智慧管网总体设计概况
全面建成智慧管网,在役管道数据恢复 和智能化改造全部完成,数字孪生体和 管道物联网实现全覆盖;建成智慧管网 云平台并实现各信息系统深度融合;实 现天然气管网全局全时段运行优化,降 低管网综合能耗。
2023年2025年
2021年-
2019年-
2022年
2020年
3
(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国际先进实践对标发现:
链
知识图谱
神经形态硬件
4D打印
通用人工智能
技术预期成熟时间: 不到2年 2-5年 5-10年 超过10年
级提供了重要 技术手段。
智能微尘
智能织物
自动驾驶飞行汽车 生物科技-培养组织或人工组织
增强现实
时间
5
一、 总论 二、 总体设计方案 三、 各业务领域智能化方案
(一)智能化应用方向
根据各业务领域现状分析和国际管道企业最佳实践,结合需求调研分析结论所形成的各业务领域需求关注, 进 一步提炼形成8个智能化应用方向。
数据管理
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
2017年7月,Gartner公司发 布 的新兴技术趋势报告中概 括未 来5-10年技术趋势,其 中数字 孪生、云计算、工业 互联网、 大数据、人工智能 等技术兴起 对传统工业的升
工程建设
数据管理
10 8 6 4 2 0
生产运营
工程建设
数据管理
10 8 6 4 2 0
生产运营
工程建设
数据管理
10 8 6 4 2 0
生产运营
完整性管理体系
中油管道
风险管理
完整性管理体系
风险管理
TransCanada & CPG
完整性管理体系
风险管理
SNAM
4
(五)未来发展方向
结合国内外企业在智能化管道建设方面的最佳实践案例分析,提炼出工程建设、生产运营、资产管理和数据 管 理业务领域的发展方向。
2017年覃伟中副总经理提出建设“智能管道、智慧管网”,要求开展智慧管网的研究和顶层设计。2017年12 月 总体设计全面启动,经过一年多努力,现已完成“1个总报告+7个分报告”编制。
12月
总体设计 启动
1-2月
需求调研 分析
3月-5月
设计方案 编写
6月
向专家组 汇报总体 设计方案
7月-10月
充实并修 改设计方
数字孪生
生物芯片
智能工作空间
期
脑机界面 自主移动机器人
望
智能机器人
值
深度神经网络ASIC 人工智能PaaS
量子计算
5G
立体显示
深度神经网络(深度学习) 碳纳米管 物联网平台 虚拟助手 硅阳极电池 区块链
互联家庭
自修复系统技术
自动驾驶L4
会话式人工智能平台 自动驾驶L5
混合现实
边缘人外工骨
智骼能面向数据安全的区块
案
1-2月
启动总体 设计审查
1-3月
根据审查 意见完善 总体设计
2017 年
2018 年
2019 年
1
(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,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、预测预警可控为特征,通过“端+云+大数据”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,用信息化手段实现管道的可视化、网络化、智能化管理,具有全方位感知、综合性 预判、 一体化管控、自适应优化的能力。
智慧管网总体设计概况
2019 年 3月
一、 总论 二、 总体设计方案 三、 各业务领域智能化方案
(一)建设背景
根据国家发改委、能源局《中长期油气管网规划》,2025年全国油气管网里程将从12万公里增长至24万公里 , 倍增式发展对管网建设及运营的本质安全和卓越运营提出更高要求。油气管网纵向配置优化油气行业内 部资源 ,与其他能源实现横向多能互补,成为未来能源互联网重要组成部分。
素变化实现全局优化
2
(三)建设目标
坚持“重应用、重效果、重安全”和“不搞新技术罗列,不搞信息孤岛,不搞锦上添花”指导思想,分三阶 段 开展智慧管网建设,逐步实现新建管道和在役管道的全面智能化提升,最终形成智慧管网,保障油气管网 本质 安全和卓越运营,实现“全数字化移交、全智能化运营、全业务覆盖、全生命周期管理”目标。
• 在较大范围内实施了管道的完整性管理体系; • 风险管理所需的数据基础和技术手段不足,制约管理水平进一步提升; • 已建立较为完善的生产运营体系,但在还应结合资源供给、市场及客户需求进一步提高运营的可靠性和效率
; • 工程建设管理业务集成方面有一定基础,但工程数字化交付和质量管控能力有待提升; • 在数据采集、应用和标准化三方面都有待提升,暂无企业级信息系统集成平台。
智能化应用方向
三维设计在线协同与全 面数字化交付
业务需求关注
设计成果远程查看、设计与运营的数据通路,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
生产运营
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
资产管理
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
第三阶段
第一阶段
以数据标准融合为基础,通过数字化移交 和在役管道数据恢复试点工程构建数字孪 生体;全面开展智慧管网科技重大专项研 究,建成管道数据中心平台,建成安全监 测、应急指挥、工程监测三个中心,完成 中俄东线智能管道试点建设。
第二阶段
全面实施智慧管网解决方案,新建管道全 面应用数字孪生体与全面泛在感知方案; 完成科技重大专项研究并启动成果推广应 用;加强信息系统融合,实现区域天然气 管网运行优化、管网可靠性、设备远程诊 断、线路动态风险评价等应用;形成智慧 管网建设、运营技术标准。
全面精确感知管道本体、环境 、设备工况、工艺运行等状态
数据
全方位 感知
综合性 预判
智慧管网
综合运用统计分析和机理仿 真结合方式对管网运行趋势
进行预判
控制系统与信息系统数据融合 ,管理体系与知识网络融合, 支持生产经营一体化高效管控
一体化 管控
自适应 优化
综合考虑安全及效益管理目 标,主动适应生产经营各要