基于BIM理念的智慧管網信息模型V2.0

智慧管網信息模型V2.01基于BIM理念的基于BIM理念的智慧管網信息模型01

油氣管網建設運維現狀02

智慧管網實現的關鍵03

BIM在工程建設領域內的價值04

管網信息模型（

PIM

）05

PIM的延伸應用21油氣管網建設運維現狀持續(xù)投資硬件設備積極完善石油系統的頂層設計設定智慧管網建設目標，明確六大特征通信設備、

網絡建設完善積極落實信息化體系的系統架構設計實現六大特征的四項關鍵技術3

持續(xù)投資硬件設備4西北能源通道西南能源通道海上能源通道管線里程增加意味著管理體系負荷的增加截至2018年已建成油氣管道13.31萬公里。

到2025年，將達到24萬公里。東北能

源通道

持續(xù)投資硬件設備現如今，石油管網數據采集硬件設備已具世界一流，應用物聯網、互聯網技術，管

網的“感知交互可視”

已經逐步實現?！ぶ攸c地段視頻監(jiān)控·無人機巡航及圖像識別·智能巡線·管道安全預警與泄露檢測·地質災害檢測與預警5

通信設備、

網絡建設完善VSATNetworkWireless雙冗余骨干網多種保護的LAN/WAN太陽能--柴油混合供電計量站監(jiān)控中心壓縮機站/泵站閥室站計量站管道光纖●光纖實現全覆蓋雙回路鋪設（當發(fā)生中斷，可以反

向傳輸）●公共信號（GPRS/3G/4G）、

衛(wèi)星作為備用通道傳輸PTT

ECV

Telepresence融臺通信集成會議移動辦公多媒體通信6閥室站PowerVoIP

積極完善石油系統的頂層設計總體架構

：在原有ERP系統、

PPS系統的基礎上，新增數據中心、

設備管理系統、

管道工程建設項目管理系統、

云設計平臺等信息平臺，形成各信息系統緊密協同與深度融合的總體架構。7基礎應用*職能支持類信息系統：電子采購系統、

FMIS、

總部ERP應用集成系統、

人力資源管理系統、

公共數據編碼平臺、

健康安全環(huán)保系統、

企業(yè)信息門戶系統、

辦公管理系統、

檔案管理系統、

節(jié)能節(jié)水管理系統。工程建設生產運行管道管理管道ERP系統管道數據中心*職能支持類信息系統地理信息系統移動應用平臺管道完整性管理

系統項目建設管理

系統管道生產管理

系統云設計平臺設備管理系統

積極完善石油系統的頂層設計界面劃分：按照總體架構設計，提出了面向智慧管網的企業(yè)管理的整體功能架構和信息系統間的界面劃分。8ERP/設備管理系統PPS物資采購職能支持系統HSE系統合同管理系

統人力資源管

理系統FMIS融合系統資金管理平

臺股權管理系

統OA系統協同辦公平

臺審計管理系

統管道完整性管理系統項目建設管理系統云設計平臺可研設計施工圖設計進度、質量、外

協違章占壓清理施工、安裝、調

試完整性評價施工圖設計管理油氣田生產能力倉儲及庫存

管理儲存/氣化能力驗收物流管理高后果區(qū)識

別前期管理初步設計管理效能評價運行統計腐蝕防護風險評價領料維修工單計量管理能耗管理線路巡檢采購管理成本核算缺陷修復到貨驗收財務管理調度管理數據采集內外檢測初步設計投資一體化

