智慧管网总体设计概况课件

2019 年3月智慧管网智慧管网总总体体设计设计概概况况2019 年 3月智慧管网总体设计概况1一一、总总论论二二、总总体体设计设计方方案案三三、各各业务领业务领域智能化方域智能化方案案一、总论2（一）建（一）建设设背景背景根据国家根据国家发发改委、能源局中改委、能源局中长长期油气管网期油气管网规规划，划，20252025年全国油气管网里程将从年全国油气管网里程将从1212万公里增万公里增长长至至2424万公里万公里，倍增式倍增式发发展展对对管网建管网建设设及运及运营营的本的本质质安全和卓越运安全和卓越运营营提出更高要求。油气管网提出更高要求。油气管网纵纵向配置向配置优优化油气行化油气行业业内部内部资资源源，与其他能源，与其他能源实现实现横向多能互横向多能互补补，成，成为为未来能源互未来能源互联联网重要网重要组组成部分成部分。20172017年覃年覃伟伟中副中副总经总经理提出建理提出建设设“智能管道、智慧管网智能管道、智慧管网”，要求开展智慧管网的研究和，要求开展智慧管网的研究和顶层设计顶层设计。20172017年年1212月月 总总体体设计设计全面启全面启动动，经过经过一年多努力，一年多努力，现现已完成已完成“1“1个个总报总报告告+7+7个分个分报报告告”编编制制。6 6 月月向向专专家家组组 汇汇报报总总体体 设计设计方方案案7 7 月月-1 0-1 0 月月充充实实并并修修 改改设计设计方方 案案1-2 1-2 月月需求需求调调研研 分分析析3 3 月月-5-5 月月设计设计方方案案 编编写写1 1-1 2 1 1-1 2 月月启启动总动总体体 设计审设计审查查1-3 1-3 月月根根据据审审查查 意意见见完完善善 总总体体设设计计1 2 1 2 月月总总体体设设计计 启启动动20182018 年年20172017 年年20192019 年年1 1（一）建设背景根据国家发改委、能源局中长期油气管网规划，3（二）智慧管网定（二）智慧管网定义义智智慧慧管管网网是是在在标标准准统统一一和和数数字字化化管管道道的的基基础础上上，以以数数据据全全面面统统一一、感感知知交交互互可可视视、系系统统融融合合互互联联、供供应应精精准准匹匹 配配、运运行行智智能能高高效效、预预测测预预警警可可控控为为特特征征，通通过过“端端+云云+大大数数据据”体体系系架架构构集集成成管管道道全全生生命命周周期期数数据据，提提供供智智 能能分分析析和和决决策策支支持持，用用信信息息化化手手段段实实现现管管道道的的可可视视化化、网网络络化化、智智能能化化管管理理，具具有有全全方方位位感感知知、综综合合性性预预判判、一体化管控、自适一体化管控、自适应优应优化的能力化的能力。全方全方位位 感感知知综综合合性性 预预判判自适自适应应 优优化化一体一体化化 管管控控智慧管智慧管网网全面精确感知管道本体、全面精确感知管道本体、环环境境、设备设备工况、工工况、工艺艺运行等状运行等状态态 数数据据综综合运用合运用统计统计分析和机理分析和机理仿仿 真真结结合方式合方式对对管网运行管网运行趋趋势势进进行行预预判判控制系控制系统统与信息系与信息系统统数据融数据融合合，管理体系与知，管理体系与知识识网网络络融合融合，支持生支持生产经营产经营一体化高效管一体化高效管控控综综合考合考虑虑安全及效益管理安全及效益管理目目 标标，主，主动动适适应应生生产经营产经营各各要要 素素变变化化实现实现全局全局优优化化2 2（二）智慧管网定义智慧管网是在标准统一和数字化管道的基础上，4（三）建（三）建设设目目标标以以数数据据标标准准融融合合为为基基础础，通通过过数数字字化化移移交交 和和在在役役管管道道数数据据恢恢复复试试点点工工程程构构建建数数字字孪孪 生生体体；全全面面开开展展智智慧慧管管网网科科技技重重大大专专项项研研 究究，建建成成管管道道数数据据中中心心平平台台，建建成成安安全全监监 测测、应应急急指指挥挥、工工程程监监测测三三个个中中心心，完完成成 中俄中俄东线东线智能管道智能管道试试点建点建设设。2019年年-2020年年2021年年-2022年年第二第二阶阶段段坚坚持持“重重应应用用、重重效效果果、重重安安全全”和和“不不搞搞新新技技术术罗罗列列，不不搞搞信信息息孤孤岛岛，不不搞搞锦锦上上添添花花”指指导导思思想想，分分三三阶阶段段 开开展展智智慧慧管管网网建建设设，逐逐步步实实现现新新建建管管道道和和在在役役管管道道的的全全面面智智能能化化提提升升，最最终终形形成成智智慧慧管管网网，保保障障油油气气管管网网本本质质 安全和卓越运安全和卓越运营营，实现实现“全数字化移交、全智能化运全数字化移交、全智能化运营营、全、全业务业务覆盖、全生命周期管理覆盖、全生命周期管理”目目标标。第三第三阶阶段段2023年年-2025年年全全面面实实施施智智慧慧管管网网解解决决方方案案，新新建建管管道道全全 面面应应用用数数字字孪孪生生体体与与全全面面泛泛在在感感知知方方案案；完完成成科科技技重重大大专专项项研研究究并并启启动动成成果果推推广广应应 用用；加加强强信信息息系系统统融融合合，实实现现区区域域天天然然气气 管管网网运运行行优优化化、管管网网可可靠靠性性、设设备备远远程程诊诊 断断、线线路路动动态态风风险险评评价价等等应应用用；形形成成智智慧慧 管网建管网建设设、运、运营营技技术标术标准准。