分论坛二03-释放数据价值-点亮智慧管道PPT课件.pptx

释放数据价值 点亮 智慧 管道 中油管道工程技术共享服务中心 喻斌 中国石油管道 智慧管网 建设介绍 目录 以信息通信技术改造提升传统产业 发展智能制造 对产业发展和分工格局带来深刻影响 推动形成新的生产方式 产业业态 商业模式 我国实施 中国制造2025 互联网 行动计划 等战略 提升生产制造的数字化网络化智能化水平 促进制造业与互联网融合发展 建设制造强国 网络强国 工业4 0 先进制造业伙伴计划 中国制造2025 美国先进制造业伙伴计划 AMP 工业互联网人与数据与机器人的链接 开放的 全球化的工业网络 中国中国制造2025五大工程 制造业创新中心 智能制造 工业强基 绿色制造 高端装备 德国工业4 0战略信息物理系统 CPS 智能生产 智能工厂 智能物流 智能服务 01 智能管道提出 2017年 中国石油集团公司建设性的提出智能管道 智慧管网新理念 智能管道是油气管道行业对中国智造2025和工业4 0的最佳应用与实践 代表油气管道行业先进生产力的发展方向 将革命性的改变油气管道行业格局 大数据 移动互联 物联网 社交媒体 云计算 01 智能管道提出 随着IT技术与自动化技术日益融合的趋势 国际管道运营商纷纷在探讨基于传感 通信及IT技术 实现可监测 可控制 数字化 智能化的油气运输网络的应用 数据采集能力 通过传感器 嵌入式芯片等设备实时收集油气管网的运营状态参数 并通过通信及计算机网络进行远程传输 可视化能力 基于数据采集系统 DCS 全球定位系统 GPS 地理信息系统 GIS 等将各类数据汇总并在控制与指挥中心进行真实 可视的三维图像呈现与监测 控制能力 通过SCADA等系统实现远程实时控制油气管网的运动部分 保证管网调度与运行的安全性 稳定性 学习与自适应能力 基于专家系统与相应的数据模型对环境变化和参数变化有学习 积累与适应能力 而不是一成不变 优化能力 以优化方式进行相关活动 如路径最短 能量最低等 决策支持能力 根据环境感知情况 分析出有用的结论 并决定相应对策 可控制 智能化 可监测 01 智能管道提出 CPG运用智能管网解决方案 IPS 基于先进技术 数据整合与一体化平台 提升管道资产完整性管理 从而实现卓越运营 哥伦比亚管道集团 CPG IPS通过Predix连接多个边缘组件 能够从生产设施 其他信息系统 移动设备等各个途径获取数据 并且实现了快速 安全的数据采集 处理 管理与应用 01 智能管道提出 劳动力管理系统 每位工作人员配备一台iPad 方便接收作业详细信息 地图管理系统 移动网络地图可视化的解决方案 实时自动定位用户位置 现场服务管理系统 每周 工作人员收到本周工作安排 每日 系统根据作业优先级安排工作日程 压缩机远程监测与诊断系统 通过手机客户端 随时了解压缩机组运行参数与报警信息 智能压力检测系统 每5公里设压力监测点 实时将泄漏判断信息发送至调控中心 远程水文监测系统 实时监测高风险水文情况区域内管道应力情况 阴极保护远程控制系统 资产管理系统 资产生命周期内实现费用 风险及效益的平衡 实时监测管道腐蚀情况 拥有1 45万个阴极保护监测点 意大利国家天然气公司 SNAM 01 智能管道提出 中油管道运营管理油气管道里程近8万公里 东北 西北 西南和海上四大油气通道战略布局基本形成 油气供应保障能力明显提升 初步形成资源多元 调度灵活 运行高效的全国性油气管网 油气骨干管网初具规模 运维体系日趋完善工程建设能力不断增强 管理水平持续提升标准化 模块化有效实施 知识体系基本形成信息化建设逐步推进 管道数字化程度不断提高 2000年油气管网布局 01 智能管道提出 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能油气管网 智慧管网定义 智能管网 市场环境 管道本体 场站运行 状态监控 预警预报 分析诊断 01 智能管道提出 目录 智慧管网总体目标 02 智慧管网建设顶层设计 智慧管网1 02020年建成 智慧管网2 02025年建成 智慧管网3 02030年建成 搭建平台 重点突破初步建立数字孪生体 搭建自主可控的智慧管网工业互联网平台新建管道实现智能化建设运行 已建管道基本完成数据恢复关键业务环节试点智能应用 完善平台 广泛应用全面应用数字孪生体 完善智慧管网工业互联网平台并向产业链开放完善智能管道建设 推广应用智能设备广泛开展智能应用 部分开展人工智能技术应用 扩展平台 全面协同深化应用数字孪生体 将智慧管网工业互联网平台应用扩展至全产业链大规模应用智能设备扩大人工智能应用范围 管道智能化工作涉及管道建设和运行的全业务领域 按照 顶层设计 统筹兼顾 业务驱动 价值导向 的原则开展建设工作 智慧管网建设阶段 02 