系統維修維護計

劃預防性維護計

劃客戶用氣需求管容能力計算SCADA系統故障通知單設備臺賬設備巡檢運行方案管輸收入管輸計劃投產運行結算單

設定智慧管網建設目標，明確六大特征目標：智慧管網是在標準統一和管道數字化的基礎上，以數據全面統一、

感知交互可視、

系統融合互聯、

供應精準匹配、

運行智能高效、

預測預警可控為目標，通過

“端

+云

+大數據”的體系架構集成管道全生命周期數據，提供智能分析和決策支持，用信息化手段大幅提升質量、

進度、

安全管控能力，實現管道的可視化、

網絡化、

智能化管理，最終形成具有全面感知、

自動預判、

智能優(yōu)化、

自我調整能力，且安全高效運行的智慧油氣管網。全生命周期內管道本體及周邊環(huán)境數據真實準確、標準統一運行方案自動實時優(yōu)化，提升運行效

率，降低運行成本基于管道全生命周期數據庫，管道各業(yè)務系統相融合，消除信息孤島，實現協同聯動實施完整性管理，維護維修及時，風險

提前預測，隱患提前預警、應急自動觸

發(fā)、應急方案自動生成、應急資源主動

推送、事故案例充分利用，實現管道安

全可控9對管道信息進行精確采集、數據共享、

全景可視化展示，精準感知管道安全

狀態(tài)精準識別物資需求信息，推行“集儲

代儲+精確倉儲”新模式，打造智能

敏捷、精益高效的供應鏈智慧管網

六大特征供應精準匹配

運行智能高效

系統融合互聯

數據全面統一

感知交互可視預測預警可控2智慧管網實現的關鍵.

提升數據能力的重點.

BIM10

實現六大特征的四項關鍵技術關鍵技術：

智慧管網主要運用物聯網、

云計算、

大數據、

人工智能等關鍵技術，實現全面感知、

自動預判、自我調整和智能優(yōu)化四大能力，實現質量、

進度、

安全全方位、

深層次管控以及管網運營效益最大化。11人工智能和大數據技術應用物聯網技術為實現全面精準的感知提供了豐富準確的技術手段云計算技術為各種新技術的應用、

資源配置和模型計算提供了高效可靠的技術保障虛擬現實大數據技術為實現管道生產的高效優(yōu)化、

資產管理的安全可靠提供了科學合理的技術平臺溫度傳感器人工智能技術為實現管道的專業(yè)化決策和智能化管控提供了先進創(chuàng)新的技術支撐輸油泵頭管道數據自動采集智能巡檢終端應力傳風力傳

智能陰感

感

保樁

外部市場數據收集輿情數據風險預警

數據政策法規(guī)數據管輸用戶

數據

云計算技術大數據技術人工智能技術物聯網技術

站庫數據自動采集

智能攝像壓縮機壓力傳感器自然語言處理光纖光柵機器視覺深度學習優(yōu)化技術無人機RFID 關鍵技術的分解——數據能力是重中之重12大規(guī)模存儲能力高速檢索能力數據能力是核心能力對策響應能力數據存儲能力數學建模

和分析能力人工智能技術智能管網物聯網技術云計算技術大數據技術分布式計算技術數據傳輸能力數據分析能力并行計算技術虛擬化技術規(guī)?；渴饘＜蚁到y進化算法機器學習模糊邏輯 智慧管網的發(fā)展依賴數據能力的改進13提升數據能力的重點數據庫能力是數據能力中承上啟下的環(huán)節(jié)數據流數理統計機器學習預測分析數據交互14數據庫提升數據能力的重點同樣使用Oracle，為什么Oracle

工程師架設的數據庫性能通常比我自己架設的強？不同數據庫會存在性能差異，

什么因素會導致這一差異？同樣使用MySQL，同樣的吞吐性能，為什么有的響應快，有的響應慢？同樣架設在云端，為什么

支付寶響應那么迅速？15提升數據能力的重點數據框架設計數據分類策略數據存儲的有序性索引系統設計數據提取的高效性16他山之石可以攻玉——

BIMBIM，即建筑信息模型(BuildingInformation

Modeling)，1975

年由喬治亞理工大學的查克伊斯

特曼（Chuck

Eastman）教授提

出。17BIM就是一個共享的知識資源數據庫，是一個分享有關這個設施的信息，為該設施從建設到拆除的全生命周期中，所有決策提供可靠依據的數據源。

BIM（建筑信息模型）183BIM在建筑工程領域內的價值

BIM——三維可視BIM——數據框架BIM——交互媒介BIM在工程建設領域內的價值19

BIM在建筑工程領域內的價值交互媒介建筑使用者通過信息化系統向建筑運營者發(fā)出要求并及時獲得響應的過程，這個過程是依賴于BIM數據框架和邏輯關系。BIM就是這個過程中的中間媒介。三維可視三維可視不僅僅給工程建設行業(yè)帶來了更

好的交互體驗，也提供了一種以建筑構件

為基本單元的數據庫架構規(guī)則。20

BIM在建筑工程內的價值——數據框架（細胞壁）細胞21BIM（模型）為數字化建筑提供有序的數據庫框架。以植物細胞打比方，BIM模型是細胞壁，關聯數據結合BIM模型形成細胞，

聚集后形成完整的生命體。

模型

BIM在工程建設領域內的價值BIM價值三維可視多方協作結構有序索引豐富?

