基于BIM理念的智慧管网信息模型V2.0

智慧管网信息模型V2.01基于BIM理念的基于BIM理念的智慧管网信息模型01

油气管网建设运维现状02

智慧管网实现的关键03

BIM在工程建设领域内的价值04

管网信息模型（

PIM

）05

PIM的延伸应用21油气管网建设运维现状持续投资硬件设备积极完善石油系统的顶层设计设定智慧管网建设目标，明确六大特征通信设备、

网络建设完善积极落实信息化体系的系统架构设计实现六大特征的四项关键技术3

持续投资硬件设备4西北能源通道西南能源通道海上能源通道管线里程增加意味着管理体系负荷的增加截至2018年已建成油气管道13.31万公里。

到2025年，将达到24万公里。东北能

源通道

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VSATNetworkWireless双冗余骨干网多种保护的LAN/WAN太阳能--柴油混合供电计量站监控中心压缩机站/泵站阀室站计量站管道光纤●光纤实现全覆盖双回路铺设（当发生中断，可以反

向传输）●公共信号（GPRS/3G/4G）、

卫星作为备用通道传输PTT

ECV

Telepresence融台通信集成会议移动办公多媒体通信6阀室站PowerVoIP

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。7基础应用*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。工程建设生产运行管道管理管道ERP系统管道数据中心*职能支持类信息系统地理信息系统移动应用平台管道完整性管理

系统项目建设管理

系统管道生产管理

系统云设计平台设备管理系统

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。8ERP/设备管理系统PPS物资采购职能支持系统HSE系统合同管理系

统人力资源管

理系统FMIS融合系统资金管理平

台股权管理系

统OA系统协同办公平

台审计管理系

统管道完整性管理系统项目建设管理系统云设计平台可研设计施工图设计进度、质量、外

协违章占压清理施工、安装、调

试完整性评价施工图设计管理油气田生产能力仓储及库存

管理储存/气化能力验收物流管理高后果区识

别前期管理初步设计管理效能评价运行统计腐蚀防护风险评价领料维修工单计量管理能耗管理线路巡检采购管理成本核算缺陷修复到货验收财务管理调度管理数据采集内外检测初步设计投资一体化

系统维修维护计

划预防性维护计

划客户用气需求管容能力计算SCADA系统故障通知单设备台账设备巡检运行方案管输收入管输计划投产运行结算单

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。全生命周期内管道本体及周边环境数据真实准确、标准统一运行方案自动实时优化，提升运行效

率，降低运行成本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、精益高效的供应链智慧管网

六大特征供应精准匹配

运行智能高效

系统融合互联

数据全面统一

感知交互可视预测预警可控2智慧管网实现的关键.

提升数据能力的重点.

BIM10

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。11人工智能和大数据技术应用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虚拟现实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温度传感器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输油泵头管道数据自动采集智能巡检终端应力传风力传

智能阴感

感

保桩

外部市场数据收集舆情数据风险预警

数据政策法规数据管输用户

数据

云计算技术大数据技术人工智能技术物联网技术

站库数据自动采集

智能摄像压缩机压力传感器自然语言处理光纤光栅机器视觉深度学习优化技术无人机RFID 关键技术的分解——数据能力是重中之重12大规模存储能力高速检索能力数据能力是核心能力对策响应能力数据存储能力数学建模

和分析能力人工智能技术智能管网物联网技术云计算技术大数据技术分布式计算技术数据传输能力数据分析能力并行计算技术虚拟化技术规模化部署专家系统进化算法机器学习模糊逻辑 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据流数理统计机器学习预测分析数据交互14数据库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数据存储的有序性索引系统设计数据提取的高效性16他山之石可以攻玉——

BIMBIM，即建筑信息模型(BuildingInformation

Modeling)，1975

年由乔治亚理工大学的查克伊斯

特曼（Chuck

Eastman）教授提

出。17BIM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。

BIM（建筑信息模型）183BIM在建筑工程领域内的价值

BIM——三维可视BIM——数据框架BIM——交互媒介BIM在工程建设领域内的价值19

BIM在建筑工程领域内的价值交互媒介建筑使用者通过信息化系统向建筑运营者发出要求并及时获得响应的过程，这个过程是依赖于BIM数据框架和逻辑关系。BIM就是这个过程中的中间媒介。三维可视三维可视不仅仅给工程建设行业带来了更

