一、系统架构
1.1 当前问题
1.2 整体架构
应用表现层：多终端适配的交互界面，支持实时数据可视化、报警提示及用户操作反馈，提升决策效率，总体分为数智管网、运行监测、安全监测三大模块。
服务层：提供模块服务支持、消息队列及权限管理，支持跨模块协同。
算法层：提供深度融合SCADA数据的泄漏监测算法，人工智能的复杂原油管网优化模型，安全运行监测与危险预测模型。
数据层：不仅收集现场变送器数据，也收集SCADA系统数据，并进行清洗、整合数据，实现结构化与非结构化存储。
数据采集层：实现设备与数据层的互联，并保障数据传输安全与设备间通信可靠性。
数据源：接入传感器、SCADA系统及其他系统数据，支持高频采集与边缘计算预处理。
1.3 系统特点
二、数智官网
2.1 模块特点
数智管网通过三维可视、全生命周期管理、虚拟建造及信息综合四大核心特点，系统性解决传统油气管网建设与运维难题，从质量、成本、工期、效率四大维度创造显著价值：
三维可视：基于高精度建模技术，实现管网、设备及地形的立体化动态展示，设计阶段可直观发现管线交叉、碰撞等问题，降低设计误差率；施工与运维中，通过AR管线定位、流向动态追踪等功能，减少人工勘测与误判风险，提升质量管控精度。
全生命周期管理：整合管线设计、施工、运维及报废数据（如材质记录、检修日志等），支持全链条追溯与智能分析。通过设备状态监测、安全风险评估等功能，提前预警腐蚀、老化问题，减少非计划停机，延长设备寿命，降低全周期维护成本。
虚拟建造与仿真：在施工前通过虚拟仿真验证工艺方案，模拟油气流速、压力等参数，优化管线布局与设备配置，避免返工；结合输送工艺在线优化功能，动态调整运行参数，降低能源浪费，缩短调试周期，显著提升工程效率。
信息综合集成：融合设备数据、视频监控、GIS地图等多源信息，构建统一决策平台。移动端展示与一键控制功能打破空间限制，实现远程协同管理；系统自巡检与故障诊断功能将问题响应时间缩短，提升运维效率的同时，减少人工巡检成本。
2.2 模块功能
1.通过高精度三维建模技术，真实还原油气管网、设备及地形环境，支持缩放、旋转、剖面查看等交互操作。
2.直观呈现复杂管网结构，辅助空间规划与设备布局优化，降低设计误差，提升管理决策效率。
3.结合AR（增强现实）技术，通过移动设备实时叠加管线位置、属性及埋深信息至实景画面。
4.快速定位隐蔽管线，减少人工勘测成本，提升现场巡检安全性与定位精度。
5.集成管线材质、施工记录、检修历史等全生命周期数据，支持关键词搜索与分类筛选。
6.实现信息秒级调取，避免纸质档案管理漏洞，为维护提供精准数据支撑。
7.通过手机/平板实时查看管网状态、报警信息及关键参数，支持远程指令下发。打破办公场景限制，实现移动化高效管理，提升应急响应速度。
8.实时采集泵、阀、传感器等设备的运行数据（温度、振动、能耗），异常时自动预警。
9.预防设备突发故障，延长使用寿命，减少非计划停机损失。
三、安全监测
3.1 安全监测模块
本平台安全监测模块以“预防-监测-响应-闭环”为核心逻辑，集成视频监控、安全风险评估、系统自巡检、故障一键诊断、应急预案管理及应急演练六大功能，构建多层级、全场景的智能安防体系，具有以下特点：
管道泄漏动态监测与智能预警：通过视频监控集成与设备状态监测的联动，实时捕捉管线泄漏、设备异常等风险，结合安全风险评估的AI算法，动态生成风险热力图并推送预警等级，实现“视觉+数据”双通道验证，高效提升隐患识别准确率。
主动防御与闭环运维：系统自巡检定时扫描软硬件健康状态，故障一键诊断可快速定位问题根源并提供修复方案，形成“检测-诊断-修复”自动化闭环，将故障响应时间缩短，减少非计划停机，降低运维成本。
