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深海一号能源站漂浮设施实时动态孪生系统发布

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11 月 19, 2023 #智能化学会动态

记者11日从中海油研究院有限公司(以下简称中海油研究院)获悉,该公司近日正式发布自主研发的“深海一号”能源站浮式设施实时动态孪生系统,标志着国内首个实时动态孪生系统。 机械浮动设施实时动态孪生系统开发取得重要突破,用于在役安全保证和设计反馈。

浮式设施是海洋资源开发的核心装备。 它们具有高技术、高投入、高风险、高附加值的“四高”特点。 其优良的设计和安全的操作维护尤为重要。 我国规划实施了多项海洋漂浮设施现场监测和智能化研究任务,形成了坚实的监测技术储备。 但在设计反馈和运维控制方面,通过智能技术指导设计和生产还存在较大差距。 当前,我们仍然面临环境机制不清晰、预警评估机制不完善、决策支持能力不足、情报与设计难以有效协同等问题。 以及其他理论和技术挑战。

近年来,中海油研究院逐步完成了海洋油气开发全产业链的海洋资源开发“数据端”建设。 随着数字化、智能化转型不断进入深水领域,正在着力构建以“数据端”和“业务端”为闭环的智慧油田技术框架。

据介绍,从2020年开始,中海油研究院开展了浮式设施在役安全保障和设计反馈核心机制研究。 历时3年,依托全球首个10万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”能源站,完成首个基于机制的浮式设施实时动态孪生系统研制系统涵盖了监测数据可视化再现与预警、实时动态机构模型孪生、运行决策智能辅助、在役设施状态全评估等一系列智能技术。 2023年7月19日完成技术鉴定,达到先进水平。

“与目前开发的大量单一数据驱动的数字孪生系统相比,‘深海一号’能源站漂浮设施的实时动态孪生系统采用了具有完全自主知识产权的分析软件。 “以求解器为核心,结合现场监测技术,对在役漂浮设施进行实时动力学求解。”总研究院项目负责人李达说。 自主求解器的开发避免了国外工业软件技术的垄断,解决了在役浮动设施分析软件的“卡壳”问题。

该系统考虑到漂浮设施多源异构监测数据的特点,开发多阈值评估技术,完成环境设施在役状态预警模块,可有效减少突发事件造成的经济损失。 同时,结合高精度海空预报数据,可以评估未来72小时内设施的服务状态,为对外运输、撤离/返台等作业提供科学决策帮助。 进一步根据实测信息环境和设施响应信息,实现水下系泊系统的实时状态评估和剩余疲劳寿命评估,降低结构失效引发事故的概率,完成漂浮设施的设计后评估,为未来奠定基础。 为浮动设施设计优化提供科学支撑。

“未来,中海油研究院将在‘深海一号’能源站漂浮设施实时动态孪生系统开发的基础上,进一步夯实智能技术现场引导能力,同时吸纳各种新兴智能技术,将实时动态孪生系统融入推广应用到各类海洋开发设施在役安全保障和设计优化过程中,逐步建立海洋工程智能化闭环扎实推进海洋工程数字化、智能化转型。” 中海油研究院院长米利军说。

(中海油研究院供图)