2026 年初，國家管網(wǎng)集團多條主干管道開工，標(biāo)志著天然氣“全國一張網(wǎng)”建設(shè)提速。油氣站作為能源供應(yīng)鏈核心，其安全高效運維是保障管網(wǎng)互聯(lián)互通、實現(xiàn)能源穩(wěn)定供應(yīng)的關(guān)鍵支撐。針對傳統(tǒng)工藝管控粗放、風(fēng)險預(yù)判滯后等行業(yè)痛點，數(shù)字孿生平臺成為破解運維瓶頸、推動油氣行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的核心抓手。

依托圖撲軟件自研 HT 引擎融合物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計算，構(gòu)建油氣集輸數(shù)字孿生管控平臺。平臺打造 GIS 場站映射、生產(chǎn)管控、作業(yè)仿真、收發(fā)球筒作業(yè)等全維度三維場景，具備多維度數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警、告警可視化等核心能力，實現(xiàn)油氣集輸全流程智能化管控。

HT 管控平臺通過三大模塊協(xié)同聯(lián)動，將分散業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀決策依據(jù)，推動油氣場站運維模式從被動處置向主動預(yù)判升級、從單點管控向全域協(xié)同演進，構(gòu)建全場景智能化管理閉環(huán)，為油氣場站安全高效運行筑牢技術(shù)支撐。

油氣集輸全景視圖

利用圖撲 HT 三維仿真技術(shù)將油氣集輸全流程數(shù)字化呈現(xiàn)，支持實時監(jiān)控、工況分析、協(xié)同調(diào)度，提升場站運行的可視化與智能化水平。

■空間維度：精準(zhǔn)構(gòu)建井口、輸油管線、各層級場站、中心場站的三維數(shù)字孿生模型，復(fù)刻物理設(shè)施布局、結(jié)構(gòu)、運行參數(shù)，實現(xiàn)油氣集輸關(guān)鍵場景全流程動態(tài)可視化管控。

■流程維度：突破單一設(shè)施展示局限，創(chuàng)新實現(xiàn)油氣集輸全鏈條動畫模擬，覆蓋從鉆井、采油、集輸、油氣場站處理的完整流程。通過動態(tài)動畫還原各環(huán)節(jié)工藝邏輯、物料流向與設(shè)備協(xié)同機制，為運維人員提供全局視角，降低流程認知門檻，提升全鏈條瓶頸分析與協(xié)同調(diào)度效率。

漫游巡檢

基于圖撲 HT 引擎打造沉浸式漫游動畫，全景呈現(xiàn)從鉆井平臺下鉆作業(yè)、油氣匯聚入管，到管道輸送至集輸站、再匯聚集氣場站的全流程作業(yè)場景。融入 HT 專屬粒子特效與流體動態(tài)效果，精準(zhǔn)還原油氣流動軌跡與實時運行狀態(tài)，兼顧場景真實性與視覺直觀性。

綜合數(shù)據(jù)監(jiān)測

HT 平臺實現(xiàn)二維圖表與三維模型深度融合，一體化呈現(xiàn)輸氣狀態(tài)、應(yīng)急資源、管段信息、視頻監(jiān)控、關(guān)鍵指標(biāo)、實時告警、趨勢分析等核心內(nèi)容，構(gòu)建管網(wǎng)全域監(jiān)測與智能預(yù)警能力。

■全狀態(tài)監(jiān)測與預(yù)警：實時展示輸氣量、壓力、設(shè)備在線率等運行指標(biāo)，指標(biāo)異常時系統(tǒng)自動觸發(fā)預(yù)警機制。

■應(yīng)急資源管理：可視化標(biāo)注應(yīng)急隊伍、物資倉庫空間位置及保障范圍，提升應(yīng)急響應(yīng)與資源調(diào)度效率。