全全面面建建成成智智慧慧管管网网，在在役役管管道道数数据据恢恢复复 和和智智能能化化改改造造全全部部完完成成，数数字字孪孪生生体体和和 管管道道物物联联网网实实现现全全覆覆盖盖；建建成成智智慧慧管管网网 云云平平台台并并实实现现各各信信息息系系统统深深度度融融合合；实实 现现天天然然气气管管网网全全局局全全时时段段运运行行优优化化，降降 低管网低管网综综合能耗合能耗。第一第一阶阶段段3 3（三）建设目标以数据标准融合为基础，通过数字化移交 和在役管5（四）与国（四）与国际际先先进实进实践践对标对标分析分析中油管道油气管网建中油管道油气管网建设设及管理水平与国及管理水平与国际际先先进实进实践践对标发现对标发现：在在较较大范大范围围内内实实施了管道的完整性管理体系施了管道的完整性管理体系；风险风险管理所需的数据基管理所需的数据基础础和技和技术术手段不足，制手段不足，制约约管理水平管理水平进进一步提升一步提升；已建立已建立较为较为完善的生完善的生产产运运营营体系，但在体系，但在还应结还应结合合资资源供源供给给、市、市场场及客及客户户需求需求进进一步提高运一步提高运营营的可靠性和效率的可靠性和效率；工程建工程建设设管理管理业务业务集成方面有一定基集成方面有一定基础础，但工程数字化交付和，但工程数字化交付和质质量管控能力有待提升量管控能力有待提升；在数据采集、在数据采集、应应用和用和标标准化三方面都有待提升，准化三方面都有待提升，暂暂无企无企业级业级信息系信息系统统集成平台集成平台。8642010数据管理生产运营风险管理完整性管理体系工程建设8642010数据管理生产运营工程建设完整性管理体系风险管理TransCanada&CPGSNAM中油管中油管道道1086420数据管理生产运营风险管理完整性管理体系工程建设4 4（四）与国际先进实践对标分析中油管道油气管网建设及管理水平与6建立统一的建设期与运营期数据标准，有效整合企业内部与外部数据，形成与实体资产一一对应的数字孪生体，与业务活动和机理仿 真结合，实现数字孪生体动态更新及趋势预测完成管输能力经营与调运方案一体化优化，满足全面远控、供需平衡、调运模拟与全局优化的需要，确保管网运营安全、可靠和高效建立全管网可靠性模型，实现管道动态半定量风险评估，形成完备的站场完整性体系，通过应用智能物联设备等新技术对管道完整性、设备故障诊断作出及时有效评价和判断，及时发现潜在风险及隐患，并快速提供处置建议打通设计、建设与运营的数据通路，实现全数字化交付，提高管道设计、运营各专业技术人员协同及管道投资主体的最大回报（五）未来（五）未来发发展方向展方向结结合国内外企合国内外企业业在智能化管道建在智能化管道建设设方面的最佳方面的最佳实实践案例分析，提践案例分析，提炼炼出工程建出工程建设设、生、生产产运运营营、资产资产管理和数据管理和数据管管 理理业务领业务领域的域的发发展方向展方向。生生产产运运营营资产资产管管理理工程建工程建设设数据管数据管理理20172017年年7 7月月，GartnerGartner公公司司发发布布 的的新新兴兴技技术术趋趋势势报报告告中中概概括括未未 来来5-105-10年年技技术术趋趋势势，其其中中数数字字 孪孪生生、云云计计算算、工工业业互互联联网网、大大数数据据、人人工工智智能能等等技技术术兴兴起起 对对传传统统工工业业的的升升级级提提供供了了重重要要 技技术术手段手段。期期 望望 值值时时间间自自动驾驶飞动驾驶飞行汽行汽车车生物科技生物科技-培养培养组织组织或人工或人工组组织织智能微智能微尘尘增增强强现现实实知知识图谱识图谱4D打打印印通用人工智通用人工智能能神神经经形形态态硬硬件件数字数字孪孪生生生物芯生物芯片片智能工作空智能工作空间间脑脑机界机界面面自主移自主移动动机器机器人人智能机器人智能机器人深度神深度神经经网网络络ASIC人工智能人工智能PaaS量子量子计计算算5G立体立体显显示示自修复系自修复系统统技技术术会会话话式人工智能平式人工智能平台台自自动驾驶动驾驶L5边缘边缘人人外外工工骨骨智智骼骼能能面向数据安全的区面向数据安全的区块块链链深度神深度神经经网网络络(深度学深度学习习)碳碳纳纳米米管管物物联联网平网平台台虚虚拟拟助助手手硅阳极硅阳极电电池池区区块块链链互互联联家家庭庭自自动驾驶动驾驶L4混合混合现现实实智能智能织织物物技技术预术预期成熟期成熟时间时间：不到不到2年年2-5年年5-10年年超超过过10年年5 5建立统一的建设期与运营期数据标准，有效整合企业内部与外部数据7一一、总总论论二二、总总体体设计设计方方案案三三、各各业务领业务领域智能化方域智能化方案案一、总论8（一）智能化（一）智能化应应用方向用方向工程建工程建设设管管理理三三维设计维设计在在线协线协同与同与全全 