基于BIM理念的 智慧管网信息模型 1 基于BIM理念的智慧管网信息模型 01 02 03 04 05 油气管网建设运维现状 智慧管网实现的关键 BIM在工程建设领域内的价值 管网信息模型（PIM） PIM的延伸应用 2 1 油气管网建设运维现状 持续投资硬件设备 通信设备、网络建设完善 积极完善石油系统的顶层设计 积极落实信息化体系的系统架构设计 设定智慧管网建设目标，明确六大特征 实现六大特征的四项关键技术 3 持续投资硬件设备 西北能 源通道 东北能 源通道 截至2018年已建成油气管道13.31万公里。 到2025年，将达到24万公里。 管线里程增加意味着管理体系负荷的增加 西南能 源通道 海上能 源通道 4 持续投资硬件设备 现如今，石油管网数据采集硬件设备已 具世界一流，应用物联网、互联网技术，管 网的“感知交互可视”已经逐步实现。 ·重点地段视频监控 ·无人机巡航及图像识别 ·智能巡线 ·管道安全预警与泄露检测 ·地质灾害检测与预警 5 通信设备、网络建设完善 ● 光纤实现全覆盖双回路 计量站 铺设（当发生中断，可以反 VSAT Network Wireless Power 向传输） 双冗余骨干网 多种保护的LAN/WAN 太阳能--柴油混合供电 ●公共信号（GPRS/3G/4G）、 阀室站 监控中心 卫星作为备用通道传输 压缩机站/泵站 阀室站 VoIP PTT ECV Telepresence 集成会议 移动办公 计量站 管道 多媒体通信 光纤 6 积极完善石油系统的顶层设计 总体架构：在原有ERP系统、PPS系统的基础上，新增数据中心、设备管理系统、管道工程建设项目管理系 统、云设计平台等信息平台，形成各信息系统紧密协同与深度融合的总体架构。 工程建设 生产运行 管道管理 基础应用 管道ERP系统 项目建设管理 系统 云设计平台 管道生产管理 系统 设备管理系统 地理信息系统 管道完整性管理 系统 移动应用平台 *职能支持类信息系统 管道数据中心 *职能支持类信息系统：电子采购系统、FMIS、总部ERP应用集成系统、人力资源管理系统、公共数据编 码平台、健康安全环保系统、企业信息门户系统、办公管理系统、档案管理系统、节能节水管理系统。 7 积极完善石油系统的顶层设计 界面划分：按照总体架构设计，提出了面向智慧管网的企业管理的整体功能架构和信息系统间的界面划分。 项目建设管理系统 云设计平台 管道完整性管理系统 可研设计 前期管理 物流管理 高后果区识 别 初步设计 初步设计管理 施工、安装、调 试 内外检测 施工图 设计管理 进度、质量、外 协 物资采购 验收 施工图 设计 数据采集 线路巡检 风险评价 完整性 评价 腐蚀防护 设备台账 故障通知单 投产运行 采购管理 仓储及库存 管理 到货验收 管输收入 客户用气需求 PPS 维修维护计 划 预防性维护计 划 结算单 油气田生产能力 缺陷修复 财务管理 领料 HSE系统 投资一体化 系统 维修工单 合同管理系 统 SCADA系统 人力资源管 理系统 OA系统 FMIS融合系 统 协同办公平 台 资金管理平 台 审计管理系 统 成本核算 管容能力计算 管输计划 效能评价 职能支持系统 设备巡检 ERP/设备 管理系统 违章 占压清理 运行方案 储存/气化能力 调度管理 计量管理 运行统计 能耗管理 股权管理系 统 8 设定智慧管网建设目标，明确六大特征 目标：智慧管网是在标准统一和管道数字化的基础上，以数据全面统一、感知交互可视、系统融合互联、供应精 准匹配、运行智能高效、预测预警可控为目标，通过“端+云+大数据”的体系架构集成管道全生命周期数据， 提供智能分析和决策支持，用信息化手段大幅提升质量、进度、安全管控能力，实现管道的可视化、网络化、智 能化管理，最终形成具有全面感知、自动预判、智能优化、自我调整能力，且安全高效运行的智慧油气管网。 