天然气仿真软件_天然气动态仿真真实数据有哪些应用领域应用场景

1.能源领域工业互联网发展再迎重大机遇

2.虚拟现实在生活中的运用

3.数字孪生技术如何推动产业发展？

4.边缘计算有哪些应用场景

LNG 对环境的利好影响日益显著，LNG 行业进入快速发展时期

液化天然气 (Liquefied Natural Gas，简称 LNG) 在能源转型过程中被广泛认可为相对较清洁的能源选择。

相对于传统的煤炭和石油燃料，LNG 的燃烧过程产生的二氧化碳 (CO2) 排放较低。LNG 的燃烧释放的二氧化碳排放较少，因此对应对气候变化和减少温室气体排放方面起到了积极的作用。

目前，国内 LNG 行业发展前景广阔且已进入快速发展时期，越来越多的国内外资本准备进入 LNG 行业，LNG 行业面临着更大的发展机遇和更为激烈的竞争。龙头企业为巩固并扩大公司市场份额，进一步完善 LNG 完整、配套的全产业链布局，扩大民用、车用、工业等应用领域终端市场规模，并通过新建、收购兼并等多种方式扩大经营规模和扩展经营区域。

LNG(液化天然气) 数字化节能诊断与调控方法及系统，属于 LNG 接收站的生产运行、节能优化、调控技术领域。为了让用户更便捷地管理液化天然气 (LNG) 接收站，数字孪生轻量化 LNG 接收站三维可视化监控平台。形象还原出 LNG 站全貌、实时转运、储存和再气化过程，协助运维人员进行高效数据分析、智能决策和远程操作，助力 LNG 接收站得以精益化管理。

海上 LNG 终端为船只提供了一个转运、装卸、储存和再气化液化天然气的场所。来自世界各地的任何类型的液化天然气船都可以停靠在此。温度为 -160℃ 的液态天然气通过巨大的装载臂从船上泵出，进入大型储存罐。

应用数字孪生技术对这个过程进行线上监控，直观地了解 LNG 接收站实时转运、储存和再气化过程。协助运维人员高效分析数据、智能决策、运维遥控等操作。

通过搭载感知元件，对 LNG 接收站周围环境的温度、湿度、风力等环境参数，进行实时集、传输、呈现。在可视化监控界面内，定位罐体突出显示，实现用户对储存罐供给状态实时数据监控，确保其正常运行并满足家庭能源需求。

同时还能远程监测储罐防护锅、监视器、自动泄压器等设备状态，作业人员随时随地了解储罐状态，掌握预警信息，保障储罐安全。

装卸可视化监控

天然气从储罐中以两种方式运出码头：一种是通过卡车或较小船只以液化天然气形式运出，另一种则是经过再气化过程，将天然气转化为气态运出。

通过 3D 平台进行流程可视化监控，用户对其作业状态、装载状态、运输工艺实时监控。让液化天然气的安全运输和再气化过程得以高效进行，更好地管理输送进程，提高天然气周转效率。

三维场景不仅能展示出生产环节信息，还支持展示安防信息，从而有效防止各类型安全的发生（如毒气泄漏），进一步提高 LNG 接收站的安全性。可视化平台还会通过接口接入设备运行数据，运维人员无须抵达现场，亦可了解设备运行状态、运行信息等。

车辆运输

3D 可视化系统结合地域时空特征及气体条件等，对公路槽车或罐式集装箱车的车辆运输状态和场站情况信息进行高度融合集中，建立可视化后果动态预测分析一张图。实时监测罐区、车辆等主体的行进工况，当车辆位置发生异常、系统实时异常报警并弹窗提示。

货轮运输与 HT 可视化系统相结合，融合船舶容量、船舶调配、进出港船舶量数据展开数据联动分析，实时展示船舶实况信息。

同样提供丰富的 2D 面板以显示靠泊时间、实际开工时间、完工时间、离泊时间、作业总量、剩余作业、剩余装船、剩余卸船等多样化作业进度。

LNG 作为一种清洁能源，在可再生能源领域具有巨大的潜力。随着减碳的趋势的不断高涨，LNG 作为全球交易的能源，它的使用将成为各国积极推动的清洁能源之一。运用实现的可视化 LNG 终端实时监控和优化运行平台，助力场站安全、高效、环保地稳步运行。