面数字化交面数字化交付付设计设计成果成果远远程程查查看、看、设计设计成果成果调调用、用、设计设计成果移成果移交交智能化施工与智能化施工与质质量管量管控控工程工程项项目管理智能化目管理智能化综综合合应应用、竣工用、竣工资资料料电电子化、工程子化、工程进进度展示、工程度展示、工程质质量管理、施量管理、施工工 数据移交、施工数据移交、施工现场检查现场检查、施工、施工现场视频监现场视频监控、工程控、工程资资源管源管理理运行及运行及设备设备管管理理管网运行全局全管网运行全局全时时段段优优 化与生化与生产经营协产经营协同同控制系控制系统优统优化、管网运行化、管网运行优优化、在化、在线线仿真仿真软软件国件国产产化、化、计计量管理提升、能耗管理提升量管理提升、能耗管理提升、调调度运行管理、管度运行管理、管输输及剩余能力管及剩余能力管理理基于可靠性的基于可靠性的设备设备全全生生 命周期管命周期管理理数据管理、数据管理、维维修修维护维护、建立、建立专业设备专业设备管理系管理系统统、检测检测与与监测监测、风险风险管理、故障管理、管理、故障管理、备备 品品备备件管件管理理管道管理及管道管理及维抢维抢修修管道全面泛在感知与管道全面泛在感知与风风 险险智能控智能控制制本体本体风险风险管控、第三方破坏管控、第三方破坏风险风险管控、地管控、地质质灾害灾害风险风险管控、管控、应应急急维抢维抢修智能化、基修智能化、基础础数数 据及管理提据及管理提升升智能智能应应急急处处置与置与环环保保监监 测测安全管理、安全管理、应应急管理、急管理、环环境保境保护护财务财务管管理理智慧物智慧物资资供供应应链链电电子子标签标签、储备储备定定额额、供、供应应商管理、物商管理、物资资供供应链总应链总体架构、体架构、PCMPCM物物资资管理、管理、仓储仓储物流物流管管 理、理、设备设备数字化移交、物料主数据数字化移交、物料主数据编码编码管理、管理、业务业务管理管理标标准准化化业务业务与与财务财务全面深度全面深度融融 合合应应用用预预算管理、会算管理、会计计核算、核算、资资金管理、成本金管理、成本费费用管理、收入用管理、收入结结算管理、税价管理、算管理、税价管理、资产资产管管理理根据各根据各业务领业务领域域现现状分析和国状分析和国际际管道企管道企业业最佳最佳实实践，践，结结合需求合需求调调研分析研分析结论结论所形成的各所形成的各业务领业务领域需求关注，域需求关注，进进 一步提一步提炼炼形成形成8 8个智能化个智能化应应用方向用方向。智能化智能化应应用方用方向向业务业务需求关需求关注注6 6（一）智能化应用方向工程建设管理三维设计在线协同与全 面数字9（二）（二）总总体体设计设计从从感感知知、认认知知、决决策策三三方方面面对对油油气气管管网网经经营营管管理理进进行行智智能能化化提提升升，全全面面应应用用物物联联网网、数数字字孪孪生生、运运行行优优化化、大大 数数据据等等技技术术，形形成成感感知知、数数据据、知知识识、应应用用、决决策策五五个个层层次次的的总总体体架架构构，并并通通过过建建设设智智慧慧管管网网云云平平台台实实现现总总体体 架构部署，形成智慧管网全方位感知、架构部署，形成智慧管网全方位感知、综综合性合性预预判、自适判、自适应优应优化、一体化管控的能力，化、一体化管控的能力，动态动态适适应应外部外部环环境、境、资资源市源市场场、下游用、下游用户户、经营经营管理的管理的变变化，支持各化，支持各专业领专业领域域应应用和用和综综合决策合决策。决策能决策能力力提提升升认认知能知能力力 提提升升感知能感知能力力 提提升升计计算服算服务务 存存储储服服务务 网网络络服服务务基基础设础设施施 (IaaS)(IaaS)专业业务专业业务服服务务 组组件件业务业务功能服功能服务务应应用用层层 (SaaS(SaaS)专专业业 应应用用调调运运安全安全环环保保设设备备应应急急平台平台层层 (PaaS(PaaS)务务基基础业务础业务服服务务 组组件件管管道道物物资资边缘终边缘终端端工工程程 建建设设感知感知层层应应用用层层知知识识层层数据数据层层决策决策层层决决策策 支支持持智慧管网云平智慧管网云平台台KPKPI I经经营营经经营营运运营营决决策策 分分析析监监控控预预测测分分析析模模型型物联 网SCADA系统数字 孪生工业大 数据知识 图谱公共技公共技术术服服务务专业专业知知识识库库推理推理规则规则库库大数据分析大数据分析服服机理模型机理模型库库 务务数据可数据可视视化化服服统统一数据一数据资资源源池池专家 经验管网可 靠性管网运 行优化指标 体系管理驾 驶舱传输层传输层感知感知层层线线路路设设备备工工艺艺无无线传线传输输有有线传线传输输7 7自适自适应优应优化化一体化管一体化管控控全方位感全方位感知知综综合性合性预预判判全数字全数字化化 移移交交全智能全智能化化 运运营营全生命全生命周周 期管期管理理全全业业务务 覆覆盖盖（二）总体设计从感知、认知、决策三方面对油气管网经营管理进行10（二）（二）总总体体设计设计一、数字一、数字孪孪生体构建及生体构建及应应用用管道全数字化移交和在役管道数据逆向恢复是数字管道全数字化移交和在役管道数据逆向恢复是数字孪孪生体构建的主要途径，通生体构建的主要途径，通过对实过对实体管道在可研、体管道在可研、设计设计、采、采购购、施施 工各工各阶阶段段进进行全面行全面连续连续地数字化三地数字化三维维建模，建模，实现实现数字数字孪孪生体的数据模型初始构建生体的数据模型初始构建。