好的交互体验，也提供了一种以建筑构件

为基本单元的数据库架构规则。20

BIM在建筑工程内的价值——数据框架（细胞壁）细胞21BIM（模型）为数字化建筑提供有序的数据库框架。以植物细胞打比方，BIM模型是细胞壁，关联数据结合BIM模型形成细胞，

聚集后形成完整的生命体。

模型

BIM在工程建设领域内的价值BIM价值三维可视多方协作结构有序索引丰富•

提升感官体验；•

降低人际交流成本，提升跨专业沟通的效率；•

实现多角度观察，为设计师和工程师提供更全面的复核和思考角度；•提供可供分析的计算模型。•

同时提供丰富属性数据，填充数据库，为索引系统提供丰富标签。•

以建筑构件属性为依据

建立索引系统，减低数

据库使用门槛；•满足基于属性特征的多维度校核，提高检索命

中率。22•

人多力量大，能够架构更加精细的数据库结构，

细致到每一个建筑构件，

远超少数人组建的数据库体系；•数据库结构参照建筑结

构，井井有条；•提升各类属性数据的存

储效率。•一次建模多次使用4管网信息模型（PIM）PIM（管网信息模型）借鉴BIM思想，建立PIMPIM能为石油管网带来什么？23

PIM（管网信息模型）PIMPipeline

NetworkInformation

Modeling管网信息模型管网信息模型(Pipeline

Network

InformationModeling）是三维管网空间模型与管网动态信息的有机结合体。它的基础是各单体信息模型。单体信息模型是细胞，从单体信息模型到PIM，应该是一个从细胞到生命体之间的变化。24借鉴BIM思想，建立PIM25智慧管网的建设，需要软硬件协同工作石油管网系统已具备世界一流的硬件设

施，只要注入优秀的灵魂（数据管理逻

辑）就能提高效率优秀的灵魂需要优秀的灵魂框架BIM已经成为建筑的灵魂框架，PIM也

能成为油气管网系统的灵魂框架PIM能为石油管网带来什么？01020304050607更全面灵活的物、人之间的互联互通和相互感知能力更科学的监测、预警、分析、预测和决策能力更高水平的控制执行和智能化执行能力更协调的跨部门、多层级、异地点合作及规划能力更高效、更安全的资源利用及资源整合能力更全面灵活的管网布局与管线设计能力更强的创新发展能力26PIM在智慧调度的应用运行方

案优化智能

调度智能

分析智能

感知智能

控制一键启/停

压缩机、

泵PIM站场操作

控制优化一键启/

停站运行参

数超限第三方

破坏应急调

整优化节能降

耗优化自动分

输控制作业调

整优化设备

失效压力

数据物资

标签计量

数据通信

失效设备

工况气源

异常管道

堵塞管道

泄漏其它其它其它视频地灾气象PIM能为石油管网带来什么？01020304050607更全面灵活的物、人之间的互联互通和相互感知能力更科学的监测、预警、分析、预测和决策能力更高水平的控制执行和智能化执行能力更协调的跨部门、多层级、异地点合作及规划能力更高效、更安全的资源利用及资源整合能力更全面灵活的管网布局与管线设计能力更强的创新发展能力285PIM的延伸应用.

可视化应用

图像类应用

数据类应用29可视化应用——

PIM+VR、AR

基于管道信息模型，利用VR（虚拟现实）与AR（增强现实）技术，对设计的方案比选、施工模拟，模拟对管网的维修，用于员工安全教育。不仅如此，还可以运用于设计阶段施工图纸的修改、站场的布置、站场运作车辆进出场规划以及物料的堆放等的决策与决议。•

PIM+VR用于安全教育•

PIM+AR用于安全教育30•

PIM+VR用于管理决策

图像类应用——

PIM配合训练机器视觉应用场景水域覆盖率植被覆盖率道路网分析建筑物统计模型初步性能水体植被道路建筑IOU:0.82IOU:0.75APLS:0.37IOU:

