“數(shù)字孿生”在油田地面油氣站場(chǎng)中的應(yīng)用和探索

張德發(fā) 姚衛(wèi)濤 董智超 石成 李艦

大慶油田設(shè)計(jì)院有限公司

隨著社會(huì)信息化、數(shù)字化程度的提高，越來(lái)越多的企業(yè)意識(shí)到數(shù)據(jù)資產(chǎn)與物理資產(chǎn)同等重要。對(duì)于油田的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)而言，沒(méi)有工程設(shè)計(jì)和建造階段的數(shù)據(jù)資產(chǎn)積累和繼承，業(yè)主運(yùn)營(yíng)方的日常生產(chǎn)將受到很大的影響和制約。因此工廠在工程竣工或驗(yàn)收時(shí)，是否能夠同步得到工程建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生的、與工廠運(yùn)行管理密切相關(guān)的數(shù)字化成果，顯得尤為重要[1]。

為培養(yǎng)工程數(shù)據(jù)自動(dòng)化移交能力，支持和保障在役領(lǐng)域的業(yè)務(wù)拓展，助推工廠數(shù)字化、智慧化運(yùn)營(yíng)管理，大慶油田公司根據(jù)集團(tuán)總體部署要求，結(jié)合自身業(yè)務(wù)特點(diǎn)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，需制定一套完整、科學(xué)、合理的數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)和流程，并開(kāi)發(fā)數(shù)字化移交平臺(tái)。該平臺(tái)以工程對(duì)象位號(hào)作為管理核心，將工程設(shè)計(jì)和建造階段產(chǎn)生的和業(yè)主運(yùn)維所需要的文件、數(shù)據(jù)、圖紙、模型等，高效有序集成并管控起來(lái)，交付給業(yè)主方使用，使其在獲得實(shí)體工廠的同時(shí)，獲得一個(gè)數(shù)字化工廠[2-3]。

1 建設(shè)目標(biāo)

為打破傳統(tǒng)基建期信息平臺(tái)孤立的局面，實(shí)現(xiàn)地面建設(shè)各參與方數(shù)據(jù)的共享，形成一套完整、切合油田地面建設(shè)工程實(shí)際業(yè)務(wù)的技術(shù)規(guī)范，建設(shè)一個(gè)服務(wù)于油田地面建設(shè)工程全生命周期的管理平臺(tái)，通過(guò)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、運(yùn)維各階段信息，構(gòu)建地面建設(shè)工程“數(shù)字孿生體”，形成全新的地面建設(shè)工程全生命周期信息化管理模式，助力精益生產(chǎn)。

2 建設(shè)思路

設(shè)計(jì)階段依托公司三維全專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，直觀展現(xiàn)設(shè)計(jì)意圖，產(chǎn)生項(xiàng)目建設(shè)所需的設(shè)計(jì)文件和數(shù)據(jù)，有效減少各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的錯(cuò)漏碰缺，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，為項(xiàng)目數(shù)字化交付提供先決條件。

采購(gòu)、施工階段依托油田基本建設(shè)運(yùn)行管理平臺(tái)和智慧工地系統(tǒng)，對(duì)采購(gòu)、施工的過(guò)程管理記錄文件和數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，主要建設(shè)內(nèi)容包括物資管理、施工管理、質(zhì)量管理和HSE 管理等；數(shù)字化移交階段以工程對(duì)象為核心，對(duì)工程項(xiàng)目建設(shè)期產(chǎn)生的靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化創(chuàng)建至移交，涵蓋信息交付策劃、交付規(guī)定、交付方案、信息整合與校驗(yàn)、信息交付和信息驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目一鍵交付。

運(yùn)維階段在數(shù)字化交付所形成的數(shù)字化站場(chǎng)基礎(chǔ)上，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)、信息技術(shù)等，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行仿真、評(píng)估、模擬和優(yōu)化，將靜態(tài)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行有機(jī)的融合，提高生產(chǎn)過(guò)程可控性、減少生產(chǎn)人員干預(yù)，合理安排生產(chǎn)維修計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)持續(xù)的人機(jī)協(xié)調(diào)交互，使項(xiàng)目能夠不斷優(yōu)化、修正運(yùn)行數(shù)據(jù)，促進(jìn)“數(shù)字孿生體”的持續(xù)成長(zhǎng)。油田地面工程全生命周期信息化管理模式基本框架如圖1 所示。