智慧管网建设顶层设计 通过应用统一数据标准 建立油气管道高精度数据模型 通过建设期设计 施工技术与信息技术融合 支持全数字化移交 通过全面感知支持运营期设备管理 管道完整性管理 调度运行等业务高效处理 支持智慧管网全生命周期管理 广泛应用智能分析技术 挖掘数据内涵进而洞察管道运行发展变化规律 为管道业务模式优化提供决策支持 支持全智能化运营 整体框架 RFID 无人机 运行及设备管理 管道管理及维抢修 工程建设 泛在感知 图像识别 移动应用 工业互联网 数字孪生体 优化技术 模拟仿真 AR技术 机器学习 3D建模 关键技术 智能应用 高效处理 全面感知 造价管理 计划管理 合同管理 项目勘察 设计管理 工单管理 计划管理 计量管理 能耗管理 设备运行管理 完整性计划 完整性评估 风险评估 质量管理 竣工管理 试产运行管理 调度管理 效能评估 高后果区分析 地灾管理 维修维护计划 预防性维护 抢修管理 腐蚀防护管理 大修管理 第三方破坏管理 施工管理 项目可研 天然气质量管理 运行参数记录 施工数据采集 物资数据采集 计量数据采集 站内巡检 能耗数据采集 阴保监测 第三方破坏监测 本体监测 环境监测 设计优化 运行优化分析 工程质量分析 施工监控分析 能源优化分析 完整性分析 维修维护策略 设备健康分析 库存优化 应急决策支持 灾害态势分析 数据标准 信息安全 采购管理 施工数据移交 设计数据移交 02 智慧管网建设顶层设计 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 界面划分 项目建设管理系统 管道完整性管理系统 云设计平台 02 智慧管网建设顶层设计 数据流向 根据各信息系统界面划分 结合新建系统功能定位 梳理形成数据流架构 明确系统间数据交互内容 02 智慧管网建设顶层设计 建设中油管道数据管理 分析 展示平台 基于统一数据模型 实现多来源 多类型 高效率的数据存取 以及先进 成熟 实用的数据分析与算法研发 为管道建设和运营各业务领域提供全面 标准 高效 智能的数据共享与分析服务 搭建中油管道云平台 为中油管道及下属各地区公司的信息系统建设提供基础设施服务 IaaS 和平台服务 PaaS 平台建设 02 智慧管网建设顶层设计 目录 以数字化三维设计成果数据为源头 应用数据采集体系 全面采集管道建设过程数据 逐步实现高感知 可视化的 资产 模型 数据 的整体移交 即在实体完工的同时 同步建成虚拟可视化的数字化模型 形成完整的项目数据库 从而实现全数字化移交 为全生命周期管理和全智能化运行打下基础 一 智能管道建设全数字化移交 数字化设计 物资采购 线路PEDCAD 站场SP3D PDMS 建筑BIM 经济 采购过程管理 物流仓储管理 中油管道数据中心 区域数据中心 线路数据 站场数据 建筑数据 经济数据 采购过程数据物流仓储数据 施工 新型施工设备 智能终端 电子标签等 施工数据 施工数据 03 智能管道建设重点工作 采用数字化设计方式 为设计数据移交奠定基础 通过集成接口将可研 初设 施工图等环节产生的结构化数据 非结构化文档 三维数字化模型等成果 批量化向数据中心移交 1 设计数据数字化移交 03 智能管道建设重点工作 应用物资管理系统 到站 调拨 库存管理 数据采集 和项目建设管理系统 物资调拨申请 报表 进行物资中转管理和管材数据采集 通过数据收集规定 采用非结构化数据的形式录入系统 实现数据的收集入库及移交 2 采办数据数字化移交 03 智能管道建设重点工作 运用电子标签统一标识设备材料 集成设计 采购环节数据 支持施工 运行阶段数据读写 实现物资全过程数据采集和数字化移交 广泛应用定位技术 与供货商 物流商密切合作 实现管道关键物资物流过程数据全面采集 实时传输和跟踪 确保物资按期运达和精准定位 设计 采购 物流 仓储 施工 运行 RFID电子标签 全生命周期数据库 PCM 2 采办数据数字化移交 03 智能管道建设重点工作 通过建设项目管理系统或非结构化数据表格采集施工全过程数据 通过管理过程标准化 流程化 精细化实现数据的全面性 真实性 准确性 并实施数字化移交 3 施工数据全数字化移交 03 智能管道建设重点工作 对自动焊机进行改造 实现焊接工况数据的实时输出 通过扫描人员及焊口二维码 建立关联关系 采用无线传输方式 将施工作业过程数据传输至PCM系统 实现焊接工况实时监视和历史回放 焊接数字化移交 工况参数 03 智能管道建设重点工作 AUT和DR检测形成数据 检测报告 底片等成果以数字化方式存储 并向PCM系统进行数字化移交 可支持远程底片复检 实现检测结果持久化存储 便于调用和追溯 检测数字化移交 检测报告 原始检测文件 专业软件 结构化数据 无线网路 数据 PCM系统 审核 复检 现场评片 