0.65Precision:0.63Recall:0.52模型训练•

8通道Mask-

rcnn•

Unet及其变种•

ResNet+Unet数据融合•

8通道AOI数据•

3通道AOI数据•

3通道RGB数据人工标签•

网络爬取•

人工打标•

其他数据转换后处理•

位图矢量化•

polygon聚类•

地理坐标变换效果展示道路建筑植被水体31数据类应用——

PIM为信息决策提供数据源

基于管道信息模型，整合了管网建设和使用周期内的所有数据。

并通过大数据、

人工智能分析、

智能决策分析、

完整性评价和专家远程指导等方式，提供最优方案，并通过管道信息模型实现智能化决策。数据

展示数据

分析管理

决策全数字

化移交32数据类应用——

PIM为信息决策提供数据源33数据类应用——

PIM为信息决策提供数据源多源数据接入

：支持restful

api和csv等文本数据接入、

支持MongoDB等NoSql数据接入和oracle、

mysql等关系型数据接入、

支持OpenTsDB等时序数据接入；多样化分析与计算

：支持数据分析、

支持空间计算、

机器学习模型

和深度学习模型、

支持流计算；全局化监控和预警

：每个计算节点的状态、

每个任务的运行状态；各种数据维度波动预警；可视化数据流

：整个数据处理过程通过可视化DAG图来呈现；可视化布局

：通过拖拽快速构建展示布局、

自适应各种分辨率、

自助BI进行大数据分析；数据类应用——

PIM配合实现舆情监控通过解析文本中的有效地址信息，在PIM数据库内检索并匹配出准确的位置信息。

文本输入

地址解析地址检索

信息输出实例展示解析新闻中的地址信息，将新闻展示在地图中的新

闻发生地上新闻文件宣传材料兴趣点列表•

兴趣点名称

•

经纬度•

兴趣点类别

•

…35基于深度学习的NER模型将识别

实体检

索自研

地址库数据类应用——

PIM配合实现舆情监控智能摘要基于机器学习的摘要提取方法，快速准确的提取新闻/段落中的关键信息输入：今天又下雨了意图识别实现自动化的新闻分类工作，平均精确率和召回

率都达95%以上36情感分析对带有情感色彩的主观性文本进行极性分析判断，精确率

和召回率都达到97%以上，支持用户自设极性阈值，满足不同

场景下的情感分析设定全国部分城市调控政策

“松绑

”

，深圳楼市未受影响南方+客户端2018年讯

连日来,全国几个城市的楼市政策都有变化和调整,

以菏泽为起点,

出现了从三线城市到一线城市的楼市调控政策的接连

“松绑

”,此番调整对深圳房地产市场并未带来交易升温的变化。楼盘现场:外地

“松绑

”暂未刺激深圳市场连日来,笔者分别走访了龙岗中心城、坪山及沙井片区的龙

园大观、碧桂园凤凰国际公馆和万科星城,产品包括了市场成

交量较高的住宅及公寓两类。几乎无一例外遇到在项目周边不时有中介人员上前搭话看房。12月23日上午11点左右,龙园大观销售现场大约有七八位购

房者与销售人员在了解房源情况。世联的销售员对笔者表示,广州、珠海的调控政策调整对该项目销售目前尚未发现多大影响。摘要南方

客户端2018年讯

连日来,全国几个城市的楼市政策都有变化和调整,

以菏泽为起点,出现了从三线城市到一线城市的楼市调控政策的接连“松绑

”,此番调整对深圳房

地产市场并未带来交易升温的变化。基于前沿深度学习成果构建的意图识别系统，在

31种意图中推敲用户想法，精确率和召回率都达95%新闻文本新闻新闻分类正向负向正向负向输入：说的太好啦教

育

房

产

时

尚星

座

彩

票

娱

乐社

会

家

居

时

政财

经

体

育

游

戏股

票

科

技其他类…视频新闻音乐天气电话电影日程得到的结果应该不只是智慧管网PIM+万物互联

人慧工智能+想象力

……376

团队业绩

团队获奖情况.

BIM中心参建项目.

合作企业团队成就38BIM

研

究

中心

获奖情况西南石油大学BIM研究中心在过去的几年中，参加国际、

国内竞赛共获得奖励21项次。l

《基于BIM的校园运维管理研究及施工管理应用》在第三届国际BIM大奖赛中获得“最佳高校BIM技