管道全生命周期管理在“两化融合”领域的研究与应用
排水管网全生命周期服务管理体系
（河北天元地理信息科技工程有限公司，河北 廊坊 065201） 摘 要：地下排水管网是城市的血管，其安全健康运行是城市有序、稳定、高效发展的保障。但现状地下排水管 网由于建设规模及速度严重滞后，管理水平不高，管道老化失修，各类管道病害凸显，导致管网运行能力效率低 下。成为制约城市发展的瓶颈，而建立排水管道 “探测”、“检测”、“修复”、“运维”的全生命周期服务管 理体系能有效应对各类管道病害问题，保证城市地下排水管网高效健康运行。本文主要介绍排水管网 “探测”、 “检测”、“修复”、“运维”的全生命周期服务管理体系及其运作方式。 关键词：排水管道；管道病害；探测；检测；修复；运维；全生命周期服务管理体系
排水管网改造是环境治理的重中之重，2019 年 4 月 29 日住房和城乡建设部、生态环境部、发展改 革委联合下发了关于《城镇污水处理提质增效三年行 动方案》，将污水改造提上日程和重要的战略地位。
改善和提升排水管网运行效率以及排水管网病 害治理成为当前急需解决的问题。随着近年来新技 术、新 工 艺、新 材 料、新 设 备 等 的 不 断 研 发 及 引 进 出，为排水管网病害治理以及运维管理提供新的先进 的解决方案，而排水管网“探测”、“检测”、“修复”、 “运维”的全生命周期服务管理体系，能有效解决各 类管道病害问题，全面提升地下管道运行能力，为城 市排水水管网健康高效运行提供有力保障。
2019 年 11 月 增刊增刊
城 市 勘 测 Urban Geotechnical Investigation & Surveying
文章编号：1672-8262（2019）S1-0051-05 中图分类号：P208，TU992.4
Nov.2019 Sup 5.1文献标识码：A源自排水管网全生命周期服务管理体系
浅析智能管道及其解决方案
浅析智能管道及其解决方案智能管道技术在现代工业领域中扮演着越来越重要的角色。
智能管道是指利用先进的传感器、控制器和通信技术，实现对管道系统的智能监测、控制和管理。
本文将从智能管道的定义、应用领域、优势、挑战和解决方案等方面进行分析和探讨。
一、智能管道的定义1.1 智能管道是指利用先进的传感器技术对管道系统进行实时监测和数据采集。
1.2 智能管道通过集成控制器实现对管道系统的智能控制和优化调节。
1.3 智能管道通过通信技术实现管道系统与监控中心的远程通信和数据传输。
二、智能管道的应用领域2.1 石油和天然气行业是智能管道技术的主要应用领域，用于监测管道运行状态和泄漏检测。
2.2 水利行业也广泛应用智能管道技术，用于监测水质、水压和管道损坏情况。
2.3 其他行业如化工、电力等也逐渐引入智能管道技术，提高管道系统的安全性和效率。
三、智能管道的优势3.1 提高管道系统的安全性，实时监测管道运行状态，及时发现并处理问题。
3.2 提高管道系统的运行效率，通过智能控制和优化调节，降低能耗和成本。
3.3 提高管道系统的可靠性，减少人为操作失误，提升系统稳定性和可靠性。
四、智能管道的挑战4.1 成本较高是智能管道技术面临的主要挑战，包括设备采购、安装调试和维护成本。
4.2 技术标准和规范尚不完善，智能管道技术的应用受到一定限制。
4.3 安全和隐私问题也是智能管道技术发展过程中需要重点关注和解决的问题。
五、智能管道的解决方案5.1 不断推进技术研发和创新，降低智能管道技术的成本，提高性能和可靠性。
5.2 加强行业标准和规范的制定和实施，规范智能管道技术的应用和发展。
5.3 加强安全和隐私保护措施，确保智能管道技术的安全可靠性，提升用户信任度。