圖1 油田地面工程全生命周期信息化管理模式基本框架Fig.1 Basic framework of the whole life cycle information management mode of oilfield surface engineering

3 數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)是工程信息的源頭，數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)階段產(chǎn)生的模型與信息是數(shù)字化交付的基礎(chǔ)。因此，2018 年至2020 年從協(xié)同設(shè)計(jì)導(dǎo)航項(xiàng)目到實(shí)際工程驗(yàn)證，公司共編制完成數(shù)字化協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定100 余項(xiàng)，完成工藝、設(shè)備、儀表、電力、通信、結(jié)構(gòu)等專(zhuān)業(yè)配套數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)9 446 種，設(shè)計(jì)模板定制594 項(xiàng)，完成物資編碼庫(kù)錄入10 000 余條，已經(jīng)具備工藝系統(tǒng)、管道布置、土建、電力、儀表、通信等專(zhuān)業(yè)二三維一體化協(xié)同設(shè)計(jì)能力，建立了以數(shù)據(jù)中心為核心，材料管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、布置設(shè)計(jì)3個(gè)部分組成的協(xié)同設(shè)計(jì)基本框架（圖2）。

圖2 協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)路線Fig.2 Collaborative design technical route

根據(jù)油田建設(shè)特點(diǎn)，將數(shù)字化交付建設(shè)方式分為新建設(shè)施和已建設(shè)施兩種。針對(duì)新建設(shè)施，最大限度地采用全專(zhuān)業(yè)三維協(xié)同設(shè)計(jì)，從工藝模擬計(jì)算開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)集成；其次，工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)以數(shù)據(jù)集成平臺(tái)為核心，實(shí)現(xiàn)工藝、自控、電氣專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)集成，以三維工廠布置平臺(tái)實(shí)現(xiàn)管道、建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、儀表、通信、總圖道路布置協(xié)同，以材料管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目材料的控制。針對(duì)已建設(shè)施，采用激光掃描技術(shù)獲取點(diǎn)云，應(yīng)用三維建模軟件完成模型建立，收集歷史數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)與工程對(duì)象關(guān)聯(lián)；同時(shí)結(jié)合地理信息系統(tǒng)展現(xiàn)站場(chǎng)設(shè)施的空間位置數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化工廠的基本靜態(tài)數(shù)據(jù)[4]管理，為數(shù)字化工廠建立打下堅(jiān)實(shí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[5-8]。

4 數(shù)字化交付技術(shù)的應(yīng)用

數(shù)字化交付區(qū)別于傳統(tǒng)工程以“卷冊(cè)”為核心的交付體系，其以“工廠對(duì)象”為核心，將工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)、施工、制造、安裝等階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，建立以“工廠對(duì)象”為核心的網(wǎng)狀關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)于工程數(shù)據(jù)中心，并基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口完成數(shù)據(jù)交付，為業(yè)主提供可靠的工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，形成構(gòu)建數(shù)字化工廠的企業(yè)靜態(tài)數(shù)據(jù)資產(chǎn)[9-10]。數(shù)字化交付的實(shí)現(xiàn)途徑如圖3 所示。

圖3 數(shù)字化交付原理Fig.3 Digital delivery principle

4.1 建立標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)是移交平臺(tái)開(kāi)發(fā)的前提和保障。油田公司進(jìn)行了國(guó)內(nèi)外數(shù)字化移交標(biāo)準(zhǔn)研究，參照了ISO15926 系列國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、資本設(shè)施信息移交規(guī)范（CFIHOS）和GB/T51296—2018《石油化工工程數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)》，制定了12 項(xiàng)數(shù)字化交付標(biāo)準(zhǔn)，包括：①《數(shù)字化交付策略》；②《數(shù)字化交付分解結(jié)構(gòu)及類(lèi)庫(kù)定義》；③《設(shè)計(jì)文件編碼規(guī)定》；④《工程對(duì)象命名規(guī)定》；⑤《設(shè)計(jì)數(shù)字化交付內(nèi)容規(guī)定》；⑥《采購(gòu)數(shù)字化交付內(nèi)容規(guī)定》；⑦《施工數(shù)字化交付內(nèi)容規(guī)定》；⑧《承包商、供應(yīng)商項(xiàng)目采購(gòu)數(shù)字化交付內(nèi)容規(guī)定》；⑨《數(shù)字化交付管理程序》；⑩《數(shù)字化交付實(shí)施方案》；?《數(shù)字化交付質(zhì)量管理方案》；?《數(shù)字化交付驗(yàn)收方案》。在移交標(biāo)準(zhǔn)中，確定移交范圍和內(nèi)容，制定移交編碼規(guī)則和體系，定義移交數(shù)據(jù)類(lèi)型、格式和規(guī)范，明確移交責(zé)任和時(shí)間，形成數(shù)據(jù)移交質(zhì)量管理體系等。