利用管道利用管道设计设计数字化交付静数字化交付静态态数据、管道物数据、管道物联联网及网及SCADASCADA系系统统的的动态动态数据等，数据等，综综合合应应用多种机理模型和工用多种机理模型和工业业大数据技大数据技术术，预测预测管体及管体及设备设备运行状运行状态态的的变变化化趋势趋势、对对存在的存在的问题进问题进行原因追溯、生成多目行原因追溯、生成多目标标下的管网下的管网调调运方案，运方案，为为管网可靠管网可靠性性及运行及运行优优化提供数据基化提供数据基础础。设备设备管管 理系理系统统 EAMEAM管管道道生生 产产管管理理 系系统统PPPPS S管管 道道 ERERP P 应应用用集集 成系成系统统SCADASCADA系系统统中中间间数据数据库库管道管道完完 整性整性管管 理系理系统统 PISPIS管管道道物物联联网网全全业务业务数数据据 资资源源池池（数据模（数据模型型）多物理多物理场动态场动态仿仿 真模真模拟拟（机理模型（机理模型）生生产产经经营营 管管理理标标准准 化工化工具具管道大数据分析管道大数据分析应应用用数字化数字化设设 计计文文件件管道工程数管道工程数字字 化成果交化成果交付付施工施工监测监测及管及管理理多多类设类设计计 软软件云件云化化施工作施工作业业及及 检测检测数数据据设备设备技技术术 参数及参数及BOBOM M 数数据据设备设备供供应应商交商交付付物料物料单单及及 技技术规术规格格 数数据据设计设计图图管材管材检检验验 及物流及物流仓仓储储数数据据竣工竣工资资料料云云设计设计平平台台管道工程建管道工程建设设管理系管理系统统PCMPCM施工施工过过 程数程数据据物物资资采采购购 和和使使用用过过 程数程数据据管道数据中管道数据中心心采采购购需需求求采采购订购订单单 物物资资出入出入库库生生产经营产经营管管理理 执执行行结结果数果数据据运行工况及仿运行工况及仿真真 模模拟结拟结果数果数据据工程移交工程移交资资产产 静静态态数数据据8 8（二）总体设计一、数字孪生体构建及应用及运行优化提供数据基础11（二）（二）总总体体设计设计二、管道全面泛在感二、管道全面泛在感知知根据根据线线路及站路及站场场的的风险风险管理需要，管理需要，结结合合动态风险评动态风险评价、价、线线路完整性路完整性评评价、价、设备设备可靠性可靠性评评价方法价方法对对状状态监测态监测的数据需的数据需求求，在管道本体及附属，在管道本体及附属设设施、地施、地质质灾害、站灾害、站场设备设场设备设施的施的风险风险地段及部位安装感知地段及部位安装感知终终端，并采用公共网端，并采用公共网络络与管道光与管道光纤纤结结 合的合的传输传输通道，通道，实现实现泛在感知能力全面提升泛在感知能力全面提升。9 9（二）总体设计二、管道全面泛在感知912（二）（二）总总体体设计设计三、大型天然气管网全局全三、大型天然气管网全局全时时段段优优化化在数字在数字孪孪生体的数据和机理模型基生体的数据和机理模型基础础上，构建每条管道运行方案上，构建每条管道运行方案库库覆盖大部分覆盖大部分实际实际运行工况，形成管网运行智能运行工况，形成管网运行智能优优 化解决方案。化解决方案。满满足天然气全管网全足天然气全管网全时时段以效益最大段以效益最大为为目目标标的的优优化运行，化运行，实现实现油气管网全智能化运油气管网全智能化运营营。通通过过完善管网完善管网稳态稳态运行运行优优化、在化、在线线仿真、运行仿真、运行优优化方案和运行化方案和运行调优调优原原则则，针对单线针对单线/区域管网管道指定区域管网管道指定时时段运行段运行优优 化技化技术进术进行攻关，并逐步拓展到全局管网行攻关，并逐步拓展到全局管网。1 10 0（二）总体设计三、大型天然气管网全局全时段优化1013（二）（二）总总体体设计设计四、管网可靠四、管网可靠性性利用智能感知利用智能感知获获得数据，以基得数据，以基础础数据、以往案例及算法模型等知数据、以往案例及算法模型等知识为识为支撑，利用工支撑，利用工业业大数据技大数据技术术支持天然气管网系支持天然气管网系统统全全 局可靠性局可靠性评评价，建立天然气管网系价，建立天然气管网系统统可靠性智能决策方法可靠性智能决策方法。进进一一步步考考虑虑天天然然气气市市场场需需求求预预测测，建建立立用用 户户需需求求满满意意度度模模型型实实现现市市场场需需求求预预测测，并并 基基于于目目标标供供气气满满意意度度为为制制定定管管线线供供气气分分输输 方案提供重要依据方案提供重要依据。结结合合管管理理因因素素进进行行系系统统目目标标可可靠靠度度确确定定，进进 而而明明确确可可靠靠性性差差距距，采采用用相相应应的的系系统统可可靠靠性性 增增强强措施与方案措施与方案。