随着全球环保问题日益突出，替代传统化石能源，推广清洁能源已被社会广泛重视。天然气液化技术的成熟和价格的逐渐降低，使得 LNG 天然气液化厂成为了清洁能源行业的一大热点。

未来，LNG 天然气液化厂将继续发挥着重要的作用，成为替代煤炭、原油等传统能源的新动力源。同时，该行业在减排、节约能源等方面的优势也将得到更广泛的应用和推广。

能源领域工业互联网发展再迎重大机遇

燃气行业的现状如何

目前中国天然气产业进入快速发展期，勘探开发前景良好，产量持续增长、消费快速增加。但是由于国内天然气增长无法满足日益增长的需要，供需矛盾越来越大，进口量快速增加，中国天然气对外依存度不断攀升。

随着中国西气东输一期与二期工程、中亚天然气管道、俄罗斯天然气管道以及沿海各天然气接收站建设的完成，加之不断出台的天然气管网建设规划，中国天然气基础设施的建设进入了投资高潮，天然气在中国的应用逐渐走向成熟，消费量将逐年快速增长。

科技带动传统能源管理创新

依托人工智能、大数据等数字技术，向数字能源平台运营商升级发展，共同推动创建清洁、低碳、智能的现代能源体系。图扑（Hightopo）2/3D数据可视化平台通过 2/3D 数字孪生技术搭建的天然气站?3D 可视化系统、显示、监控、警报，做到催促天然气产业发展向着信息化、可视化、绿色化环境方向前进。

天然气站 3D 可视化监控场景是 1:1 创建高仿真建模效果的可视化场景。使用轻量级建模来创建场景效果，方便在网页上有效地加载和顺利运行。园区可视化监控可通过大屏幕、PC或移动设备拖动界面进行更改当前视角或调整界面比例。

在无人管理的园区内，巡逻智能机器人按照指定路线对分支设备进行逐一巡逻并集分析园区实时的运行数据，及时反馈故障信息到控制中心，为管理层提供应对依据。

设计结构扫描功能，使用建筑模型线框直观地查看设备设施的整个布局结构和操作状态的透明建筑形状。可设有现场功能，支持访问园区各点安装的监控设备，实时查看工厂实时图像，为管理部门提供及时有效的信息。

为了预防或应急火灾，增添了研判流程功能，当火灾发生时会收到火灾信息预警程序、是否达成应急启动方案、应急启动、应急处置、应急结束等预警系统预案的审查过程。

如何能够拥有既高效又安全的燃气管网，这是燃气企业的命脉所在，智能化建设趋势在必行。建设智慧燃气管网主要依靠迅速发展的互联网技术、信息化技术、各种软硬件、传感器单元等技术。提高管理效率，节约大量人力和物力。随着信息化的迅速发展，HT 可视化技术与智能监管相结合，可以结合有效的预警方案，确保生产的安全高效进行。

虚拟现实在生活中的运用

日前发布的《中央 院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，加快推进工业领域数字化转型，推动互联网、大数据、人工智能、5G等新兴技术与绿色低碳产业深度融合。

业内专家认为，加速发展能源工业互联网是推动能源产业绿色低碳转型的重要举措，双碳目标将进一步推动能源工业互联网发展进入加速期。

我国能源领域国家级工业互联网平台建设从2019年起步，由院国资委等五部委，组织22家能源央企、26个省（区、市）国资委和46家能源国有企业共同打造，着力解决能源行业工控网络信息安全问题，推动能源领域供给侧结构性改革，为保障国家能源安全提供有力支撑。

随着国家级平台的建设发展，共商、共建、共享的平台发展理念深入人心，开放包容的能源工业互联网生态正在加速形成。

能源智慧中枢在双碳进程中作用日益凸显

能源工业互联网以网络为基础、平台为中枢、数据为要素、安全为保障。其平台又被称为能源“大脑”，能够汇聚能源生产、安全、经济、消费等数据，构建可感、可知、可视、可控的数据体系，支撑不同能源设备、系统、场站、企业、区域间实时安全感知与协同交互的应用场景，以及常态化平台运营管理、数据共享交易和生态链协同等活动。