应急协同与虚实结合演练：支持内置应急预案库，支持按事故类型（如堵塞、泄漏）自动匹配处置流程，并推送责任人；通过虚拟仿真模拟事故场景，开展AR增强现实演练，提升人员应急操作熟练度，减少事故平均处置时间。
多源数据融合与决策支持：整合管线动态追踪、设备控制、风险评估等多维度数据，生成全局安全态势图，辅助管理者快速决策。移动端同步推送预警信息与应急指令，打破空间限制，实现跨部门高效协同。
3.2 动态监测
1.接入现场摄像头画面，与设备数据联动，异常时自动跳转至对应监控画面。强化安全监管，实现“数据+视觉”双重验证，提升事故追溯能力。
2.结合管线腐蚀数据、地质变化、设备老化度等，动态生成风险热力图与预警等级。提前识别高危区域，定向推送加固或检修建议，降低安全事故发生率。
3.定时扫描软硬件运行状态，检测通信延迟、数据异常、服务中断等问题并生成报告。保障平台稳定性，减少人工排查工作量，提升故障发现效率提升。
4.故障发生时自动分析日志、传感器数据及操作记录，定位原因并提供修复方案。缩短故障处理时间，降低对专业技术人员的依赖，减少生产损失。
3.3 应急管理
本模块能够对各类应急预案进行集中统一的梳理、编纂与存储。不仅可以高效地制定新的应急预案，还能根据实际情况及时对已有预案进行修订完善，确保预案的科学性、针对性与可操作性，使预案能更好地适配可能面临的各种突发状况。
应急演练方面，本模块可发挥强大的组织协调作用。从演练的策划、筹备，到具体实施以及后续的总结评估等环节，均能有序把控。通过演练，检验预案在实际场景中是否可行，发现其中存在的漏洞与不足，进而为进一步优化预案提供有力依据，让应急处置方案更加成熟完善，提升整体应急能力。
四、运行监控
4.1 运行监测
本平台运行监测模块以“实时感知-智能调控-动态优化”为核心架构，集成设备状态监测、管线流向查看、工艺在线优化、设备一键控制、浆体动态追踪五大功能，构建覆盖“设备-管线-工艺-浆体”全要素的智能化监控体系，具备以下特点：
全链路实时感知与可视化
通过设备状态监测实时采集泵、阀等设备的温度、振动、能耗数据，结合管线流向查看与浆体动态追踪，动态显示油气流速、位置及压力分布，形成从设备到浆体的全链路可视化监控，异常状态快速预警，提升故障定位效率。
AI驱动的工艺自适应优化
基于输送工艺在线优化的AI算法，实时分析油气浓度、流量及能耗数据，自动调节泵频、阀门开度等参数，实现输送效率与能耗的最优平衡，降低能耗成本，提升输送稳定性。
集中化控制与协同操作
设备一键控制支持远程批量启停泵阀设备，预设标准化操作流程，减少人工干预；结合移动端展示，实现跨区域设备协同管理，降低误操作率，提高应急响应速度。
预测性维护与前瞻决策
整合设备历史运行数据与浆体输送趋势，预测设备磨损周期与管线淤积风险，提前生成维护计划。例如，通过振动数据分析预判泵机轴承故障，避免非计划停机，缩减维护成本。
4.2 模块功能
动态显示油气流动方向、流速及关键节点压力，支持历史数据回溯对比。辅助流量均衡调度，快速识别淤积或泄漏风险区域，优化输送稳定性。
基于AI算法实时分析工况数据，自动调节泵频、阀门开度等参数以实现最优能耗比。降低能源浪费，提升输送效率。
集中控制界面支持单设备或组合设备的启停、模式切换，预设标准化操作流程。简化人工操作步骤，减少误操作风险，提升大规模设备协同效率。
通过传感器与模型计算，实时显示油气在管线中的位置、浓度及预计到达时间。精准掌握输送进度，优化下游工序衔接。
4.3 批次跟踪
批次跟踪：研发批次跟踪的误差自修正算法，将批次在线跟踪的平均时间误差降低至5min以内
油品溯源：基于SCADA运行数据对站场及油罐阀门状态对不同罐的油品批次进行跟踪，并结合质量衰减规律，实现下游油罐接收来油的质量溯源与关键质量指标预测
混油预测：基于混油发展机理与运行数据提出混油预测模型，实现混油长度及浓度分布的预测