1 11 1（二）总体设计四、管网可靠性进一步考虑天然气市场需求预测，建14（二）（二）总总体体设计设计五、决策支持及五、决策支持及经营经营分分析析利用信息系利用信息系统统中中积积累的大量数据，通累的大量数据，通过过数据建模、数据集成、数据挖掘和管理数据建模、数据集成、数据挖掘和管理报报表、多表、多维维分析、管理分析、管理驾驶舱驾驶舱等手段，等手段，将将 企企业业的生的生产经营产经营情况以数据和指情况以数据和指标标的形式提供的形式提供给给决策者和管理决策者和管理层层，辅辅助企助企业经营战业经营战略决策的制定略决策的制定。管理管理报报表表指指标标分分析析管理管理驾驶驾驶舱舱数据挖数据挖掘掘决策地决策地图图企企业业快快报报移移动动B BI I决策决策办办公公室室数据建数据建模模集成抽集成抽取取数据治数据治理理算法分算法分析析1 12 2（二）总体设计五、决策支持及经营分析管理报表指标分析管理驾驶15（三）建（三）建设设及及实实施施一、工作任一、工作任务务在在8 8个智能化方向上个智能化方向上细细化并开展化并开展专项设计专项设计，共形成，共形成4949项项工作任工作任务务。通。通过过各各项项任任务实务实施，施，实现实现智慧管网在感知、数据、智慧管网在感知、数据、知知 识识、应应用各用各层层面能力全面提升，其中通用面能力全面提升，其中通用领领域工作任域工作任务务主要提供通用的基主要提供通用的基础础技技术术平台和平台和标标准支撑准支撑。决决 策策 层层通用通用领领域域知知 识识 层层感感 知知 层层应应 用用 层层1.1.三三维维2.2.智智能能 设计设计在在化施化施工工线协线协同同与施与施工工与数与数字字质质量量管管 化交化交付付控控7.7.智智慧慧 3.3.管管网网运运行行全全局局 物物资资供供 全全时时段段优优化化与与生生 应应链链 产经营协产经营协同同4.4.基于可靠性基于可靠性的的 设备资产设备资产全生全生命命 周期管周期管理理6.6.安全安全环环保保监测监测及及 处处置全置全过过程管程管控控5.5.管道全面泛在感管道全面泛在感知知 与智能能分析决与智能能分析决策策智 慧 管 网 数 字 孪 生 体 构 建 与 应 用 技 术 研 究智 慧 管 网 关 键 技 术 标 准 研 究工 业智 大能 数管 据道 应建 用设 技及 术改 平造 台实 研施 究 指南 研 究信 息 安 全 建 设移 动 应 用 平 台 建设油 气 管 道 重 要 设 备 数 字 化 交 付数数三维据据设计成果层层共享利用基 于 电 子 标 签 的 物 资 采 购 功 能 开 发油 气 管 道 智 慧 供 应 链 关 键技术 及 应 用 研究主要能 耗设备 数据传 输改造 工程管道控 制系统究设 备 预 知 性 维 修 策 略 优 化关 键设 备 远 程 监 测 及 故 障诊 断 研 究大 型 天 然 气 管 网 全 局 全 时 段 运 行 智 能 优 化 系 统 开 发 技 术 及 应 用 研 究天 然 气 管 网 在 线 仿 真 软 件 国产PPS系 统 提 升基于信息 安全的 SCADA系统国产化 优化研研究成品油 管道化（网）研 智能调 究 控技术研究管 道 安 全 在 线 监 测 预 警 研 究管 道 缺 陷 管 理 及 完 整 性 在 线 评 价 研 究自然环 管道本 社会活 境泛在 体泛在 动泛在 感 知 感 知 感 知污染 油物 气排 管放 道在 环线 境监 风测 险 预警 智技 能术 管研 理究 研究温 室 气 体 排 放 智 能 管 控 技 术 研 究线路及站场无线信号全覆盖管 道 应 急抢 PIS险系智统能提维升 抢修 研 究智 慧 管 网 知识网 络 构 建 与 综 合 决 策 技 术 研 究智能化 施工 应用PCM数竣系字工统化资提设料升计数成字果化共交享付技技术术开开发发站场设备 设施及人 员智能防 护改造工 程建设期及 在役运营 管道期数 数据据标 逆向准融 恢复合研 工程究管 道 风 险 在 线 评 估 及 预 警 研 究管 道 防 腐 有 效 性 在 线 分 析 研 究数据质 量控制 技术研 究建 立 站 场 设 备 完 整 性 管 理 体 系站场全 面感知 技术研 究站 场 泄 漏 监 测 与 预 警 技 术 应 用关键设 备可靠 性分析 研究基 于 大 数 据 分 析 的 设 备 智 能 决 策 研 究风 险 分 级 管 控 与 隐 患 排 查 治 理 研 究应 急 指 挥 体 系 建 设8.8.业业 务务与与财财 务务全全面面 融合融合应应 用用ERP系 统 提 升1 13 3（三）建设及实施一、工作任务决 策 层通用领域知 识 层感 16（三）建（三）建设设及及实实施施二、建二、建设设方方式式采用信息化建采用信息化建设设、科技攻关、工程建、科技攻关、工程建设设相相结结合的方式开展智慧管网建合的方式开展智慧管网建设设。