数据全面统一 供应精准匹配 全生命周期内管道本体及周边环境数据 真实准确、标准统一 感知交互可视 对管道信息进行精确采集、数据共享、 全景可视化展示，精准感知管道安全 状态 系统融合互联 基于管道全生命周期数据库，管道 各业务系统相融合，消除信息孤岛， 实现协同联动 智慧管网 六大特征 精准识别物资需求信息，推行“集储 代储+精确仓储”新模式，打造智能 敏捷、精益高效的供应链 运行智能高效 运行方案自动实时优化，提升运行效 率，降低运行成本 预测预警可控 实施完整性管理，维护维修及时，风险 提前预测，隐患提前预警、应急自动触 发、应急方案自动生成、应急资源主动 推送、事故案例充分利用，实现管道安 全可控 9 2 智慧管网实现的关键 提升数据能力的重点 BIM 10 实现六大特征的四项关键技术 关键技术： 智慧管网主要运用物联网、云计算、大数据、人工智能等关键技术，实现全面感知、自动预判、 自我调整和智能优化四大能力，实现质量、进度、安全全方位、深层次管控以及管网运营效益最大化。 人工智能和大数据技术应用 物联网技术 物联网技术为实现全面精准的感知提供 了丰富准确的技术手段 深度学习 机器视觉 自然语言处理 优化技术 云计算技术 云计算技术为各种新技术的应用、资源配置 和模型计算提供了高效可靠的技术保障 大数据技术 大数据技术为实现管道生产的高效优化、资产 管理的安全可靠提供了科学合理的技术平台 人工智能技术 人工智能技术为实现管道的专业化决策和 智能化管控提供了先进创新的技术支撑 虚拟现实 站库数据自动采集 RFID 温度 传感器 智能摄像 压缩机 头 压力 传感器 输油泵 管道数据自动采集 光纤 光栅 智能巡 检终端 外部市场数据收集 无人机 应力传 风力传 智能阴 保桩 感 感 舆情数据 风险预警 数据 政策法规 数据 管输用户 数据 11 关键技术的分解——数据能力是重中之重 智能管网 物联网技术 数据传输能力 云计算技术 规模化部署 大数据技术 大规模存储能力 人工智能技术 机器学习 数据能力是核心能力 数据存储能力 虚拟化技术 高速检索能力 专家系统 数据分析能力 分布式计算技术 数学建模 和分析能力 进化算法 对策响应能力 并行计算技术 模糊逻辑 12 智慧管网的发展依赖数据能力的改进 13 提升数据能力的重点 数据库能力是数据能力中承上启下的环节 数理统计 机器学习 数据流 预测分析 数据库 数据交互 14 提升数据能力的重点 同样使用Oracle，为什么Oracle 工程师架设的数据库性能通常比 我自己架设的强？ 不同数据库会存在性能差异， 什么因素会导致这一差异？ 同样使用MySQL，同样的吞吐性能， 为什么有的响应快，有的响应慢？ 同样架设在云端，为什么 支付宝响应那么迅速？ 15 提升数据能力的重点 数据框架设计 数据分类策略 索引系统设计 数据存储的有序性 数据提取的高效性 16 他山之石可以攻玉——BIM BIM，即建筑信息模型(Building Information Modeling)，1975 年由乔治亚理工大学的查克伊斯 特曼（Chuck Eastman）教授提 出。 17 BIM（建筑信息模型） BIM就是一个共享的知识资源数据 库，是一个分享有关这个设施的信息， 为该设施从建设到拆除的全生命周期中， 所有决策提供可靠依据的数据源。 18 3 BIM在建筑工程领域 内的价值 BIM——三维可视 BIM——交互媒介 BIM——数据框架 BIM在工程建设领域内的价值 19