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傅敏-数字化交付赋能石化工程建设.pdf

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1、P1数字化交付赋能石化工程建设数字化交付赋能石化工程建设傅敏中石化石油工程设计有限公司智能化研究中心副经理2022.7.1P201公司概况02平台探索之路03数字化交付平台P3P3公司概况公司概况1P41、历史前沿1965年大庆油田设计院40余人赴山东组建设计室。2003年成为胜利石油管理局控股的有限责任公司。2013年成为中石化石油工程建设有限公司的全资子公司。1972年成为胜利油田独立的设计研究机构。中石化石油工程设计有限公司自1965年成立，历经3次改制，目前为石工建全资子公司。P52、人力资源及专家队伍全国工程勘察设计大师1人享受政府特殊津贴专家5人集团公司突出贡献专家4人集团公司学术

2、技术带头人7人闵恩泽、孙越崎奖12人山东省勘察设计大师1人山东省青年勘察设计师2人山东省有突出贡献专家1人n 学历结构，硕士研究生及以上382人，大学690人，大专以上68人，其他73人。n 在站博士后2人。n 职称结构，教授级高级职称26人，高级职称705人，中级职称267人，初级职称82人。n 各类国家执业资格人员628人次、IPMP和PMP认证项目经理107人次。我公司在岗职工1213人，其中专业技术人员1080人，占比89%，其中中青年骨干占比68%，形成老中青紧密结合的人才体系。P63、资质情况我公司建立起了集科研、咨询、勘察、设计、监理、工程总承包、信息化服务为一体的业务体系，为油

3、气能源工程建设提供全过程工程咨询解决方案。P74、行业水平n国家甲级勘察设计单位n全国石油系统油田注水及水处理技术中心站站长单位n全国石油系统滩海油田地面工程技术指导性设计院n中国石油和化工行业技术创新示范企业n中国石油和化工勘察设计行业技术创新示范企业公司遵循创新驱动发展理念，为适应油气田地面工程建设的需要，坚持技术创新和技术进步，历经50余年的沉淀和升华，形成了涵盖：油气集输及处理、油气田采出水处理及注水、海洋工程、管道工程、节能环保、新能源、数字化信息化智能化、工程勘察、公用工程等9个领域的油气田地面工程建设技术系列，为解决石化行业油气田地面工程技术难题提供了全面技术支撑，整体技术处于国

4、内领先水平。P85、信息化产品智能化管道系列智能化管道系列2数字化交付平台数字化交付平台1一体化办公平台一体化办公平台4项目管理平台项目管理平台3P9P9平台探索之路2P10Skyline是独立于硬件之外、多平台、多功能的一套软件系统。在多接口的接入方面不占优势。SuperMap平台具有数据结构的二三维一体化、二三维一体化的空间数据管理、二三维一体化的场景构建、符号化的三维场景、二三维一体化的空间分析等特点。具备强大的数据承载力和流畅的性能，拥有更绚丽的三维效果。2017-2019年新气、鄂安沧、青宁2

5、020-2021年山东管网南干线2022年东营原油库、东干线ArcGIS在平台接入与功能方面都展现出了较强的能力，但是在三维效果方面不占优势。1998年油田地理信息系统1、GIS平台对比P112、GIS平台方案选择在经历了Arcgis、国遥、Skyline、SuperMap平台的尝试，超图平台在二三维一体化平台系统中具有较大优势，市场知名度高、用户广泛、技术先进、自主可控、售后服务保障好、二三维一体化等众多优点，历经多年的摸索及实践，为我公司设计数字化交付奠定了基础，我公司目前在数字化交付方面与超图公司深度合作，达成了战略合作协议。长输管道数字化交付油气田地面工程数字化交付P12P12数字化

6、交付平台数字化交付平台3P131、基于数字化交付的数字孪生体建设我公司围绕数字孪生技术开展技术研究及实践，牵头编制数字孪生相关标准、应用数字化集成设计技术、数字化交付技术开展数字孪生的建设和应用，并组织专业的团队通过科研课题进行技术攻关，通过工程实践使得数字孪生应用场景落地，形成了数字孪生体建设及应用的相关技术。P141、基于数字化交付的数字孪生体建设集团公司级油气田地面工程数字化交付细则长输管道工程数字化交付细则二级企标天然气分公司输气管道工程全生命周期数字化标准规范共计56个；胜利油田油田地面工程数字化交付标准体系共计38个。项目级顺北油气田地面工程数字化交付标准；春风油田排691