集集团团公司重大科技公司重大科技专专项项中油管道及地区公司中油管道及地区公司层层面面科科 技研究任技研究任务务部部署署科科 技技 攻攻 关关原有信息系原有信息系统统功能提升功能提升及及 系系统统集集成成新建信息系新建信息系统统支持数字支持数字孪孪 生体构建及基生体构建及基础应础应用用信信 息息 化化 建建 设设信息化建信息化建设实现设实现管理体系全面固化，管理体系全面固化，为为科研成科研成果果 应应用提供数据及用提供数据及计计算算资资源源科研成果支持泛在感知能力提科研成果支持泛在感知能力提升升科研成果支持数字科研成果支持数字孪孪生体构建及生体构建及应应用、运行用、运行优优化化、管网可靠性和、管网可靠性和综综合决合决策策工程建工程建设设新建管道工新建管道工程程已有管道数据恢已有管道数据恢复复 智能化建智能化建设设及物及物联联网系网系统实统实施施智慧管网建智慧管网建设设信息化建信息化建设设支持工程全数字化移支持工程全数字化移交交科技攻科技攻关关信息化建信息化建设设工程建工程建设设31项项研究研究课题课题建议集团公司重大专项开展6项中油管道公司主导开展15项各地区公司自行开展10项10个信息化个信息化项项目目新建项目4个提升项目4个保障类项目2个4个更新改造个更新改造项项目目能耗设备数据传输改造工程站场安防改造工程在役管道数据逆向恢复工程站场控制系统优化改造工程1 14 4（三）建设及实施二、建设方式科 技 攻 关信 息 化 建 设17一一、总总论论二二、总总体体设计设计方方案案三三、各各业务领业务领域智能化方域智能化方案案一、总论18（一）可研与（一）可研与设计设计分分报报告告通通过过建建设设云平台，云平台，进进行数字化平台的云部署，向行数字化平台的云部署，向业业主、主、设计单设计单位提供位提供统统一的一的设计设计与与审查环审查环境，达到数据的真境，达到数据的真实实、全面、全面、统统一，一，实现设计实现设计数据的全数字化移交，数据的全数字化移交，辅辅助数据中心助数据中心实现实现站站场场与与线线路三路三维维模型的可模型的可视视化化应应用用。线线路路设计设计子系子系统统PCDS站站场设计场设计子系子系统统SP3D/PDMS建筑建筑设计设计子系子系统统BIM经济经济造价造价设计设计子系子系统统1 15 5（一）可研与设计分报告通过建设云平台，进行数字化平台的云部署19（二）物（二）物资资供供应链应链分分报报告告根据物根据物资资管理管理业务业务需求，通需求，通过应过应用用电电子子标签标签、立体、立体仓储仓储技技术术，打造前后，打造前后贯贯通、上下一体、内外互通、上下一体、内外互联联的智慧物的智慧物资资 供供应链应链，提高物，提高物资资采采购购效率，降低物效率，降低物资资采采购购成本，减少物成本，减少物资库资库存占用，保障物存占用，保障物资资供供应应能力能力。物流追踪物流追踪智能智能仓储仓储大数据大数据电电子子标签标签工工业业互互联联网网技技术术 支支撑撑基基础础 管管理理物料数据供应商数据管理办法采购目录技术标准需求管理需求管理储备定额预警生产物资采购方案合同立项框架协议生产进度信息物流信息查询物资到货验收需求计划质量管理维修工单维检修计划手工填报 生产需求工程设计成果 物资数据单计计划管理划管理生产物资 需求平库生产物资 采购计划工程物资 需求计划工程物资 需求平库工程物资 采购计划物资调拨计划采采购购管理管理采购结果目录采购公开招标邀请招标竞争性谈判询价采购单一来源合同管理合同管理合同申报合同审批合同履行合同归档合同跟踪订单订单管理管理采购订单调拨订单生生产产管理管理监造信息物资参数采集物资出厂供应商 交付文件配送管理配送管理验验收管理收管理供应商交付 文件审核仓储仓储管理管理供应商管理库存智能仓储库房物资出入库物资调拨物资盘点物资退货物资退库批次管理工程剩余 物资移交结结算管理算管理预制发票发票过账付款施工管理施工管理工程物工程物资领资领用用施工安装施工安装竣工竣工验验收收 转转成成设备设备生产物资工程物工程物资资生产/工程物资业业务务 应应用用库库存及采存及采购计购计划划优优化化物物资资需求及用量分析需求及用量分析预预测测报报表分析展表分析展示示决决策策 分分析析1 16 6（二）物资供应链分报告根据物资管理业务需求，通过应用电子标签20（三）施工管理分（三）施工管理分报报告告以加以加强强施工施工现场过现场过程精程精细细化管理和提升施工化管理和提升施工阶阶段数据采集自段数据采集自动动化水平化水平为为目目标标，满满足后足后续续运运营阶营阶段数据段数据应应用和用和向向 设计阶设计阶段段进进行数据回流的需求，推行数据回流的需求，推动动施工施工阶阶段智能化段智能化应应用以用以辅辅助助进进行行项项目管理目管理。视频监视频监控展示控展示工况数据展示工况数据展示施工施工质质量在量在线线分析分析4G4G网网络络室外大功率无室外大功率无线线APAP安全网关安全网关视频摄视频摄像像头头电电流流电压传电压传感器感器温度温度传传感器感器压压力力变变送送传传感器感器无无线传输线传输模模块块ModbusModbus协议协议机机组组施工施工监监控控关关键键施工施工环节监环节监控控关关键键区域区域视频监视频监控控施工施工视频监视频监控控施工施工资资源采源采集集施工工况采施工工况采集集施工人施工人员员信息采集信息采集施工机具信息采集施工机具信息采集施工物施工物资资信息采集信息采集焊焊接工况数据采集接工况数据采集机械化防腐数据采集机械化防腐数据采集数字化数字化检测检测数据采集数据采集工程工程项项目目预预警警工程工程项项目可目可视视化化互互联联网网专专网网工程工程监监控指控指挥挥业业 务务 应应 用用 层层展展 示示 层层传传 输输 层层感感 知知 