总之，智能管道技术是未来管道系统发展的重要方向，通过不断创新和完善，智能管道技术将为各行业带来更高效、更安全、更可靠的管道系统。
两化融合
两化深度融合的含义编辑两化深度融合是指信息化与工业化在更大的范围、更细的行业、更广的领域、更高的层次、更深的应用、更多的智能方面实现彼此交融。
两化深度融合的范围编辑从范围来看，两化融合将向地市、区县、产业集群、园区等基层单位延伸。
从行业来看，两化融合将从大类行业向各自细分行业扩展，并从工业扩展到生产性服务业。
从领域来看，两化融合将从单个企业的信息化向产业链信息化延伸，从管理领域向研发设计、生产制造、节能减排、安全生产领域延伸。
从层次来看，两化融合不只是停留在技术应用层面，还将引发商业模式创新甚至商业革命，催生更多新兴业态。
从应用来看，物联网、云计算等新一代信息技术将在工业领域得到应用，企业信息化从单项应用向局部集成应用、全面集成应用发展。
从智能来看，企业生产经营各个环节的智能化水平将更高，涌现出一批“智慧企业”，“智慧行业”、“智慧产业”。
两化深度融合的意义编辑如果说以前的两化融合只是把两种物质搅在一起，产生“混合物”，那么两化深度融合将是两种物质起化学反应，产生“化合物”。
推动两化深度融合，是我国转变经济发展方式、走新型工业化道路的必然要求；是促进产业转型升级、构建现代产业体系的重要举措。
值得指出的是，两化深度融合是两化融合的继承和发展，不是另起炉灶，而是在两化融合实践的基础上，在一些关键领域进行深化、提升。
两化深度融合的方向编辑一、推进产品信息化推进产品信息化，提高产品的信息技术含量、网络化和智能化水平。
一是发展智能家电、智能家具等智能家居产品，为打造“智慧家庭”奠定基础。
发展变频家电、物联网家电，推广家电能耗管理系统，降低家电能耗，实现家电联网和远程控制；应用电子信息和自动控制技术，发展满足人体工程学的智能家具。
二是发展智能化的生产设备、机械装备。
重点发展具有远程控制、远程监测和故障诊断等功能的工程机械，发展类似工业机器人的无人驾驶、智能化工作的工程机械，发展网络化、具有协作能力的工程机械群。
国家“两化融合”总体情况介绍
工业和信息化部
1
引
言
新一轮信息技术革命正在引领工业驶入崭新 的发展空间。 进入21世纪以来,新一轮科技革命 和产业变革正在孕育兴起。其中，以大数据、云 计算、移动互联网、物联网等为标志的新一代信 息技术革命，被视为新一轮科技和产业革命的核 心与龙头。 无论是理论界还是产业界，一直都 在努力探求：作为这一轮科技与产业革命的龙头 ，信息技术引发工业变革的本质是什么？作为新 一代信息技术革命成果给我国工业发展带来的最 深刻的影响究竟是什么？
信息技术与制造技
术相融合，将进一
步给工业技术和生
产方式带来深刻的
，甚至是革命性的 变化。 来源：原中航一集团
31
（2）工业信息化变革业务模式：网络化
全球24小时不间断赛车研发
32
（2）工业信息化变革业务模式：虚拟化
专家会议
讨论虚拟产品
33
（3）信息化创新工业企业业务形态
虚拟公司
产品
采购
供应商
数字化预装配——无金属样机的生产；
基于广域网的异地设计、异地制造；
基于STEP的数据交换；
Team work 238个工作组；
设计制造周期大大缩短：4.5年（波音757、767约9-10年）；
获得更高的利润，每架777，$1.4亿。
7
JSF—数字化技术应用的最高典范
JSF 采用信息技术，建立了全球50家公司参与研发的 数字化协同环境，形成了无缝连接、紧密配合的全球虚拟企 业，快速地实现了以数字化技术为研制基础的三种变型、四 个军种、客户化程度高的飞机设计。
智能化管道技术的开发与应用