7、数字化交付标准；其他项目级标准我公司积极开展数字孪生相关标准编制工作，目前已完成集团公司级交付标准2项，天分及胜利油田企标2项共计94个，项目级标准包括顺北油气田交付标准、排691交付标准等多个工程交付标准；目前正在对天分企标进行升版；后期将总结现有成果，形成适应性更强的、更完善的标准化的交付标准。标准编制P151、基于数字化交付的数字孪生体建设我公司具有国际领先水平的数字化集成系统（SIES），该技术改变了传统的设计理念，以实现数据与资源共享为目标，通过建立一个覆盖EPC项目管理全过程的、统一的、跨地域远程协同的数字化集成管理平台，实现工程的“数字化、智能化、虚拟化、集成化”，满足工程全生命

8、周期管理需求。该技术取得3项专利、2项软件著作权、编制2项企业标准。海上平台联合站大牛地天然气处理长输管道站场集成项目数字化集成设计技术研究P161、基于数字化交付的数字孪生体建设数字孪生体关键技术研究孪生体类型孪生体类型通过研究管道工程数字化设计交付的空间数据模型，形成了一套基于全生命周期的数据标准，编制了管道工程本体、周边环境数字孪生体构建方案和油气管道本体及周边环境状态感知技术的应用技术方案，建立了不同应用场景的机理模型及数据应用的智能平台。线路站场环境地质灾害机理模型的构建管道周边数字孪生体数据模型的构建管道本体数字孪生体第三方破坏预警运行优化腐蚀预警地质灾害预警有生命力的数字孪生

9、体工业APP感知技术三维空间模型工程算法库人工智能挖掘算法库知识库负荷预测1、基于数字化交付的数字孪生体建设通过研究管道工程数字化设计交付的空间数据模型，形成了一套基于全生命周期的数据标准，编制了管道工程本体、周边环境数字孪生体构建方案和油气管道本体及周边环境状态感知技术的应用技术方案，建立了不同应用场景的机理模型及数据应用的智能平台。P171、基于数字化交付的数字孪生体建设孪生体类型孪生体类型数字孪生体建设技术研究三维可视化数据模型开发实时数据与三维可视化模型的数据交互方法研究工艺仿真模型与三维可视化模型的融合方法研究通过研究油田数字孪生体建设技术，掌握了三维可视化数据模型开发的技术，形成了

10、实时数据与三维可视化模型数据交付方法及接口模块，实现了工艺仿真模型与三维可视化模型的融合。数字孪生体关键技术研究P182、数字化交付平台技术简介技术简介2、数字化交付平台支持负载均衡，满足大用户量同时访问支持多项目、多用户，分布式部署，可作为油气田或集团公司的统一平台支持Oracle数据库及开源数据库基于底层地理信息平台（SuperMap）等，满足不同的客户需求和保密要求。数字化交付平台采用云架构技术，基于微服务框架模块化、可拆卸、可按需组合，快速满足不同项目的个性化需求技术简介P192、数字化交付平台发展历程1、公司自2015年开始涉足数字化交付服务。2015开始2016成型2017

11、-18深化应用2019扩展2020 提升3、鄂安沧输气管道工程一期智能化管道工程、青宁输气管道工程智能化管道、元坝-德阳输气管道工程数字化管道等项目中进行了应用，产品功能逐步完善。2、在新疆煤制气外输管道工程（潜江韶关段）智能管道建设工作中，启动了数字化交付平台的自主研发工作。5、基于该产品申报的长输管道设计数字化交付平台系统V1.0获软件著作权登记。依托山东管网南干线天然气管道工程智能化管道项目、胜利永安油田永21块地下储气库产能建设建设工程数字化等项目，提升产品稳定性、高并发、个性化定制等产品化功能。4、为适应油气田地面工程数字化交付的需要，以新春采油厂排691块数字化交付为示范工程，启动

