北京燃气场站实景 | BTV创新北京
这个可视化监控系统的三维，指的是全天候，全要素和全方位。根据燃气系统的实验模拟显示，管道网中存在许多老鼠能够钻进去，但是人进不去，看不见，也检测不到的位置。而数字孪生技术可以帮助站点实现狭小空间的、地下空间的可视化检测。
数字孪生技术具有可推演性。在燃气管网的传统运维系统中，通常只有当阀门实际松动漏气时才能发现问题。但是数字孪生系统可以通过监测、采集燃气管道的燃气压力、流速等数据，推演阀门的松动时间，提前派遣人工进行干预，降低事故发生率。这种三维可视化监控系统对于提高整个城市的安全性有着突破性的重大意义。
燃气场站的数字孪生模型 | BTV创新北京
数字孪生技术还具有可追溯性。在数字系统中，所有的设备、操作、动作都会被记录，具有可追溯性。当发生燃气事故后，这些记录可以帮助站点有理有据的分析成因，将将责任制度变得更透明、更科学化，解决了双系统并行时常出现的因责任不明而导致的难管理等问题。
北京燃气场站只是数字孪生技术的一个局部的应用。从整个工业体系上来说，数字孪生技术其实可以助力整个工业链的数字化转型，实现智能制造。
数字孪生走进纺织厂
从去年疫情开始，许多纺织企业纷纷向数字孪生技术抛来橄榄枝。纺织车间的规模一般都比较大，涉及的流程非常多。例如，一个落丝线的小环节就包含了通过化学原料纺织长线，通过设备卷成丝饼，通过中转设备转运等多项环节。
而在疫情期间，口罩等医疗纺织物的需求量暴增，这对纺织厂的生产效率提出了新的挑战。而数字孪生技术的加入则使得工厂实现了远程监测、巡检、运维，这可以帮助工厂制定更为合理、紧密的工作流程，减少工人现场操作的工作时长与各环节的无效等待，降低工伤的概率，实现生产效率的突破性提高。
虽然，引入数字孪生技术在初期时需要投入较大的资金，但效率提升带来的长远效益是十分巨大的，尤其对于一个行业或者说整个工业而言。
例如，某个物流设备商的设备销往了300个企业。当这300个企业所用的相关设备同时出现问题时，理想的情况下，这个设备商就需要派300个售后工程师去运维。但是，一般企业并不能拥有与客户量同等数量的售后工程师，因此就可能会造成售后效率低的情况，导致客户对企业的信誉评级降低，影响后续合作。
而数字孪生技术则可以给这300个企业中的相关设备建立一个统一的管理系统。这相当于给所有设备拉了一个微信群一样，哪个设备终端出现问题，都可以及时上报系统中心，系统中心则可以进行远程的、精确的指导，减少现场人员的派遣，提高售后的时效性。在这种情况下，工程师还可以提前了解情况，准备恰当的工具与零配件等资源，缩短现场的运维周期。
综上可知，数字孪生技术可以给一个行业乃至整个工业带来的效率提升；从长远上来看，这项技术可以极大的提高市场竞争力，推动经济高效发展。
数字孪生助力智慧城市建设
在距离北京100多公里外，有一个新的城市正在崛起，那就是雄安新区。
雄安新区是现在唯一一个从建设之初，就从数字化角度来进行设计的城市。雄安中所有施工的建筑物及城市规划都建立了先进的数字化BIM模型。在雄安新区，当需要给某个区域铺设水网与燃气网时，可以提前在相关模型中进行仿真预测，推演方案的合理性与成本。
数字孪生城市畅想 | nature
数字孪生技术使得电影中的很多科幻场景得以走向现实。比如，数字孪生技术可以对救护车进行实时监控，可以对救护车所遇到的路况进行调整，给救护车绿灯，让救护车快速通行，在海量的车流中实现奇迹般的畅通无阻。这既是智慧医疗，也是智慧交通。数字孪生技术可以在城市生活的无数末梢神经中都有所应用。
这种利用数字孪生等新技术将系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化管理和服务，改善市民生活质量的城市，也被称之为智慧城市。
数字孪生的发展方向
从严谨、科学的态度来看，数字孪生技术并不是万能的。数字孪生技术的应用应该根据不同问题、不同场景、不同需求来进行个性化定制。
数字孪生在发展过程中必定会遇到无数的挑战。例如，数字孪生与其它技术的协同发展问题，数据如何获取，如何采集，如何高速的传输，如何高速运算、处理，如何实现实时性通讯等，这些过程同时也会涉及到硬件和软件问题等多个方面，而非仅仅是数字孪生这一个领域的问题。再比如，当模型数量和数据量及其巨大，超出现实负担时，如何将数字孪生模型轻量化的问题，也同样是值得考虑的。
数字孪生技术终有一日可能会从梦想走向现实 | Pixabay
对于普通的观众来说，数字孪生这个热词好像是一夜到来的，但是对于科研工作者来说，他们其实已经以目标和需求为导向，在那些需要数字孪生的领域扎根已久。在未来的某一天，当不同的需求对接到一起，数字孪生在各领域的应用可能会连成一片，助力智慧城市、智慧工业的实现，甚至“数字孪生地球”、“元宇宙”的概念也可能会从概念的美梦中走向现实。
科技所追求的并非是颠覆我们的生活，而是对我们生活的有效补充。虽然在未来的数字世界中，可能会有你我的“数字双胞胎”，有某个孪生的数字世界，但是孪生体并不能也不会替代人类生活，它只是给予更多的信息与选择供人参考，决策权仍然握在我们手中。