4.2 移交內(nèi)容

4.2.1 設(shè)計(jì)階段

按照交付標(biāo)準(zhǔn)和清單進(jìn)行設(shè)計(jì)階段的全過(guò)程數(shù)據(jù)采集、錄入。

在進(jìn)入數(shù)字化交付平臺(tái)前，對(duì)COMOS P&ID進(jìn)行設(shè)計(jì)繪制的流程和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)清洗工具處理后，將圖形和數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字化交付平臺(tái)[11]。

通過(guò)使用PDMS、Revit 等設(shè)計(jì)軟件采集三維模型，并輸出相應(yīng)文件及圖紙，在移交平臺(tái)中導(dǎo)入精準(zhǔn)的工程模型[12]。

按項(xiàng)目編碼規(guī)定和數(shù)字化移交規(guī)定將工程電子文檔進(jìn)行移交，接收設(shè)計(jì)階段各專(zhuān)業(yè)的所有文檔，并對(duì)接收的文檔按項(xiàng)目數(shù)據(jù)和信息移交規(guī)定進(jìn)行合規(guī)性及完整性檢查。

通過(guò)位號(hào)處理，提交完整、準(zhǔn)確的對(duì)象屬性數(shù)據(jù)，在平臺(tái)實(shí)現(xiàn)智能P&ID、三維模型、工程對(duì)象與文檔圖紙數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。

平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性、合規(guī)性、一致性校驗(yàn)核對(duì)，形成最終的屬性數(shù)據(jù)成果，作為后期運(yùn)維的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)交付清單見(jiàn)表1。

表1 工程數(shù)字化設(shè)計(jì)交付清單Tab.1 Project digital design delivery list

4.2.2 采購(gòu)階段

按照交付標(biāo)準(zhǔn)和清單進(jìn)行采購(gòu)階段的全過(guò)程數(shù)據(jù)采集、錄入，實(shí)現(xiàn)資源配置的精細(xì)化、數(shù)字化管理。以此實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期中采購(gòu)工作的全過(guò)程可視化操作，以及對(duì)采購(gòu)工作進(jìn)度、項(xiàng)目到場(chǎng)物料管理、項(xiàng)目交付后業(yè)主運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中保養(yǎng)及耗材采購(gòu)等工作實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)管理，并提供數(shù)據(jù)資料支持。

采購(gòu)交付清單見(jiàn)表2。

表2 工程數(shù)字化采購(gòu)交付清單Tab.2 Project digital procurement delivery list

4.2.3 施工階段

施工階段主要通過(guò)各專(zhuān)業(yè)施工數(shù)據(jù)采集，并由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)證，經(jīng)監(jiān)理實(shí)體驗(yàn)收合格后，交付數(shù)字化工程師收集、錄入，通過(guò)平臺(tái)對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全、變更、合同、機(jī)具設(shè)備、人力資源及監(jiān)理監(jiān)督等全過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化管理。

施工交付清單見(jiàn)表3。

表3 工程數(shù)字化施工交付清單Tab.3 Project digital construction delivery list

4.3 實(shí)施效果

2020 年大慶油田公司實(shí)現(xiàn)了一個(gè)天然氣深冷裝置設(shè)計(jì)階段的數(shù)字化交付，正在組織實(shí)施天然氣凈化廠和儲(chǔ)氣庫(kù)的全過(guò)程數(shù)字化交付，通過(guò)各階段的平臺(tái)實(shí)施，取得了較好的實(shí)施效果。

（1）實(shí)現(xiàn)三維模型多方審查。主要通過(guò)三維的方式查看對(duì)象及其關(guān)聯(lián)的屬性信息，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目相關(guān)方（建設(shè)方、設(shè)計(jì)方、施工方等）信息共享，提高審查效率、實(shí)現(xiàn)問(wèn)題可追溯、減少施工返工等。