12、平台升级完善工作，并在顺北油气田、新春采油厂排612北、排601西等数字化交付项目中进行了应用与实施。P202、数字化交付平台产品架构系统总体架构分为：基础支撑层、数据层、服务层、应用层、表现层和用户层。可通过标准接口与外部系统和数据中心进行数据交互和服务共享。工程采集人员监理审核人员业主系统管理人员中间件石化智云站场、阀室施工采集身份认证系统日志系统安全权限管理流程引擎移动APP联合站数据库外输管线数据库文档服务外输管线设计交付地面工程施工数据采集供应商物资采集二维地图服务三维服务WEB端网络服务器系统操作系统数据库外输管线施工数据采集数据中心外部内部设计交付数据库供应商数据库文档数据库其

13、它业务库管线站场、阀室施工采集外输管线设计交付地面工程站场施工数据采集地面工程站场设计交付外输管线施工数据采集电力工艺动设备静设备工艺动设备静设备工艺动设备静设备管材信息管道焊接管道检测电力电力管材信息管道焊接管道检测供应商数据交付动设备电力静设备自控P212、数字化交付平台产品功能数字化交付平台由基础管理平台、数据采集子系统、二维展示子系统、三维展示子系统、指挥中心大屏和移动端APP六部分组成。既可部署于油气田分公司，用于分公司内部的工程项目数字化交付管理，实现各分公司多项目的工程数字化交付管理工作。（1）主要功能P222、数字化交付平台产品功能（2）基础管理平台用于项目E、P、C各

14、参与方、工程各标段的角色、岗位、人员权限的管理。各工程项目按工厂结构和专业分工两条线索进行交付资源、交付内容配置、数据质量检查规则配置等功能，是开展工程项目数字化交付的基础管理平台。（2）基础管理平台P232、数字化交付平台产品功能人员管理人员管理机具、设备管理物资追踪施工数据采集采购数据采集焊接工艺规程（2）基础管理平台2、数字化交付平台在数字化交付平台建设的整个过程中，二维码应用技术已纳入信息化系统顶层设计和统一规划，加强了工程技术质量管控和追溯机制，在人员管理、机具设备报验、工程物资现场收发货、物资设备的信息追踪、利用手机APP进行施工数据及物资采购数据采集等方面进行了大规模应用。（2

15、）基础管理平台P242、数字化交付平台产品功能用于施工、采办等工程建设期数据的采集录入。采集内容根据工程类型由管理人员在基础管理平台中配置生成，采集数据表内容遵循油气田地面工程数字化交付细则、长输管道工程数字化交付细则等标准规范。（3）数据采集系统P252、数字化交付平台产品功能（3）数据采集系统对焊口、检测等关键数据，提供数据质量检查功能，对不符合质量检查规则的数据进行提示，方便审核人员的数据校核工作。25全生命周期全生命周期数据库数据库二维码二维码1 1、扫码，现场采集、扫码，现场采集监理单位2 2、审审核核3 3、审审批批建设单位4 4、上上传传施工单位现场填报现场填报监理单位施

16、工单位1 1、PCPC端填报端填报2 2、审审核核3 3、审审批批4 4、上传，、上传，归档归档在线填报在线填报综合展示综合展示建设单位ExcelExcel网页端网页端归归档档提供PC端录入、EXCEL表导入、移动端导入等多种方式，方便现场人员选择合适的数据采集方式。P26三、数字化交付平台2、数字化交付平台产品功能移动端APP供现场数据采集人员和监理人员使用;在施工现场可及时录入各类施工数据；监理可进行现场行为检查以及人员、机具设备检查等操作。物资监理施工建设单位2、数字化交付平台产品功能移动端APP供现场数据采集人员和监理人员使用;在施工现场可及时录入各类施工数据；监理可进行现场行

17、为检查以及人员、机具设备检查等操作。（4）移动端APPP272、数字化交付平台产品功能 APP提供数据本地存储功能，当现场无网络时，可将数据暂存于移动端设备，待网络恢复后进行数据上报。APP具备“扫一扫”和“随手拍”等便携性功能，可通过扫描管材、人员、机具、设备上的二维码自动采集相关数据，降低人工录入工作量，对关键工序、隐蔽工程可拍摄照片和视频，与施工数据同时上传，提供更为全面直观的工程建设资料。（4）移动端APP020103040506一线风采随手拍现场设施即时导航站场、阀室、中线桩及周边设施随时可查，利用手机可导航直达。扫一扫方便物资收发货移动端扫一扫管材、阀门等重要物资上的二维码，实现