层层二二维码扫维码扫描描RFIDRFID读读取取竣工竣工资资料料电电子化子化施工施工资资源管理源管理施工施工单单位信息位信息评评 价价四四类项类项目管理目管理作作业业票管理票管理运行数据回流运行数据回流项项目群目群版版项项目目版版施工施工版版项项 目目 管管 理理 助助 手手1 17 7（三）施工管理分报告以加强施工现场过程精细化管理和提升施工阶21（四）站（四）站场场管理分管理分报报告告以以全全生生命命周周期期为为主主线线贯贯彻彻设设备备完完整整性性管管理理理理念念，以以风风险险管管控控为为核核心心建建立立健健全全设设备备完完整整性性管管理理体体系系，以以监监测测控控制制智智 能能化化、信信息息化化技技术术为为支支撑撑，实实现现设设备备实实时时状状态态感感知知、状状态态辨辨识识与与预预测测以以及及实实现现维维修修策策略略优优化化，支支撑撑设设备备信信息息、设设 备备健健康康、站站场场风风险险、设设备备维维护护策策略略、检检维维修修计计划划及及作作业业、库库存存和和备备品品备备件件的的管管理理，同同时时数数据据质质量量管管理理贯贯穿穿全全业业务务 流程，全面保障流程，全面保障设备设备安全、可靠、高效运行安全、可靠、高效运行。管管 理理 驾驾 驶驶 舱舱重点关注重点关注待待办办事事项项工作工作计计划划简洁简洁、便、便捷捷关关键设备键设备可用情可用情况况主要主要风险风险情情况况站站场预场预警信警信息息业务审业务审批批作作业业提提醒醒年度年度计计划划每周每周计计划划临时临时计计、个性化、个性化的的划划人机交人机交互互完完 整整 性性 管管 理理计计划管理管理划管理管理工工单单管理管理维维修后修后评评估估根原因分析根原因分析计计划划计计划划计计划划设设备备设设备备更更新新评评估估评评估估优优化化根原根原因因分分析析优优化化 制制定定调调整整执执行行维维修修保保养养改改造造模模型型结结论论建建议议探探查查结结论论建建议议物物资储备资储备定定额额管理管理维维修修维护维护策略管理策略管理可靠性管理可靠性管理以以风险风险管管理理定定额计额计算模型管算模型管理理物物资储备资储备定定额计额计算算策略策略优优化化策略部策略部署署RCMRCM管管理理RBIRBI管管理理SILSIL管管理理为为核心，核心，实实现现安全、安全、可可设备设备信息管理信息管理技技术资术资料管理料管理设备设备健康管理健康管理靠、高效靠、高效的的设备设备基基设备设备管管业务业务历历财务财务资资技技术资术资料料行行业专业专家家外部服外部服务务远远程程诊诊断断检验检检验检测测健康度健康度评评站站场场管理管理目目本信本信息息理信理信息息史信史信息息产产信信息息库库库库商商库库管管理理管管理理估估标标数据采集管理数据采集管理数据数据质质量管理量管理元数据管理元数据管理设备设备前前期期非机构非机构化化在在线线数数离离线线数数限制限制规规则则规则规则嵌嵌入入源系源系统统改改数据数据标标准准数据数据规规范范 数据移数据移交交数据管数据管理理据管据管理理据管据管理理管管理理数据清数据清洗洗造造管管理理管管理理全全面面 感感知知智能巡智能巡检检泄漏泄漏监测监测在在线监测线监测离离线检测线检测数据采数据采集集智能机器人巡智能机器人巡检检无人机巡无人机巡检检激光激光对对射射监监测测红红外外传传感感监监测测SCADASCADA在在线监线监测测物物联联网技网技术术超声波超声波检检测测声声发发射射监监测测站内站内监监测测风险预风险预警警1 18 8（四）站场管理分报告以全生命周期为主线贯彻设备完整性管理理念22（五）运行（五）运行优优化分化分报报告告构建全局管网运行构建全局管网运行优优化平台、提升管道生化平台、提升管道生产产管理智能化水平，促管理智能化水平，促进节进节能降耗，提高能降耗，提高业务业务运运转转效率，效率，辅辅助决策支助决策支持持 智能化。智能化。坚坚持国持国产产化化SCADASCADA系系统统研研发发，提升系，提升系统统安全性，安全性，稳稳步推步推进进系系统应统应用，开展管道自用，开展管道自动动化控制化控制标标准化研究准化研究与与 推广，推广，实现实现系系统统自主可控，自主可控，现场现场安全可靠安全可靠。全管网平 衡管理国产化SCADA系统大型管网全局全大型管网全局全时时段运行智能段运行智能优优化化管道负荷 预测管网运行综合评 估管线作业对对剩剩余余 能力影响能力影响分析智智 能能 控控 制制智智 能能 系系 统统智智 能能 应应 用用计计划管划管理理调调度运度运行行生产运行管理运运销计销计量量能源管能源管理理设备能耗 数据采集 管理设备效率 计算场站、管 线运行效 率监测计量单 据电子 化管网平 衡计算实时管 存计算管线作 业计划 智能管 理管输计 划管理能耗及单 耗预测计量数 据采集 管理自主研发的 PCS软件搭建中俄东线 SCADA系统保护逻辑 优化压缩机本体一键 启动阀室一体化 控制计量交 接自动 化周转量 计算能源管理 评价考核计量设 备检定 计划与 检定管 理计量人 员资质 管理用 户 自 动 分输压缩机本体一键剩余平均流量控制自 停止动分输逻辑管输计 划辅助 编制全管网全局全全管网全局全时时 段运行段运行优优化展化展示示管网运行管网运行历历史史 