（2）打通交付平臺(tái)與文檔管理系統(tǒng)的接口。實(shí)現(xiàn)交付平臺(tái)與文檔管理系統(tǒng)的對(duì)接，可以實(shí)時(shí)或按照頻率同步文檔管理系統(tǒng)的文檔，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)文檔的一鍵交付。

（3）實(shí)現(xiàn)二三維聯(lián)動(dòng)。通過(guò)三維模型的引入，在三維模型中選擇具體某一個(gè)對(duì)象后，實(shí)現(xiàn)與二維圖紙的聯(lián)動(dòng)，并準(zhǔn)確定位到圖紙的具體位置；同樣，在二維圖紙中，選擇一個(gè)對(duì)象后，能快速定位到三維模型。通過(guò)二三維聯(lián)動(dòng)能快速地實(shí)現(xiàn)二三維之間的切換，更加方便地查找項(xiàng)目所需的相關(guān)信息。

（4）采購(gòu)數(shù)據(jù)跟蹤和追溯。以二維碼作為載體，將物資部分的設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)、采購(gòu)過(guò)程數(shù)據(jù)、供應(yīng)商生產(chǎn)數(shù)據(jù)、物資出入庫(kù)和安裝數(shù)據(jù)進(jìn)行集成和展示。物資管理各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)相互銜接，通過(guò)業(yè)務(wù)流程關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，將物資全流程的數(shù)據(jù)以列表和數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)圖的方式進(jìn)行展示，并可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行向下挖掘，實(shí)現(xiàn)物資狀態(tài)的跟蹤和全過(guò)程追溯。

（5）實(shí)現(xiàn)智慧化工地管理。智慧工地系統(tǒng)接入視頻信息、人員信息、車(chē)輛信息、環(huán)境信息、安全信息等現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一利用，提升施工期主要施工區(qū)域管理效率。

（6）實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度可視化。通過(guò)進(jìn)度信息可視化適配，實(shí)現(xiàn)在線對(duì)進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行4D 模擬播放，支持進(jìn)度計(jì)劃和實(shí)際計(jì)劃的對(duì)比，并可以對(duì)截至當(dāng)天各任務(wù)的狀態(tài)進(jìn)行不同顏色的顯示，方便各參與方進(jìn)行形象進(jìn)度管控。

5 運(yùn)維期數(shù)字站場(chǎng)的探索

業(yè)主方在獲得“數(shù)字化工廠”后，結(jié)合工廠生產(chǎn)和運(yùn)維管理需要，對(duì)運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入/導(dǎo)入（或與生產(chǎn)運(yùn)維業(yè)務(wù)系統(tǒng)做接口），并與設(shè)備對(duì)象、模型等關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)工廠的數(shù)字化、智能化管理，形成“數(shù)字孿生體”。

5.1 資產(chǎn)管理

（1）設(shè)備管理臺(tái)賬。交付平臺(tái)可利用數(shù)字化移交成果建立設(shè)備全周期臺(tái)賬，包括基本參數(shù)、關(guān)聯(lián)資料、運(yùn)行記錄、保養(yǎng)記錄、維修記錄、異動(dòng)記錄、改造記錄、關(guān)鍵配件等。設(shè)備管理主要關(guān)鍵點(diǎn)包括：設(shè)備備用、運(yùn)轉(zhuǎn)、停用、閑置及報(bào)廢等設(shè)備狀態(tài)管理，設(shè)備關(guān)鍵信息變更，以及廠區(qū)間調(diào)撥管理。

（2）設(shè)備保養(yǎng)管理。交付平臺(tái)具備的設(shè)備保養(yǎng)管理主要內(nèi)容包括：根據(jù)設(shè)備類(lèi)型設(shè)定保養(yǎng)規(guī)則及保養(yǎng)內(nèi)容，通過(guò)數(shù)據(jù)采集獲取設(shè)備關(guān)鍵信息，自動(dòng)觸發(fā)保養(yǎng)規(guī)則并下發(fā)保養(yǎng)任務(wù)；執(zhí)行保養(yǎng)作業(yè)，保養(yǎng)記錄自動(dòng)歸入設(shè)備臺(tái)賬和平臺(tái)知識(shí)庫(kù)。