国家级能源工业互联网平台专项工程由国家电力投资集团等15家能源国有企业共同出资组建的中能融合智慧 科技 有限公司负责建设运营。平台的功能定位聚焦两个主要方面：通过能源工控安全态势感知和能源大数据应用服务，一方面发挥保障国家能源安全作用，为能源管理和决策提供支撑，另一方面推动能源行业转型升级和绿色发展。

“这正是碳达峰、碳中和工作赋予能源行业的主要任务。”中能融合智慧 科技 有限公司董事长王海表示，“要想统筹好能源安全、低碳转型和稳定供应之间的关系，能源工业互联网平台作为智慧中枢将扮演日益重要的角色。”

在保障能源安全方面，目前，国家级能源工业互联网平台已初步构建起全国性能源工控网络安全态势感知系统。平台累计接入3600余个国有发电场站安全数据，实现风光水火核5大类、31个省（区、市）全覆盖。平台建设以来，已累计向场站和集团侧推送分析报告163份、咨询类回访报告1248份、取证分析类报告282份、高危告警通知212份，资产分析类报告20份，完成15家集团83个电厂共16061721次告警消缺，相较去年同期威胁告警下降90%，全面提升了国有发电场站的安全防护能力。

在推进能源转型和提质增效方面，平台已初步实现发电类数据汇聚和分析利用，具备向煤炭、石油、天然气等领域复制推广的条件。电力经济类数据可自动集。平台已开展与12家电力央企、约2500个场站经济类数据的试传输工作，涵盖院国资委会同能源局制定的风光水火核5 类场站的163个经济类数据指标。全国电力消费类数据指标体系已初步建立，目前已启动电力消费数据对接工作。另外，依托平台联合产业链上下游相关单位开发的火电智慧运行系统、火电厂设备远程故障预警、风电厂风功率预测、风电场设备故障预警等智慧应用已上线试用。

“近期多地拉闸限电、有序用电，以及煤炭等一次能源价格飙升暴露出我国经济转型和能源转型中的阵痛。”谈及近期能源焦点问题，王海表示，加快能源工业互联网发展是顺应产业和技术变革趋势的客观要求，也是深化能源供给侧结构性改革、推动能源工业转型升级的重要举措。在能源供给和消费的预测、预警、预报，能源安全管理、节能提效等方面，国家级能源工业互联网平台都具备和功能优势，也肩负着尤为重大的责任。

共营开放包容的能源工业互联网生态

“目前，我国具有一定行业区域影响力的工业互联网平台超过100多家，服务的企业达到160万家，同时平台连接的重要的工业设备数已经超过了7600万台套。”在10月18日举办的2021全球工业互联网大会上，中国工业互联网研究院院长鲁春丛介绍。该研究院数据显示，工业互联网相关核心企业规模年均增速超过20%，呈加速发展趋势。

这一趋势亦在能源领域显现。近年来，各能源央企纷纷开展信息基础设施建设，能源工业互联网平台、智慧能源平台等信息化、数字化、智能化功能平台和应用大量涌现。数据孤岛、数据壁垒问题也在能源行业出现。

“建设国家级平台的一个重要意义就在于消除数据孤岛，打破数据壁垒。”王海认为，专项工程3年来的建设历程也是逐步凝聚行业共识的过程。“平台与各能源企业的数据平台相通，数据交互。政产学研各单位形成了一条生态链，大家并非矛盾对立，而是共商、共建、共享。能源工业互联网生态体系正在加速形成。”

早在2019年2月，平台的牵头企业国家电投就与中国电力企业联合会共同发起成立了中国智慧能源产业联盟，会员涵盖了能源央企、地方能源国企和龙头民企、知名科研院校等。联盟推动政产学研用合作，攻克发展瓶颈，打造创新链、产业链，推动各种的开放共享，促进专业化服务发展，形成国内外行业、学术交流机制。联盟的成立为能源工业互联网发展进一步凝聚合力。

今年9月15日，能源工业互联网建设再添生力军——中能融合智慧 科技 有限公司牵头发起的北京能源工业互联网研究院揭牌成立，股东单位覆盖能源工业互联网产业链上下游头部企业，旨在打造能源工业互联网融合发展的开放平台，布局共性技术和场景应用平台研发，在标准规范、协同创新方面全面推进行业应用落地。该研究院融入能源工业互联网行业大生态，将与生态链条各方共同实现展。