数据价数据价值值挖挖掘掘天然气管网天然气管网数数 据据应应用展用展示示天然气管网运天然气管网运行行 优优化化调调整原整原则则管道剩 余能力 计算热值计量 模拟管输能力 经营模拟压缩压缩机真机真实实性能分性能分析析优优化目化目标标及及评评价指价指标标离离线线/在在线线仿真深度仿真深度应应用用管网管网稳态稳态运行运行优优化化离离线线/在在线线仿真核算仿真核算单单 线输线输量台量台阶阶区域管网指定区域管网指定时时段段运运 行行优优化化离离线线/在在线线仿真核算仿真核算区区 域管网运行方案域管网运行方案库库管网全管网全时时段运行智段运行智能能 优优化化节能技改管输路径 推荐推荐路径管 输费测算管道自动化控制控制系统逻辑站场报警管理系站场报警管理系统逻 优化统逻辑优化辑优化运运行行管管理理 与与决决策策支支 持智能持智能化化业务业务高高效效 运运转转，促促 进节进节能能 降降耗耗现现场场安安全全 可可靠靠控控制制 生生产产安安全全 自主可自主可控控1 19 9（五）运行优化分报告构建全局管网运行优化平台、提升管道生产管23（六）（六）线线路管理分路管理分报报告告PISPIS系系统统业务业务层层基基础础数据及管数据及管理理管道本体管道本体风风险险第三方破坏第三方破坏风风险险地地质质灾害灾害风风险险维抢维抢修修数据恢复本体应变监测分布式光纤预警滑坡监测预警泥石流监测预警数据规范与整合数据治理多功能桩视频监控采空区监测预警气象预警维抢修规划优化感知数据泄漏监测预警巡检移动应用崩塌监测预警裂缝监测预警资源智能调配全数字化成果移交检测与评价地面身份标识磁标器地质灾害一体化监测一键式检索服服务务层层企企业业服服务总线务总线ESBESB数据数据层层网网络络层层感知感知层层PISPIS数据数据库库阴保阴保监监测测 内腐内腐蚀监测蚀监测 应应力力应变监测应变监测 内外内外检测检测物物联联网网光光纤监测纤监测中油管道数据中中油管道数据中心心安全安全预预警中心警中心泄漏泄漏监测监测视频监视频监控控 二二维码维码互互联联网网地灾地灾监测监测气象气象监测监测SCADASCADA中中间库间库卫卫星遥感星遥感线线路管理部分以管体及周路管理部分以管体及周边环边环境感知技境感知技术为术为手段，全面感知管体及周手段，全面感知管体及周边环边环境的境的风险风险状况，状况，实现实现管道安全管道安全预预警的警的集集 中化、可中化、可视视化，化，进进一步一步强强化化预预警反警反馈馈，实现实现决策分析智能化。推决策分析智能化。推动动管道基管道基础础数据及管理提升，支持本体数据及管理提升，支持本体风险风险管管控控、第三方破坏管控、地、第三方破坏管控、地质质灾害灾害风险风险管控水平提升，支持管控水平提升，支持应应急急维抢维抢修智能化修智能化。全面感全面感知知风险风险管管控控2 20 0（六）线路管理分报告PIS系统基础数据及管理管道本体风险第三24（七）安全（七）安全环环保与保与应应急管理分急管理分报报告告根根据据目目前前公公司司面面临临的的安安全全、环环保保实实际际问问题题，以以“全全面面感感知知、数数据据互互通通、辅辅助助决决策策、智智能能管管控控”提提升升公公司司安安全全、环环 保保管管理理水水平平为为目目标标，通通过过开开展展智智能能化化安安全全管管理理，污污染染智智能能管管控控与与处处置置，碳碳排排放放智智能能管管控控，提提高高公公司司安安全全、环环保保的的 管理管理质质量和效率，量和效率，实现实现公司安全公司安全环环保相关管理的数字化和智能化保相关管理的数字化和智能化。全面感全面感知知风险风险管管控控网网络络层层物物联联网网互互联联网网通信通信网网感知感知层层三三维维虚虚拟拟仿真培仿真培训训事故事件分析管事故事件分析管理理承包商管承包商管理理作作业许业许可管可管理理业务业务层层安全管安全管理理安全安全环环保管理平保管理平台台人人员员智智能能佩佩戴戴系系统统 安安防防设设备备智智能能联联动动 设备监测设备监测与与报报警系警系统统环环境境风险风险管管理理 污污染管控与染管控与处处置置环环保保低碳管低碳管理理 环环保三同保三同时时体系体系审审核及培核及培训训服服务务层层企企业业服服务总线务总线ESBESB数据数据层层PISPIS系系统统中油管道数据中中油管道数据中心心HSEHSE系系统统2 21 1（七）安全环保与应急管理分报告根据目前公司面临的安全、环保实25展望展望未未来来将将通通过过智智能能管管道道、智智慧慧管管网网建建设设，实实现现管管道道建建设设工工程程的的全全数数字字化化交交付付，全全面面形形成成同同生生共共长长的的智智慧慧管管网网数数字字孪孪 生生体体，构构建建线线路路及及站站场场的的泛泛在在感感知知网网络络，建建立立完完善善的的管管道道风风险险动动态态评评价价、站站场场完完整整性性管管理理体体系系，支支撑撑管管网网全全局局可可 靠靠性性提提升升和和运运行行优优化化，能能够够快快速速应应对对突突发发事事件件并并灵灵活活适适应应用用户户用用气气需需求求，支支撑撑中中油油管管道道高高质质量量发发展展，为为国国家家能能源源 安全提供安全提供坚实坚实保障保障。2 22 2展望未来将通过智能管道、智慧管网建设，实现管道建设工程的全数26