（3）設(shè)備巡檢管理。交付平臺(tái)建立廠區(qū)標(biāo)準(zhǔn)巡檢點(diǎn)庫(kù)，并根據(jù)設(shè)備巡檢需要關(guān)聯(lián)具體的巡檢點(diǎn)和采集點(diǎn)；根據(jù)管理需要制定巡檢計(jì)劃，系統(tǒng)自動(dòng)下發(fā)巡檢計(jì)劃；執(zhí)行巡檢作業(yè)，巡檢記錄自動(dòng)歸入設(shè)備運(yùn)行記錄和平臺(tái)知識(shí)庫(kù)。

（4）設(shè)備故障維修。設(shè)備故障維修模塊通過(guò)不同方式上報(bào)或自動(dòng)獲取設(shè)備故障信息，主要包括：對(duì)設(shè)備故障信息進(jìn)行確認(rèn)并派發(fā)維修工單；維修人員領(lǐng)取維修工單并執(zhí)行，按實(shí)際進(jìn)度提交完成情況、備件試用情況及維修驗(yàn)收情況；對(duì)維修情況進(jìn)行確認(rèn)并歸入平臺(tái)知識(shí)庫(kù)，自動(dòng)為類(lèi)似問(wèn)題的處理推送解決方案。

（5）設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集。交付平臺(tái)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行對(duì)接，接入設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)并能夠根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)相關(guān)的業(yè)務(wù)操作。根據(jù)采集數(shù)據(jù)觸發(fā)相關(guān)的動(dòng)作，包括故障報(bào)警、保養(yǎng)任務(wù)下發(fā)等。

5.2 智能運(yùn)維

（1）指導(dǎo)設(shè)備安裝。設(shè)備安裝調(diào)試過(guò)程中，通過(guò)攝像頭、麥克風(fēng)能夠及時(shí)獲得專(zhuān)家的支持，并生成安裝和調(diào)試記錄，以支持設(shè)備的維修和技改。

（2）現(xiàn)場(chǎng)可視化。利用AI 設(shè)備內(nèi)置的攝像頭和音頻設(shè)備，讓位于不同地理位置的專(zhuān)家能夠看到工作現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)施畫(huà)面，并可以進(jìn)行語(yǔ)音交流；專(zhuān)家在傳回的界面上進(jìn)行批注和圈閱，現(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠及時(shí)看到批注和圈閱；專(zhuān)家可以發(fā)送操作指令，推送相關(guān)的資料文檔；可以抓取關(guān)鍵視頻畫(huà)面的圖像內(nèi)容，放大以查看更準(zhǔn)確的信息。

（3）查詢(xún)?cè)O(shè)備信息。通過(guò)直接掃描設(shè)備的二維碼，提取設(shè)備的基本靜態(tài)信息、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息、關(guān)聯(lián)的文檔資料、設(shè)備的備品備件。

（4）智能檢索。智能檢索功能可以使作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的人員能夠隨時(shí)隨地查看數(shù)字化平臺(tái)中所有的技術(shù)資料，包括設(shè)備的安裝說(shuō)明、接線圖、施工圖、操作手冊(cè)。

（5）故障設(shè)備引導(dǎo)。在運(yùn)維系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，當(dāng)發(fā)生設(shè)備異常報(bào)警后，向現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員推送報(bào)警消息，并引導(dǎo)定位。根據(jù)設(shè)備異常信息，從人、機(jī)、料、法、環(huán)的維度提供處理異常所需的數(shù)據(jù)支持。

（6）巡檢巡查。運(yùn)維系統(tǒng)能夠顯示巡檢巡查任務(wù)列表；為巡檢巡查人員提供下一個(gè)巡查點(diǎn)的引導(dǎo)；為巡檢人員提供具體設(shè)備的巡檢點(diǎn)和需要提交的巡檢信息，自動(dòng)生成巡檢記錄。

（7）人員實(shí)時(shí)定位及歷史軌跡可視化?？山Y(jié)合無(wú)線定位設(shè)備對(duì)廠區(qū)內(nèi)工作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，可實(shí)現(xiàn)30 cm 內(nèi)的定位精度，顯示人員姓名、工號(hào)、部門(mén)等相關(guān)信息；在三維場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)人員歷史軌跡查詢(xún)與回放。

（8）電子圍欄可視化。滿足現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)域可視化，在三維空間中實(shí)現(xiàn)電子圍欄以及報(bào)警聯(lián)動(dòng)展示應(yīng)用。