远程评片 互检 不断积累数字化检测结果数据和缺陷样本 为远期计算机辅助评片提供支持 目标 mdb rdt 03 智能管道建设重点工作 防腐数据 在机械化防腐设备上加装检测装置和通讯模块 自动采集除锈 预热和加热环节中数据 通过无线网络 实现数据实时传输和数字化移交 防腐数字化移交 机组现场工况监视画面 03 智能管道建设重点工作 现场部署无线局域网 结合二维码 电子标签 摄像头 手机等终端设备 实现对工程建设过程的实时视频监视 感知和数据采集 真实准确反映现场作业过程 及时完整进行资料数字化移交归档 提高过程管控能力 确保工程建设质量 智能化工地建设 施工管理可视化展示 03 智能管道建设重点工作 建立人员信息库 应用施工管理助手 对人员的培训认证 报验入场 证件配发 现场检查 退场 评价等各环节形成闭环管理 建立机具设备档案库 应用施工管理助手 对设备的报验入场 维修保养 检定 现场检查和出场等环节进行闭环管理 施工现场管理及施工单位信用评价 施工人员和机具管理 03 智能管道建设重点工作 根据施工单位在以往项目中各项行为记录 从人员技能 经验 劣迹 作业安全 效率等方面进行综合考评 建立施工单位信用评定体系 在后续项目招标时 将投标单位的信用评定 作为评标的组成部分 施工现场管理及施工单位信用评价 施工单位信用评定体系 投标单位信用分657 中油管道施工单位信用库 03 智能管道建设重点工作 利用项目建设管理系统 构建质量进度风险库 通过对管道建设期数据的采集 实现质量进度监测预警可控 隐患提前预警 应急自动触发 在满足现场的数据采集的前提下 基于结构化 标准化的竣工资料模板 设置在线审批及电子签字 实现施工过程与竣工资料的同步生成 4 项目管理数据全数字化移交 03 智能管道建设重点工作 通过数据库中施工数据和竣工测量数据回流 在数字化设计平台将设计与施工数据进行关联加载 实现在管道实体交工的同时 自动生成数字化竣工资料 实现管道项目建设的全数字化移交 5 智能生成竣工资料 03 智能管道建设重点工作 03 智能管道建设重点工作 以设计为源头 向设备制造环节延伸 充分结合管道建设期和运维期的数据需求 规范数据移交的格式 编码 结构 形成覆盖全生命周期的数据标准 实现数据的全面统一 递延传承和集成共享 二 开展 数据规范统一 工作 03 智能管道建设重点工作 目前管道工程建设和运营所应用的标准包括MDM主数据 油气长输管道设备设施数据规范 全生命周期数字化移交规定 管道完整性管理规范 其中MDM主数据所规定物料 组织机构 项目等编码为各方所共同遵循的内容 油气长输管道设备设施数据规范 全生命周期数字化移交规定 管道完整性管理规范 2014年开始 2016年下发试行 2013年开始 2016年全部发布 2009年发布 2015年升版 包括编码规定 数据规定和文件清单 共40个文件 包括编码规则 分类与代码和属性规范三部分 包括高后果区 风险评价 完整性管理数据结构等 ERP应用集成 数字化设计平台 PCM系统 PIS系统 初步建立以线路PIPSPACE设计平台 站场SP3D PDMS设计平台为核心的设计云平台系统 基本打通了线路 站场设计平台与全生命周期数据库之间的数据传递 三 设计云平台搭建 03 智能管道建设重点工作 设备全数字化交付 是以设备部件级解构为结构基础 通过三维模型为载体 集成设备非结构化文件资料 挂载设备及部件生产阶段静态数据 预留建设 运行阶段动态数据接口 实现智能管道全数字化移交 全生命周期管理 全智能化运行需求的设备资料交付手段 四 设备全数字化交付 03 智能管道建设重点工作 应用物联网技术 通过现场视频 周界防护 工作人员定位 可燃气体监测 消防预警 管道巡检 泄漏监测 破坏预警 地质灾害预警等现场数据的采集和分析处理 实现管道安全状态全面感知 五 全面梳理感知系统 加强数据采集 03 智能管道建设重点工作 五 全面梳理感知系统 加强数据采集 关键设备远程监测和故障诊断光缆在线监测电气系统故障预测诊断分析重要房间的暖通设备的监控 管道安全预警和泄漏监测地质灾害监测与预警无人机巡护及图像识别技术智能巡线管理系统 重点地段视频监视移动网络覆盖阴保智能测试桩 03 智能管道建设重点工作 六 建立可靠的融合通信网络 03 智能管道建设重点工作 七 系统融合优化 构建中油管道数据中心 集成PCM ERP PIS PPS各信息系统 消除信息孤岛 实现系统间互联互通 打通全生命周期数据链条 实现数据融合统一 提高业务和信息传递效率 03 智能管道建设重点工作 八 在役管道数字化恢复 按照智慧管网的应用需求 以线路 站场 建筑三维平台为主体 利用人工确认 三维激光扫描 无人机航飞 地质雷达探测等手段完成数据的采集 整理 校验 入库 恢复管道建设期和运行期数据