放眼工业互联网大赛道，相关专家和机构认为其蕴含着我国信息技术领域中长期最大的市场空间和投资机会。今年初，工信部发布《工业互联网创新发展行动（2021-2023年）》，指出2021至2023年是我国工业互联网的快速成长期，提出到2023年实现工业互联网新型基础设施建设量质并进，新模式、新业态大范围推广，产业综合实力显著提升的发展目标。政策利好促进能源工业互联网发展为能源行业孕育更多新机遇。

“未来的国家级能源工业互联网平台建设既要抢抓机遇，也应成为能源行业各方主体寻求新机遇的平台。”王海介绍，到今年底，平台将实现在电力、石油、天然气、煤炭等领域全覆盖， 探索 形成能源类数据共享交易模式和分级分类管理机制，并具备向其他行业复制推广的条件。到2022年，平台将向多行业、多区域中心延伸推广，基本建成协同创新生态体系，全面建成能源金融服务中心，向行业上下游产业链企业提供金融服务。

纠错责任编辑:索炜

数字孪生技术如何推动产业发展？

1、

虚拟现实技术在业的广泛应用，在图像和声音效果的包围中，让体验者沉浸在影片所创造的虚拟环境之中。在游戏领域也得到了快速发展，使得游戏在保持实时性和交互性的同时，也大幅提升了游戏的真实感。

2、教育

利用虚拟现实技术可以帮助学生打造生动、逼真的学习环境，使学生通过真实感受来增强记忆，相比于被动性灌输，利用虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受，这种方式更容易激发学生的学习兴趣。此外，各大院校利用虚拟现实技术还建立了与学科相关的虚拟实验室来帮助学生更好的学习。

3、工业制造

利用虚拟现实与增强现实技术可在半成品车上叠加图像，做到虚实测量，通过测量设计的产品与实际样车之间的关系，极大缩减了研发时间，减少了物理样机制作次数，降低了成本。

4、医学方面

机构利用计算机生成的图像来诊断病情。虚拟模型帮助新的和有经验的外科医生来决定最安全有效的方法定位肿瘤，决定手术切口，或者提前练习复杂的手术。

5、军事

将地图上的山川地貌、海洋湖泊等数据通过计算机进行编写，利用虚拟现实技术，能将原本平面的地图变成一幅三维立体的地形图，再通过全息技术将其投影出来，这更有助于进行军事演习等训练。

6、航空航天

利用虚拟现实技术和计算机的统计模拟，在虚拟空间中重现了现实中的航天飞机与飞行环境，使飞行员在虚拟空间中进行飞行训练和实验操作，极大地降低了实验经费和实验的危险系数。

百度百科—虚拟现实

边缘计算有哪些应用场景

数字孪生农村供水工程建设是智慧水利建设的重要内容，是推动农村供水高质量发展的必然要求。水利部等 4 部门《关于加快推进农村规模化供水工程建设的通知》要求，加快推进数字孪生供水系统建设，打造与物理工程相连的智慧化应用平台。《智慧水利建设顶层设计》要求，打造农村供水智慧管理样板，实现农村供水工程数字化管理。《全国“十四五”农村供水保障规划》提出，推动智慧供水系统建设，增强“四预”（预报、预警、预演、预案）能力。

以物理供水工程为单元、时空数据为底板、数学模型为核心、水利知识为驱动，对物理供水工程全要素和建设运行全过程进行数字映射、智能模拟、前瞻预演，与物理供水工程同步仿真运行、虚实交互、迭代优化，实现对物理供水工程的实时监控、发现问题、优化调度的新型基础设施。

三维可视化技术搭建包括数据底板、模型库、知识库、数字孪生引擎的数字孪生平台，利用三维仿真技术，对物理供水工程进行数字映射，利用模型平台和知识平台实现智慧模拟、仿真推演。建设综合调度管理、生产运营管理、供水服务管理、巡查管护等关键业务智能应用，结合实际需求持续扩展和升级完善，支持移动端应用，实现数字孪生平台和业务应用系统的协同管理和优化运营。