（9）實(shí)時(shí)監(jiān)控可視化。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控并在三維場(chǎng)景中關(guān)聯(lián)聯(lián)動(dòng)，支持視頻監(jiān)控隨時(shí)調(diào)取。

（10）報(bào)警可視化。通過(guò)對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)設(shè)備狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)，可實(shí)現(xiàn)報(bào)警與三維模型聯(lián)動(dòng)定位與展示。

5.3 虛擬仿真

針對(duì)油田站場(chǎng)實(shí)際，依托數(shù)字化交付成果，只有實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目全生命周期的三維可視化乃至沉浸式虛擬體驗(yàn)，設(shè)計(jì)和施工的數(shù)據(jù)模型完全統(tǒng)一，并在站場(chǎng)運(yùn)維中可以充分利用前期數(shù)據(jù)模型才是真正意義上的“數(shù)字孿生體”。

以“數(shù)字孿生體”三維模型為背景，以油田站場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工況為依據(jù)，可以開(kāi)發(fā)虛擬仿真培訓(xùn)平臺(tái)，通過(guò)沉浸式VR 仿真培訓(xùn)及事故演練完成以下內(nèi)容：①標(biāo)準(zhǔn)化操作培訓(xùn)；②典型故障處置；③典型危險(xiǎn)作業(yè)仿真模擬培訓(xùn)課程。

虛擬仿真培訓(xùn)可以提高人員對(duì)事故應(yīng)急能力的反應(yīng)敏捷度、行動(dòng)能力、聯(lián)動(dòng)能力；降低人員對(duì)近距離感知恐懼、焦慮、無(wú)助甚至絕望等產(chǎn)生的心理影響。培訓(xùn)人員對(duì)典型事故（如泄漏、著火、爆炸等）進(jìn)行流程切斷、關(guān)鍵危險(xiǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)的處置操作，提高各級(jí)人員應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力，最終達(dá)到檢驗(yàn)預(yù)案、鍛煉隊(duì)伍、完善準(zhǔn)備的演練培訓(xùn)目的。

6 認(rèn)識(shí)

（1）業(yè)主運(yùn)營(yíng)部門(mén)需要在項(xiàng)目初期，整體規(guī)劃工廠信息化，做信息化頂層設(shè)計(jì)。需結(jié)合工廠將要建設(shè)的信息化系統(tǒng)全面考慮數(shù)字化移交內(nèi)容。在工程項(xiàng)目開(kāi)始前考慮并實(shí)施數(shù)字化交付，可以大幅度降低數(shù)字化（智能）工廠建設(shè)成本和實(shí)施難度。

（2）建設(shè)期數(shù)字化交付的工作重點(diǎn)是如何實(shí)現(xiàn)可視化站場(chǎng)多參與方數(shù)據(jù)協(xié)同，加快信息的傳遞效率，提升數(shù)據(jù)的互用性，確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量。運(yùn)維期重點(diǎn)是站場(chǎng)資產(chǎn)的高效運(yùn)維，可通過(guò)搭建工廠設(shè)備資產(chǎn)全生命周期可視化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

（3）數(shù)字化交付平臺(tái)建設(shè)的難點(diǎn)是與已建各類(lèi)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成。油田工程設(shè)計(jì)公司可以協(xié)助業(yè)主運(yùn)營(yíng)部門(mén)，把移交的數(shù)字化工廠虛擬模型、屬性數(shù)據(jù)與和日常運(yùn)維中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)融合在一起。

7 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)內(nèi)數(shù)字化工廠建設(shè)起步較晚，各油田已經(jīng)開(kāi)始規(guī)劃數(shù)字化油田的藍(lán)圖，數(shù)字化交付項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)，作為國(guó)內(nèi)一流的油田工程設(shè)計(jì)公司，應(yīng)該承擔(dān)起推廣作用。在工程項(xiàng)目中要逐步使用數(shù)字化設(shè)計(jì)，借鑒數(shù)字化工廠在行業(yè)成功的經(jīng)驗(yàn)，探索適用的數(shù)字化方法，利用三維虛擬工廠實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠實(shí)時(shí)的立體式監(jiān)控和協(xié)同管理，建成符合實(shí)際的油田地面“數(shù)字孿生體”，最終實(shí)現(xiàn)將真正智能關(guān)聯(lián)的虛擬數(shù)字化工廠移交給業(yè)主。