■管段信息管理：集中展示管段編號、材質(zhì)、長度等基礎(chǔ)信息，為管網(wǎng)全生命周期運維提供數(shù)據(jù)支撐。

■視頻監(jiān)控接入：兼容多格式視頻流，實現(xiàn)油氣集輸關(guān)鍵區(qū)域視頻監(jiān)控全覆蓋。

■井場趨勢分析：通過壓力、流量歷史變化曲線，輔助開展工況分析與異常問題追溯。

三維聯(lián)動告警

場景內(nèi)建立告警信息與三維模型雙向綁定機制，傳感器觸發(fā)閾值時，對應(yīng)設(shè)備模型自動高亮閃爍，同時聯(lián)動調(diào)取周邊監(jiān)控視頻，輔助運維人員秒級定位物理風(fēng)險點，大幅縮短應(yīng)急響應(yīng)時間。

圖撲 HT 視頻融合技術(shù)通過圖形圖像處理的技術(shù)，將視頻畫面與三維場景圖形進行疊加。將視頻信號按照三維場景的虛擬攝像機位置、角度和視野進行校準(zhǔn)，使視頻畫面與場景實現(xiàn)一致的視覺效果，達到視頻融合。通過視頻融合可以提供更直觀、全面的視覺信息，幫助用戶更好地理解和分析場景中的實時監(jiān)控視頻。

GIS 全景視圖

基于圖撲 HT for WebGIS 引擎打造一張圖式綜合管控大屏，以三維地理空間映射為底座，實現(xiàn)全域關(guān)鍵資產(chǎn)統(tǒng)一數(shù)字化呈現(xiàn)與全域態(tài)勢感知。通過圖層篩選、空間測量、定位檢索等工具，可快速聚焦目標(biāo)區(qū)域與資產(chǎn)類型，為管網(wǎng)規(guī)劃、運維巡檢、應(yīng)急處置、指揮調(diào)度提供精準(zhǔn)空間數(shù)據(jù)支撐。

GIS 一張圖

該模塊整合井口、管線、場站等物理資產(chǎn)的地理空間數(shù)據(jù)與實時業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，通過三維建模技術(shù)實現(xiàn)物理世界在數(shù)字空間的精準(zhǔn)投射與動態(tài)映射，達成“資產(chǎn)上圖、數(shù)據(jù)聯(lián)動、狀態(tài)可視”。

依托圖撲 HT 圖層管理機制，對井口、輸油管線、場站、中心場站等資產(chǎn)實施分層建模與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)綁定，構(gòu)建多維度、精細化圖層管理體系。用戶可通過勾選選擇、關(guān)鍵詞檢索、狀態(tài)條件篩選等交互方式，靈活管控各圖層的顯示與隱藏，根據(jù)實際業(yè)務(wù)需求精準(zhǔn)聚焦特定資產(chǎn)類型（如僅展示輸油管線）或特定運行狀態(tài)（如僅展示告警場站）。

井站生產(chǎn)數(shù)據(jù)

實時展示原油日產(chǎn)量、天然氣產(chǎn)量、井口壓力、井口溫度、累計產(chǎn)量等指標(biāo)；全程監(jiān)控抽油泵運行狀態(tài)與設(shè)備效率；對可燃氣體等安全指標(biāo)進行實時監(jiān)測與預(yù)警；通過壓力、流量生產(chǎn)曲線圖表直觀呈現(xiàn)生產(chǎn)工況動態(tài)變化。

管段運營情況

平臺針對各管道段運營實現(xiàn)運行狀態(tài)、數(shù)據(jù)報告、資產(chǎn)與環(huán)境三位一體的可視化管控，為油氣管道全生命周期管理提供精準(zhǔn)支撐。

■運行狀態(tài)：實時展示當(dāng)前實時壓力、實時流量、實時溫度等參數(shù)。并通過趨勢圖直觀呈現(xiàn)壓力與流量的時序變化，以及匯總一級泄漏警報信息，明確警報位置與計數(shù)，支持快速定位風(fēng)險點，為應(yīng)急處置提供實時依據(jù)。

■數(shù)據(jù)報告：匯總?cè)站鶜鈮骸⑷站髁俊⑵骄鶜鉁氐炔僮鲾?shù)據(jù)，統(tǒng)計當(dāng)前期間平均值，直觀反映管道運行穩(wěn)定性。整合陰極保護電位測試、閥門室檢查、內(nèi)部檢測及地質(zhì)災(zāi)害勘察等管理記錄，清晰呈現(xiàn)監(jiān)測方法、位置、結(jié)果，為運維決策提供完整數(shù)據(jù)溯源。