提升感官體驗；?

降低人際交流成本，提升跨專業(yè)溝通的效率；?

實現多角度觀察，為設計師和工程師提供更全面的復核和思考角度；?提供可供分析的計算模型。?

同時提供豐富屬性數據，填充數據庫，為索引系統提供豐富標簽。?

以建筑構件屬性為依據

建立索引系統，減低數

據庫使用門檻；?滿足基于屬性特征的多維度校核，提高檢索命

中率。22?

人多力量大，能夠架構更加精細的數據庫結構，

細致到每一個建筑構件，

遠超少數人組建的數據庫體系；?數據庫結構參照建筑結

構，井井有條；?提升各類屬性數據的存

儲效率。?一次建模多次使用4管網信息模型（PIM）PIM（管網信息模型）借鑒BIM思想，建立PIMPIM能為石油管網帶來什么？23

PIM（管網信息模型）PIMPipeline

NetworkInformation

Modeling管網信息模型管網信息模型(Pipeline

Network

InformationModeling）是三維管網空間模型與管網動態(tài)信息的有機結合體。它的基礎是各單體信息模型。單體信息模型是細胞，從單體信息模型到PIM，應該是一個從細胞到生命體之間的變化。24借鑒BIM思想，建立PIM25智慧管網的建設，需要軟硬件協同工作石油管網系統已具備世界一流的硬件設

施，只要注入優(yōu)秀的靈魂（數據管理邏

輯）就能提高效率優(yōu)秀的靈魂需要優(yōu)秀的靈魂框架BIM已經成為建筑的靈魂框架，PIM也

能成為油氣管網系統的靈魂框架PIM能為石油管網帶來什么？01020304050607更全面靈活的物、人之間的互聯互通和相互感知能力更科學的監(jiān)測、預警、分析、預測和決策能力更高水平的控制執(zhí)行和智能化執(zhí)行能力更協調的跨部門、多層級、異地點合作及規(guī)劃能力更高效、更安全的資源利用及資源整合能力更全面靈活的管網布局與管線設計能力更強的創(chuàng)新發(fā)展能力26PIM在智慧調度的應用運行方

案優(yōu)化智能

調度智能

分析智能

感知智能

控制一鍵啟/停

壓縮機、

泵PIM站場操作

控制優(yōu)化一鍵啟/

停站運行參

數超限第三方

破壞應急調

整優(yōu)化節(jié)能降

耗優(yōu)化自動分

輸控制作業(yè)調

整優(yōu)化設備

失效壓力

數據物資

標簽計量

數據通信

失效設備

工況氣源

異常管道

堵塞管道

泄漏其它其它其它視頻地災氣象PIM能為石油管網帶來什么？01020304050607更全面靈活的物、人之間的互聯互通和相互感知能力更科學的監(jiān)測、預警、分析、預測和決策能力更高水平的控制執(zhí)行和智能化執(zhí)行能力更協調的跨部門、多層級、異地點合作及規(guī)劃能力更高效、更安全的資源利用及資源整合能力更全面靈活的管網布局與管線設計能力更強的創(chuàng)新發(fā)展能力285PIM的延伸應用.

可視化應用

圖像類應用

數據類應用29可視化應用——

PIM+VR、AR

基于管道信息模型，利用VR（虛擬現實）與AR（增強現實）技術，對設計的方案比選、施工模擬，模擬對管網的維修，用于員工安全教育。不僅如此，還可以運用于設計階段施工圖紙的修改、站場的布置、站場運作車輛進出場規(guī)劃以及物料的堆放等的決策與決議。?

PIM+VR用于安全教育?

PIM+AR用于安全教育30?

PIM+VR用于管理決策

圖像類應用——

PIM配合訓練機器視覺應用場景水域覆蓋率植被覆蓋率道路網分析建筑物統計模型初步性能水體植被道路建筑IOU:0.82IOU:0.75APLS:0.37IOU:

0.65Precision:0.63Recall:0.52模型訓練?

8通道Mask-

rcnn?

Unet及其變種?

ResNet+Unet數據融合?

8通道AOI數據?

3通道AOI數據?

3通道RGB數據人工標簽?

網絡爬取?

人工打標?

其他數據轉換后處理?