并结合融合、BIM、5G、物联网、云计算及大数据等先进技术，围绕水质达标、安全生产、高效节能等生产、运营和管理目标，搭建了集水处理厂区建筑及生产设备、管线等设施的三维场景，将水厂实时运行信息、日常管理信息进行智慧管控，确保其科学、高效、安全、智慧运行。通过 3D 的高仿真模型效果，对格栅机的组装部件和拆解进行数字孪生，融合智能传感器，2D 面板可显示格栅机运行功率、液位及状态。

方便运营人员定期进行巡视检查，观察粗格栅前后的液位差是否符合设计值，检查设定的运行时间内有无正常运行。防止液位过低、过栅流速过快导致大型漂浮物撞击栅条和刮渣设备，造成粗格栅的损毁。

河流分支则运用更加简化的线条予以展现，再选用不同颜色标明泵站、自来水厂、水处理厂、非饮用水、饮用水水源及水源保护区域位置。如此设计更容易突出业务内容，让管理达到事半功倍的效果。两侧面板用于展示集到的实时数据统计，以供水调度数据为基础，为给水系统、排水系统、水处理系统等众多子系统提供运营数据分析、设备运转、水量管理、安全管理等业务支撑。形成感知、诊断、调度、预警、校正一体化水务管理体系，为用户打造规范化、精细化、智能化的水务运作流程。

通过对传统二维的水厂组态图进行重构设计，对再生水厂厂区内的主要工艺流程进行 2D/2.5D 可视化设计，根据业务单元“消化池系统”、“絮凝剂系统”、“外来污泥接收系统”进行分类设计，结合接入测点后监测到的实时数据，直观呈现工艺流程和工艺设备的运行状态。

当前，AI、5G、IOT、云计算、可视化、GIS、BIM 等新技术正在重构整个社会的经济结构，在商业模式重建、新的核心能力塑造过程中，越来越多旧时代延续下来的传统行业，都在积极谋求数字化、智能化转型，拥抱新时代。新一代水厂也将向高效率、高可靠、智能化的方向发展。

搭建的水处理厂智能化生产与管理系统，实现少人化/无人化以及远程管理的目标，帮助水厂实现水处理企业先进、高效的信息化管理模式，降低运营成本，提高水排放达标率，提高企业核心竞争力。

或应用结合 2.5D 轻量化设计形式，将水处理厂各个工艺段的单体进行绘制，并连接地下管网系统进行动态示意呈现，便于使用者了解到各个工艺段之间污泥、污水、生产等管道的连接关系。丰富的图形组件和界面设计，将枯燥繁琐的数据进行图形化、场景化展现。

整体设计以写实风格为主基调。满足运维人员端到端的 IT 可视性，清晰快速掌握各类设备所处位置和资产信息，精准的审视水厂全局景象。实时网页监控水处理工艺，统计分析水处理数据，提升水处理工艺效率、厂区安防水平。

水质数据可视化版块，围绕进水水质、出水水质（磷、氮、PH、SS、COD、余氯）进行协同分析和可视化图表展示，给用户以简洁、方便的使用体验。为水厂实现水质稳定达标、节能降耗的目标保驾护航。

根据各地水务管理需求，搭载智能传感器，对街道供水量、近四年内用水量等信息进行实时集，对进/出水的瞬时、累计流量等远程监控，做到心中有尺，有的放矢地调控生产动态，进一步提升生产管理水平。

数据进行可视化展示，当发生异常情况可以即时、准确地将报警，调度中心的管理运行人员根据工艺段、设备等的报警情况进行统计和智能报警综合分析，为管理决策提供支持，实现远程掌控水厂运行情况，提高工作效率。依托Hightopo数字孪生技术打造三维场景，实时展示工艺单元、电气设备、管网等数据，形成及时发现、及时处置的业务全流程远程线上处理模式。打破传统水厂在管理过程中各系统相对孤立的固有约束，将控制系统、监控系统、运维管理系统等融为一体化平台，从而使水厂的智慧化运营、管理、服务能够更为系统完整。

根据咨询公司STL Partners的研究发现，边缘计算能够在许多场景大展身手，这里选择了以下9个重要的应用场景：

1、自主汽车

卡车车队的自动组队可能是自动车辆的首批使用案例之一。在这里，一群卡车在车队中彼此紧跟着行驶，节省了燃料成本，减少了拥堵。有了边缘计算，除了前面的卡车，所有卡车都将不再需要司机，因为卡车将能够以超低延迟相互通信。