■資產(chǎn)與環(huán)境：全面呈現(xiàn)管道健康狀態(tài)，涵蓋防腐蝕涂層有效性、陰極保護電位、內(nèi)部缺陷數(shù)量及巡邏記錄等資產(chǎn)信息。同步監(jiān)測地質(zhì)沉降數(shù)據(jù)，標(biāo)注區(qū)域風(fēng)險等級與受影響人群范圍，并跟蹤第三方承建項目施工狀況，實現(xiàn)資產(chǎn)健康與外部環(huán)境風(fēng)險的全域感知，保障管道安全穩(wěn)定運行。

運維工單管理

集中管理預(yù)防性維護、日常巡檢、應(yīng)急維護等各類工單，覆蓋抽油機、井口、全場及輸油泵等設(shè)備的維護、巡檢與故障處置需求，實現(xiàn)運維任務(wù)全流程透明化、標(biāo)準(zhǔn)化管理。

工藝流程組態(tài)圖

基于圖撲 HT 自研低代碼開發(fā)平臺，可快速完成工藝流程 HMI 組態(tài)界面的搭建，清晰展示原料輸入、加熱精餾、多級分離、真空萃取等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)從原料到成品的全流程可追溯，幫助運維人員快速定位工藝節(jié)點、追蹤物料流向，為生產(chǎn)調(diào)度與工藝優(yōu)化提供直觀支撐。HT 低代碼平臺能夠靈活適配生產(chǎn)流程調(diào)整需求，大幅縮短可視化系統(tǒng)部署與迭代周期。

運行狀態(tài)報告

面板內(nèi)整合處理能力儀表板、關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)、緊急停機（ESD）狀態(tài)、報警統(tǒng)計模塊，直觀呈現(xiàn)每日液/氣處理量、油/氣/水出口產(chǎn)量等核心生產(chǎn)指標(biāo)，實時監(jiān)控分離器、加熱爐、壓縮機等關(guān)鍵設(shè)備運行工況。以三維可視化形式展示 ESD 安全狀態(tài)，并按級別匯總高壓、可燃氣體、高振動等報警信息，清晰標(biāo)注報警來源、處理狀態(tài)與觸發(fā)時間，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)、安全風(fēng)險的集中可視化管控。

空間測量工具

用戶通過點擊地圖空間點繪制線段或多邊形，系統(tǒng)實時計算并展示距離或面積數(shù)據(jù)；配備一鍵清除功能，可快速重置測量狀態(tài)，支持多次、多場景測量需求，同時保障測量精度與空間坐標(biāo)一致性。

中心油氣場站

三維全景場站

通過 HT 輕量化建模技術(shù)，對油氣分離器、氣體壓縮機、原油儲罐、輸油泵組、換熱器、輸油管線、火炬塔、水處理裝置及各類構(gòu)筑物進行模型精簡優(yōu)化。確保還原物理場站結(jié)構(gòu)、布局與工藝關(guān)系的同時，大幅降低場景加載與渲染開銷，實現(xiàn) Web 端跨終端流暢運行。HT 監(jiān)控平臺可提供 360° 全景漫游、視角切換、設(shè)備聚焦、層級顯隱等交互操作。

綜合數(shù)據(jù)展示

運維人員可通過界面一鍵掌控設(shè)備微觀運行與全局宏觀態(tài)勢：實時監(jiān)測油管液位、壓力、信息安全，以及壓縮機運行狀態(tài)、性能效率、健康指標(biāo)、轉(zhuǎn)速。整合安全運行天數(shù)、安全儀表系統(tǒng)（SIS）及物料平衡等關(guān)鍵參數(shù)，為生產(chǎn)調(diào)度與安全管控提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支撐，確保決策有據(jù)可依。

■核心運行參數(shù)：以可視化面板展示凈化油量、售氣量、采出水量等累計指標(biāo)，面板搭載數(shù)據(jù)校驗與格式標(biāo)準(zhǔn)化渲染功能，確保計量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可讀性。