位圖矢量化?

polygon聚類?

地理坐標變換效果展示道路建筑植被水體31數據類應用——

PIM為信息決策提供數據源

基于管道信息模型，整合了管網建設和使用周期內的所有數據。

并通過大數據、

人工智能分析、

智能決策分析、

完整性評價和專家遠程指導等方式，提供最優(yōu)方案，并通過管道信息模型實現智能化決策。數據

展示數據

分析管理

決策全數字

化移交32數據類應用——

PIM為信息決策提供數據源33數據類應用——

PIM為信息決策提供數據源多源數據接入

：支持restful

api和csv等文本數據接入、

支持MongoDB等NoSql數據接入和oracle、

mysql等關系型數據接入、

支持OpenTsDB等時序數據接入；多樣化分析與計算

：支持數據分析、

支持空間計算、

機器學習模型

和深度學習模型、

支持流計算；全局化監(jiān)控和預警

：每個計算節(jié)點的狀態(tài)、

每個任務的運行狀態(tài)；各種數據維度波動預警；可視化數據流

：整個數據處理過程通過可視化DAG圖來呈現；可視化布局

：通過拖拽快速構建展示布局、

自適應各種分辨率、

自助BI進行大數據分析；數據類應用——

PIM配合實現輿情監(jiān)控通過解析文本中的有效地址信息，在PIM數據庫內檢索并匹配出準確的位置信息。

文本輸入

地址解析地址檢索

信息輸出實例展示解析新聞中的地址信息，將新聞展示在地圖中的新

聞發(fā)生地上新聞文件宣傳材料興趣點列表?

興趣點名稱

?

經緯度?

興趣點類別

?

…35基于深度學習的NER模型將識別

實體檢

索自研

地址庫數據類應用——

PIM配合實現輿情監(jiān)控智能摘要基于機器學習的摘要提取方法，快速準確的提取新聞/段落中的關鍵信息輸入：今天又下雨了意圖識別實現自動化的新聞分類工作，平均精確率和召回

率都達95%以上36情感分析對帶有情感色彩的主觀性文本進行極性分析判斷，精確率

和召回率都達到97%以上，支持用戶自設極性閾值，滿足不同

場景下的情感分析設定全國部分城市調控政策

“松綁

”

，深圳樓市未受影響南方+客戶端2018年訊

連日來,全國幾個城市的樓市政策都有變化和調整,

以菏澤為起點,

出現了從三線城市到一線城市的樓市調控政策的接連

“松綁

”,此番調整對深圳房地產市場并未帶來交易升溫的變化。樓盤現場:外地

“松綁

”暫未刺激深圳市場連日來,筆者分別走訪了龍崗中心城、坪山及沙井片區(qū)的龍

園大觀、碧桂園鳳凰國際公館和萬科星城,產品包括了市場成

交量較高的住宅及公寓兩類。幾乎無一例外遇到在項目周邊不時有中介人員上前搭話看房。12月23日上午11點左右,龍園大觀銷售現場大約有七八位購

房者與銷售人員在了解房源情況。世聯的銷售員對筆者表示,廣州、珠海的調控政策調整對該項目銷售目前尚未發(fā)現多大影響。摘要南方

客戶端2018年訊

連日來,全國幾個城市的樓市政策都有變化和調整,

以菏澤為起點,出現了從三線城市到一線城市的樓市調控政策的接連“松綁

”,此番調整對深圳房

地產市場并未帶來交易升溫的變化?；谇把厣疃葘W習成果構建的意圖識別系統，在

31種意圖中推敲用戶想法，精確率和召回率都達95%新聞文本新聞新聞分類正向負向正向負向輸入：說的太好啦教

育

房

產

時

尚星

座

彩

票

娛

樂社

會

家

居

時

政財

經

體

育

游

戲股

票

科

技其他類…視頻新聞音樂天氣電話電影日程得到的結果應該不只是智慧管網PIM+萬物互聯

人慧工智能+想象力

……376

團隊業(yè)績

團隊獲獎情況.

BIM中心參建項目.

合作企業(yè)團隊成就38BIM

研

究

中心

獲獎情況西南石油大學BIM研究中心在過去的幾年中，參加國際、

國內競賽共獲得獎勵21項次。l

《基于BIM的校園運維管理研究及施工管理應用》在第三屆國際BIM大獎賽中獲得“最佳高校BIM技