智能化管道技术的开发与应用Contents目 录一、智能化管道概述二、智能化管道技术及创新三、智能化管道实施案例四、展望Ø智能化管道建设背景面对的挑战工程建设过程中，为节约项目成本，提高工程效益，业主单位希望各参建单位缩短项目工期、改进施工工艺，以便降低工程投资成本及运营成本。
因此，业主开始要求各参建单位按照统一的设计标准、规范的工作流程、集成应用及信息协作来完成工程建设。
利用互联网、云计算、大数据等先进技术，通过工程的 “标准化、数字化、可视化、集成化及智能化”，实现管道工程的全生命周期管理。
数字化建设集成化管理标准化信息化可视化管理智能化决策三维技术数字化云技术物联网大数据分析互联网人工智能移动网工程设计工厂运营工程施工工程采购全生命周期管理Ø智能化管道建设目标Title inhere制定勘察设计、施工建设、运营维护全生命周期的编码标准、数据标准、采集标准、交付标准等。
对管道基础信息整理、勘察测绘、设计资料和模型进行转换，并对数据进行结构化、矢量化、三维建模等处理，实现管道信息数字化管理。
实现管道基础数据、附属及周边数据、风险隐患数据、站场与管道主要运行参数、应急数据的图形、图像、视频、图表分析信息的多维度查询及可视化展示。
通过多系统的集成，实现数据共享，解决”信息孤岛”根据管道完整性管理、调度优化模型和仿真模拟模型，实现管道运行优化、安全风险的预测预警、应急抢险的交互联动响应。
智能化集成化标准化数字化可视化2345前提基础表现手段目的1Ø智能化管道的主要特征以工程数字化交付的空间数据模型为基础，开展建设期、运营期大数据分析，辅助智能决策。
通过对物资调拨、焊接采集数据、设备维修、生产调度等数据进行聚类、关联、分类和预测等大数据分析技术处理，为业主提供资源平衡、质量分析、设备预防性维护、运行方案优化等提供决策支持。
大数据分析聚类关联预测分类设计数据物流数据模拟优化施工数据运维数据资源平衡质量分析运营优化HSE分析完整性分析智能化管道开发技术发展历程第一阶段第二阶段第三阶段1995-2008信息化2009-2015数字化第四阶段2015-至今智能化智慧化我公司所属的石油工程设计公司从1995年开始长输管道的信息化建设工作，2009年随着鹰图公司SmartPlant集成设计软件的引进开始了数字化管道建设，2015年随着新疆煤制气外输管道工程智能化管道开发工作正式开始了智能化管道的建设工作，未来将会逐步向着智慧化方向发展。
两化融合试题4
三、填空题（共146题）1.工业企业信息化和工业化融合评估规范的国家标准号为GB/T23020-2013。
2.两化融合管理体系的4个基本要素包括：数据、业务流程、组织结构、技术。
3.企业开展两化融合工作应以获取可持续竞争优势为关注焦点。
4.两化融合是一个循序渐进、持续优化的长期过程，动态调整是实现持续优化的必要环节，企业应确保有效识别任何引起技术、业务流程、组织结构运行变更或数据开发利用状况改变的内外部因素，按照策划的周期或在条件满足时开展评审，必要时进行动态调整。
5.企业通过两化融合创造价值的源泉在于推进数据、技术、业务流程、组织结构的互动创新和持续优化。
6.采用两化融合管理体系的做法全面提升企业的两化融合水平，是从关注局部向统筹全局转变，从强调技术向规范管理转变。
7.两化融合管理体系的四个管理域为：管理职责、基础保障、实施过程、评测与改进。
8.过程方法是一种闭环管理方法，需要明确过程的输入和输出,确定过程之间的联系与相互作用关系，明确过程绩效，加强过程考核，监测、分析和持续改进过程，从而最大限度地获取过程的增值效应。
9.系统方法指为了获得预期的结果，从系统的整体层面出发，实现分解、综合的有机结合，加强定性与定量分析的交互应用，科学处理部分与整体的关系，以实现全局优化的方法。