18、及时收货随时查看进度设计信息随手查焊口信息即时跟踪利用APP端焊口追踪，在现场扫一扫，可查询焊口的全过程信息设计数字化交付移动端，可在现场随时查看形象进度、重点工序问题追踪、风采展示P282、数字化交付平台产品功能基于影像图、工程设计成果、测量CAD成果等内容，采用二维GIS平台进行开发。系统提供“地图展示、地图查询、地图统计、专题图、文档管理、数据管理、统计分析”等7大功能。（5）二维展示子系统P292、数字化交付平台产品功能（5）二维展示子系统设计交付方面，系统依托设计交付的数据和资料以电子地图形式展示工程线路路由和站场平面布置，通过线路路由和站场平面可展示相应的设计数据（属性）、

19、设计文档、评价文件等，范围涵盖了可研、初设、施工图设计等各个设计阶段。工程交付方面，通过设计数据与施工数据的叠加，展示工程重要工序的进展，如：测量放线、焊接、下沟等施工动态，可对工程实体的设计、施工、采办等数据进行集成查询，对隧道、穿跨越等特殊工段采用专题图的方式进行展示。P302、数字化交付平台产品功能（6）三维展示子系统三维展示子系统以接收的SmartPlant 3D、PDSoft、PDMS等设计软件所提供的站场三维模型为基础，通过转换处理形成站场的三维可视化模型，并通过优化模型、动态加载，提高系统的整体响应速度。P312、数字化交付平台产品功能站场以工厂层级为导航、以设备位号为纽

20、带，实现设计、施工、采购数据的自动关联、文档在线预览、智能P&ID处理、集成发布等功能。模型对象通过与Project、EXCEL等项目进度计划数据的关联，具备展示不同施工节点项目已建、在建、代建进度情况的功能，对工程进度提供直观的管理手段。（6）三维展示子系统P322、数字化交付平台产品功能包含4D进度展示、计划管理、单管图管理、进度填报、焊缝管理、视频监控等功能。对不同的站场施工方案进行4D进度推演，选取最佳方式；对物资到货、存储、使用全过程进行追踪管理；大力推广人机材、质量管控等全面实施二维码应用；研究对于提升焊口精细化管理水平的方案。（7）智能工地P332、数字化交付平台产品功能

21、指挥中心大屏用于将施工采集模块中的分散数据进行汇总展示和统计分析。系统提供对工程总进度、各标段进度、焊接检测情况、施工质量考核情况、施工单位资源投入情况、各标段具体进展等数据的统计分析功能，通过二维地图、三维模型、柱状图、饼状图等方式进行展示，便于管理人员更直观清晰的把控项目的整体建设情况。（8）指挥中心大屏P343、数字化交付工程应用成效公司自2015年开始涉足数字孪生体建设相关工作，主要承担了长输管线、站场、储气库、海上平台等几大类工程，通过数字化集成设计、工程数字化交付、数字化平台开发建设等致力于数字化、智能化工厂的建设工作。截止目前公司共承接了15个工程的数字化交付，其中管线类5个、

22、站场类10个。主要项目明细如下：P354、正在开展探索的工作以数据标准体系为基础，开展管道工程数字孪生体的构建、数字孪生体本体和周边环境的感知数据应用研究及基于数字孪生体的应用挖掘，推进油气管道向智能管道和智慧管网发展，保障油气管道安全、环保、高效、可靠运行。构建管道工程数字孪生体P36图像辅助建模技术数据恢复技术数据关联技术建模效率提高20%40%通过研究在役站场数字化恢复关键技术，掌握自动拟合关键点技术，摆脱传统的构建三维数字化模型思路；同时，通过AI识别，构建出结构化智能图元，实现模型、数据、图纸等信息的关联。4、正在开展探索的工作在役站场数字化恢复关键技术研究P374、正在开展探索的工作智能工地以数字化转型赋能为引领，充分利用当前物联网、云计算、大数据、人工智能等先进技术，建设智慧工地应用，实现施工数据自动采集、视频智能监控、风险自动识别、质量主动校核、管理决策支持，提升施工现场管理的可视化、智能化水平，逐步减少现场人员工作量，降低工程建设成本。自动化控制、数字化业务、随施工同步完成数字孪生自动化控制、数字化业务、随施工同步完成数字孪生智能化监控、自动化识别智能化监控、自动化识别P38谢谢大家！谢谢大家！

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