■儲罐與藥劑分析：通過 HT Drawing 柱狀圖展示罐位、藥劑利用率。支持?jǐn)?shù)據(jù)多級鉆取，以及聯(lián)動三維場景高亮對應(yīng)儲罐與投加裝置，實現(xiàn)“圖表-設(shè)備-日志”聯(lián)動，助力庫存管控與藥劑成本優(yōu)化。

■工藝單元負載：采用分級色標(biāo)展示負載狀態(tài)，以綠、藍、黑三色直觀反映分離、脫水、壓縮、水處理等單元運行水平。

■生產(chǎn)物料平衡：展示當(dāng)日產(chǎn)量、水量、溫度等核心指標(biāo)，支持歷史數(shù)據(jù)對比與空間定位，為物料平衡調(diào)度提供科學(xué)依據(jù)。

收發(fā)球作業(yè)仿真系統(tǒng)

基于 HT 引擎構(gòu)建收發(fā)球筒作業(yè)仿真系統(tǒng)，通過粒子特效、流體仿真動畫，完整呈現(xiàn)作業(yè)規(guī)程與操作指導(dǎo)，實現(xiàn)收發(fā)球作業(yè)全流程可視化、標(biāo)準(zhǔn)化仿真教學(xué)。系統(tǒng)覆蓋收發(fā)球全流程作業(yè)環(huán)節(jié)，具體操作流程如下：

■前置準(zhǔn)備：完成作業(yè)前安全設(shè)施檢查、流程及參數(shù)確認、人員與資源調(diào)配準(zhǔn)備，夯實作業(yè)安全基礎(chǔ)。

■分步操作演示：分步演示收發(fā)球全操作內(nèi)容，同步嵌入高逼真度仿真動畫，實現(xiàn)操作流程可視化呈現(xiàn)。

■球體投放仿真：投放清管球/檢測球后，通過圖撲粒子特效渲染氣體推動球體行進的動態(tài)過程，粒子流速與實時壓力表參數(shù)聯(lián)動，直觀反映管內(nèi)壓力波動的物理規(guī)律。

■排污泄壓仿真：以流體仿真技術(shù)還原渾濁淡黃色含雜排污液體動態(tài)特效，聯(lián)動排污閥狀態(tài)與壓力數(shù)據(jù)，實時展示泄壓過程中壓力表數(shù)值變化。

系統(tǒng)可全程同步演示快開盲板啟閉、閥門開關(guān)順序等作業(yè)環(huán)節(jié)，指導(dǎo)操作人員結(jié)合壓力表參數(shù)、通球指示儀狀態(tài)及氣體流動特效，實現(xiàn)對清管球位置的精準(zhǔn)判定與發(fā)送效果的直觀監(jiān)控，動態(tài)還原檢測球在管道內(nèi)的完整行進軌跡。

通過構(gòu)建操作規(guī)程、動作步驟、儀表參數(shù)與三維動畫的深度聯(lián)動機制，將標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)程深度融入操作指引全過程，助力一線人員快速精準(zhǔn)掌握操作要點、吃透狀態(tài)判讀邏輯。該方案既強化了作業(yè)流程的剛性約束，又借助數(shù)據(jù)可視化與動態(tài)模擬的雙重支撐，實現(xiàn)操作安全系數(shù)與執(zhí)行精準(zhǔn)度的雙向提升，從源頭大幅降低高危場景下人為失誤概率，為高危作業(yè)安全管控提供有力保障。

該數(shù)字孿生平臺通過“全景視圖、油氣場站、收發(fā)球作業(yè)”三大模塊的協(xié)同聯(lián)動，實現(xiàn)了油氣生產(chǎn)從宏觀管網(wǎng)到微觀設(shè)備、從穩(wěn)態(tài)運行到動態(tài)作業(yè)的一體化智能管控。不僅解決當(dāng)前油氣站運維中的痛點，更開創(chuàng)基于數(shù)字孿生的預(yù)防式運維新模式，推動油氣場站運維模式從被動處置向主動預(yù)判、從單點管控向全域協(xié)同的智能化升級。

審核編輯 黃宇