2、油气行业资产的远程监控

石油和天然气的失败可能是灾难性的。因此，他们的资产需要仔细监控。

然而，石油和天然气工厂往往位于偏远地区。边缘计算使得实时分析与处理更接近资产，这意味着更少地依赖于与集中式云的高质量连接。

3、智能电网

边缘计算将成为更广泛用智能电网的核心技术，有助于企业更好地管理其能源消耗。

连接到工厂、工厂和办公室边缘平台的传感器和物联网设备正在被用于实时监测能源使用并分析其消耗。有了实时可见性，企业和能源公司就可以达成新的交易，例如在电力需求的非高峰时段运行大功率机械。这可以增加企业对绿色能源，如风能的消耗。

4、预测性维护

制造商希望能够在故障发生之前分析和检测生产线的变化。

边缘计算有助于使数据的处理和存储更接近设备。这使物联网传感器能够以低延迟监控机器健康状况，并实时执行分析。

5、住院病人监护

医疗保健包含几个优势机会。目前，监测设备，如血糖监测仪、健康工具和其他传感器等，要么未连接，要么需要将来自设备的大量未处理数据存储在第三方云上。这给医疗保健提供者带来了安全问题。

医院网站上的边缘可以在本地处理数据，以保护数据隐私。边缘计算还可以向从业者及时通知患者的异常趋势或行为。

6、云游戏

云游戏是一种新型的游戏，它可以将游戏的实时内容直接传输到设备上，这种游戏高度依赖于延迟。

云游戏公司正在寻找尽可能接近玩家的边缘服务器，以减少延迟，提供完全响应和沉浸式游戏体验。

7、内容交付

通过在边缘缓存内容，如音乐、流、网页等，可以极大地改善内容传播。延迟可以显著降低。内容提供商正在寻求更广泛的分发CDN，从而根据用户流量需求保证网络的灵活性和定制性。

8、交通管理

边缘计算可以使城市交通管理更加有效。这方面的例子包括在需求波动的情况下优化公交频率，管理额外车道的开启和关闭，以及未来管理自动驾驶汽车流量。

通过边缘计算，使处理和存储距离智能家居更近，减少了回程和往返时间，并在边缘处理敏感信息。例如，亚马逊的Alexa等语音助手设备的响应时间会快得多。

有了边缘计算，就不需要将大量的流量数据传输到集中式云，从而降低了带宽和延迟的成本。

9、智能家居

智能家庭依赖于物联网设备从房子周围收集和处理数据。通常，这些数据被发送到一个中央远程服务器，在那里进行处理和存储。然而，这种现有体系结构存在回程成本、延迟和安全性方面的问题。

通过边缘计算，使处理和存储距离智能家居更近，减少了往返时间，并在边缘处理敏感信息。

这些只是边缘计算跨多个行业支持的许多用例中的一小部分。以谐云边缘计算应用实例来说，通信领域，谐云为行业巨头某在线服务公司业务场景定制开发、打造了云边协同平台，助力其轻松应对流量洪峰；交通领域，联合上汽集团商用车技术中心打造了“基于容器的下一代车云协同架构”，是汽车行业的首款“云、边、端”一体化架构，可实现百万级车联网大规模接入；为某跨海大桥打造了一体化协同的产品，积累了丰富的“边-端”设备协议对接经验，交付了行业顶尖的“软硬一体化”的整体解决方案。

其中，某在线服务公司和上汽集团案例分别荣获《2020年分布式云与云边协同十佳实践案例》奖项和《2021年分布式云与云边协同十佳实践案例》奖项。旗下边缘计算产品通过“2021云边协同类能力评估”、“边缘一体机、可信物联网云平台（通用/安全要求）”多项能力评估，获浙江CCF2021优秀产品奖，在业内拥有极佳口碑，并获得行业权威认可。

目前，谐云边缘计算已实践于分布式云、物联网、车云协同、边缘智能金融等多场景，为边缘计算领域树立了实践标杆和经典案例。并在一些典型行业如通信、交通、金融、军工等多个行业领域中得到大规模的落地验证。