管理人员可提前清理疏散路线和避难所。

通过多维可视分析对业务领域的关键指标进行综合显示，实现一屏全景掌握灾害管理运营态势，并构建具备可视化调度指挥功能的灾害管理平台，使其具备可视化、可控制和可预测的特性。同时实现灾害管理场景的历史可重现、现实可演绎和未来可预知。

智慧校园可视化优势

1. 提升管理效率： 图扑HT 智慧校园通过集成校园各类数据和信息，提供清晰直观的视图效果。辅助用户更快速准确地了解校园运行状况，更高效地进行资源调配、做出科学决策规划。
2. 提高安全性和应急响应能力： HT 智慧校园通过集成安防设备与监控系统，实现对校园安全的实时监控和预警。管理人员通过可视化界面全面了解校园安全情况，及时发现和应对潜在的安全风险。同时，还提供紧急疏散指引和应急预案演练等功能，提高校园应急响应能力，为师生安全保驾护航。
3. 节约资源和能源： 通过智慧校园可视化监控平台，实现对校园各类资源和能耗情况进行监测和管理，帮助学校有计划的进行资源规划和节约能源。有助于降低运营成本，提高校园的可持续发展。

总结

随着信息化的普及和快速发展，在教育领域，智慧校园建设已成为一种必然趋势。智慧校园的建设使校园教育朝着科学、智能和人性化的方向发展，具有创新意义和价值。信息可视化设计为智慧校园建设提供了有利条件，同时也是现代化校园教育模式的改变和人才培养形式创新的重要手段。

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