10.企业应充分应用传感器、控制与信息系统、网络等信息技术手段,提升监视与测量数据的及时性、准确性和完整性。
适宜时，应从源头自动采集数据。
11.业务流程职责是指业务流程的工作目标、范围和任务，以及在业务流程各环节相关任职者完成这些任务所需承担的相应职责。
12.企业应以业务流程为牵引，梳理和调整部门职责，并将业务流程职责和部门职责落实到岗位职责。
13.两化融合实施过程主要包括：策划、业务流程与组织结构优化、支术实现匹配与规范、运行维护、数据开发利用和动态调整等。
14.两化融合实施过程中技术方案的确认和批准应包括得到业务流程与组织结构优化实施主体的确认。
两化融合管理体系背景和解读
（信息化和工业化融合管理体系 要求） （附录A 信息化和工业化融合管理体 系 基础） （附录B 信息化和工业化融合管理体 系 实施指南）
已正式成为国家标准 GB/T23020-2013 计划研究制定
首钢迁钢公司
SHOUGANG QIAN’AN IRON & STEEL CO., LTD.
《信息化和工业化融合管理体系 要求》（工信部公告 [2014] 3号）
体现实施过程的全程受控和全局优化体现实施过程的全程受控和全局优化突出实施前的策划以及后期的运行维护突出实施前的策划以及后期的运行维护强调业务流程和组织结构优化的设计在安排上优先于技术实现强调业务流程和组织结构优化的设计在安排上优先于技术实现加强技术业务流程和组织结构的适应性匹配与规范化加强技术业务流程和组织结构的适应性匹配与规范化关注数据开发利用关注数据开发利用与供方形成以企业实施目标有效实现为导向的沟通合作机制与供方形成以企业实施目标有效实现为导向的沟通合作机制shougangqiananironsteelco
我国企业两化融合发展水平不高 单项应用较好,综合集成不足
提出采用管理体系的方法全面提 升企业的两化融合水平。
从关注局部向统筹全局转变
从强调技术向规范管理转变
装备化基础薄弱
设备自动化、信息化平均水平低，设 计、工艺、制造、管理等知识经验沉 淀不足，现代研发、生产、管理的装 备化还未实现。
企业管理与信息化两张皮
>
首钢迁钢公司
SHOUGANG QIAN’AN IRON & STEEL CO., LTD.
通用的管理原则、要素和方法
适用于所有企业，不分领域、不分行业、不分规模 分类实施指南 企业应用案例
企业依据管理体系系统建立、实施、保持和改进两化融合过程管理机制
基于全生命周期管理的化工设备管理系统设计和研究
图1 设备管理系统总体架构60中国设备工程 2023.09 （下）
使用部门发现设备故障后，填写设备详细信息和故障信息，发起维修申请和维修计划，并由设备管理部门进行审核，如果需要外部维修，进行委外处理；如果不需维修则拒绝处理，如果维修下发给检修人员进行维修，维修完成后交给使用部门进验收，若有必要需要试车验收，验收合格后投入工艺流程
设备报废指当设备使用超过其设计寿命或因技术原
台账变更、合，实现设备管理水平整体提升。
以设备管理系统为基础，规范了设备管理业务流程，提升设备管理业务运作能力，实现过程精细化管控，帮助企业提升设备管理水平，保证设备安全、稳定、长周期运行，降低企业设备运行维护成本。
参考国内外众多先进企业的信息化建设经验，设备管理系统按照“顶层设计、总体规划、及时上线、迭代升级”模式进行建设，后续设备管理功能需要进一步完善。
（1）丰富流程。
目前所有审批流程走OA系统，在设备管理系统中增加流程引擎，将各项管理工作的审批功能植入系统。
（2）增加管理模块。
增加全生命周期其他管理模块，
图2 设备功能页面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
