本实训模型为数字孪生智慧城市一体化综合管控实训仿真平台,遵循智慧城市主流技术体系设计,采用实体沙盘 + 联动 LED 可视化大屏的虚实联动架构,兼顾科普展示、课堂教学、项目实训、应急推演四大功能,适配院校相关专业理实一体化教学需求。
沙盘的核心主体为居中的城市大脑智慧管控中枢,也就是智慧城市的数据中心与调度指挥中心,是整个城市数字化体系的算力核心与决策中枢。中枢模型搭载氛围灯光系统,上方布设多组业务应用图标节点,分别对应智慧交通、智慧安防、环境监测、智慧水务管网、应急调度、民生服务、设施运维、能源管控等典型业务场景,象征遍布城市各处的感知设备、监控终端、采集节点,通过物联网通信网络接入城市大脑,实现异构数据统一接入、存储、清洗、分析、研判、指令下发的闭环流程。灯光链路模拟信号传输通道,直观表现感知终端与平台中枢之间双向数据交互逻辑。

沙盘外围区域按照现代城市规划布局,复刻完整的城市功能片区:包含主次城市道路网络、行政办公建筑群、多层居民住宅小区、城市绿地景观、城市配套用房、通信卫星基站等基础设施。道路内置流光灯光动线,模拟车流运行、信号传输路径,还原真实城市空间结构与城市运行肌理。各个功能片区相互独立又互联互通,代表城市不同功能板块在统一平台下协同运行。
沙盘后方配套独立高清可视化大屏,作为数字孪生虚拟展示终端。大屏画面以全息线框数字城市为载体,多层环形数据流代表城市全域数据回传链路,将城市内摄像头、传感器、监测设备采集的海量数据汇聚至城市大脑,可视化呈现分级管控、数据流转、预警联动的运行逻辑,实现实体沙盘实物和大屏虚拟数字场景一一对应、联动呼应,构建沉浸式数字孪生演示效果,让观看者直观理解 “物理城市” 和 “数字虚拟镜像城市” 双向映射的核心概念。
从技术架构层面,整套平台完整还原智慧城市四层体系:
感知层:分布在居住区、道路、管网、园区内的各类传感器、摄像头、监测终端,负责采集交通、环境、安防、设施状态等原始数据;
网络层:沙盘灯光链路、大屏数据流代表 5G、物联网、光纤等通信传输网络,完成数据远距离传输;
平台层:即沙盘中心的城市大脑管控中枢,承担算力支撑、数据治理、模型运算、综合研判功能;
应用层:上方各类业务图标对应的行业应用系统,面向不同管理部门输出监测、预警、调度、处置功能。

在实训教学应用上,平台支持多样化教学任务:
第一,基础原理教学演示。教师可依托沙盘讲解数字孪生、物联网、大数据、边缘计算、城市大脑等核心概念,拆解智慧城市架构,解决相关技术抽象难懂、学生难以建立空间认知的教学难点。
第二,常态化城市管控实训。模拟日常城市管理工作,例如道路交通流量监测调控、小区安防巡检、空气质量监测、供水供电设施状态监控、绿化环境管理等常规业务流程实训。
第三,突发事件应急推演实训。可设置火灾、道路拥堵、管网泄漏、恶劣气象等多种城市突发情景,训练学员从预警接收、信息研判、资源调度、部门协同、闭环处置整套应急指挥流程,锻炼协同处置思维。
第四,数字化方案研讨与创新设计。学生可基于沙盘载体,自主设计新增智慧感知点位、拓展智慧应用场景,开展智慧城市规划方案研讨,进行创新设计实训。
整套实训模型工艺精致,灯光动态效果丰富,虚实联动展示形式新颖,跳出传统书本静态教学模式,将前沿的城市数字化治理行业场景搬进实训课堂。既可以用于日常课程实训、技能竞赛训练,也可作为专业展厅对外科普展示,帮助学习者建立全域协同、数据赋能城市治理的系统化思维,为智慧城市、数字城市相关产业输送懂原理、会实操、能调度的高素质技能型人才。