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柯林斯工程师利用数字孪生技术修复历史悠久的石拱桥

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技术
  • 无人机 - 无人机有效负载与配件
  • 网络与连接 - 路由器和网桥
适用行业
  • 建筑与基础设施
  • 运输
适用功能
  • 维护
  • 质量保证
用例
  • 数字孪生
  • 混合现实
服务
  • 测试与认证
关于客户
本例中的客户是明尼苏达州交通部 (MnDOT)。 20 世纪 90 年代初期,锰矿交通部将石拱桥(一座建于 1883 年的前铁路桥)改造成步行道和自行车道。为了确保公共安全并保护历史标志,MnDOT 启动了一项耗资 1200 万美元的修复项目。他们聘请柯林斯工程师来评估和恢复桥梁的结构完整性,找出缺陷并修复桥梁,以确保它在未来仍然是宝贵的文化和物质资产。 MnDOT 负责维护和保护这一重要的地标,它被认为是繁荣的象征和国家土木工程地标。
挑战
石拱桥是明尼阿波利斯历史悠久的人行道,需要进行重大修复,以确保其结构完整性和公共安全。明尼苏达州交通部 (MnDOT) 聘请柯林斯工程师来评估和修复这座有 140 年历史的砖石桥。该项目需要对整个桥梁结构的状况进行详细检查,包括石拱、路堤、桥墩和水下基础。考虑到砖石结构的年代和规模,柯林斯在制定修复计划时面临着传统数据收集和检查方法无法适应的挑战。传统的工作流程非常耗时,会严重影响公众对桥梁的使用,并且可能无法提供生成准确的修复计划所需的详细程度。为了克服这些挑战,柯林斯寻求将检查数据数字化并生成桥梁的 3D 模型。
解决方案
柯林斯工程师决定使用数字孪生来补充传统的检查流程,以简化工作流程并改变他们执行检查的方式。他们使用无人机捕获了 13,000 多张图像,并在 ContextCapture 中进行处理,生成石拱桥的高保真 3D 模型,然后上传到云端。 Collins 集成 Bentley 的数字孪生技术,在混合现实环境中执行虚拟检查。现场的桥梁检查员可以通过平板电脑访问数字双胞胎,并将检查信息直接记录在模型上。数字孪生不仅提供有价值的数据和信息,而且还充当沟通工具,实现团队之间的实时协作和问题解决。这些模型还帮助设计团队在数字环境中精确识别物理、结构缺陷,并为公众提供虚拟视觉洞察和对修复工程的更好理解。
运营影响
  • The use of digital twins in a mixed reality environment resulted in faster and more accurate data collection and inspection methods, streamlined model access, and minimized impact to the public, compared to conventional processes. The digital twins not only provided valuable data and information but also functioned as a communication tool, enabling real-time collaboration and problem solving among the team. The models also helped the design team precisely identify physical, structural deficiencies in a digital environment, and provided virtual visual insight and a better understanding of the restorative works to the public. The digital twin will also be shared with contractors during the construction phase, providing more detailed information and insight into the structural condition of the bridge, allowing for more accurate construction bids. After the project is complete, Collins will extend the use of the digital twins for future lifecycle planning and maintenance to ensure the bridge continues to remain structurally safe and a valuable cultural asset to the city and state.
数量效益
  • Digital twin applications saved 20% in field inspection time.
  • Bridge closure was limited to just four days due to efficient inspection and data collection.
  • The digital twin solution is expected to save MnDOT 10% to 15% in construction costs.

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