管道全生命周期管理在“两化融合”领域的研究与应用
—全生命周期管理助推“两化融合”1、长输管道工程的两化融合探索成果
两化融合是信息化和工业化的深度结合。
通过以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，从而走新型工业化道路。
两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式。
国内能源领域“三巨头”一直在积极探索信息技术与信息化方式来创新管理模式的方法。
“十二五”期间，中石化集团加强对两化融合的统筹规划和政策引导。
围绕调结构、促发展，加快推进重点领域的两化融合。
要求充分发挥信息技术的作用，积极推进信息化技术融入到生产、流通、管理等各个环节。
实现统一建设全局性信息系统向持续提升整合信息系统的跨越，重点开展以ERP（企业资源计划）系统为核心的应用集成建设，在决策支持、业务协同、生产调度指挥等方面加强应用；同时积极推进物联网技术的应用，在采油、钻井、炼化等领域的数据采集和传输、流程管控和优化上加强两化融合。
在管道运维及工程建设层面，榆济管道公司考虑逐步利用高新技术融入企业运营和项目管理过程中，提出充分利用全生命周期管理理念，包括：管道全生命周期实体数据结构优化、二三维可视化、物联网、云计算、大数据分析等信息化最新技术，建设标准统一、关系清晰、数据一致、互联互通的智能化管线管理
平台，以及全生命周期所有数据保存完整的数字化管道模型的技术解决方案。
期望实现资源优化、项目管控、现场操作、调度指挥、风险预测、应急救援、信息共享数字化管理的目标。
榆济管道公司基于整体规划，提出全生命周期管理从建设期向运营期深入融合的思路，开展了全生命周期管理系统的试点工作。
2、全生命周期管理解决方案
2.1方案介绍
全生命周期管理解决方案利用信息化技术手段，采用管道全生命周期管理的思想，实现管道工程项目全生命周期管理和资产全生命周期管理两个纬度的全面提升。
资产全生命周期管理以资产策略和表现评估为龙头，涵盖规划、设计采购、建设、运维、处置全过程，并以实体、价值和信息融合为基础，统筹协调资产的可靠性、使用寿命、使用效率和周期成本等各项要素，实现资产全生命周期综合价值最大化。
资产全生命周期管理范围涵盖管道资产的规划、前期（可研、专评、核准）、定义（设计）、实施（施工建设）、验收、运维和报废的全过程。
全生命周期管理推动PBS和WBS标准化应用，确保不同阶段的数据实体在统一平台上有效衔接、高效运转，实现全过程的精细化项目管理。
整体的全生命周期管理解决方案是复杂的信息系统大集成。
整体框架中包含管道各阶段、关键业务的各层面信息化系统以及与之相关的管理系统。
管理贯穿管道的各个生命周期，提供统一的全生命周期数据库，存储管理数据和技术数据。
实现工程建设阶段和生产运营阶段的数据融合。
工程建设阶段实现数据的顺利递延，支持在生产运营期对数据回流，为后续项目设计优化提供数据支持。
同时为ERP等企业管理系统提供数据交互接口，保证整体项目数据在企业管理流程中可进行闭环流转。
2.2系统设计架构
全生命周期管理解决方案由“一套标准”、“一个平台”、“一个数据库”组成。
一套数据标准：统一、规范的全生命周期数字化移交规定，明确数字化移交内容。
一个管理平台：强化、延伸的数据管理平台，实现管道全生命周期数据采集入库管理。
一个数据库：建立统一标准，源头收集全生命周期数据，
实现共享、移交。
2.2.1数据标准
数据标准描述和定义管道实物资产的分解结构和实物的数据范围、格式及内容。
由管道建设和运营相关单位参与审查、发布和更新的全过程，形成全生命周期数据标准和移交规定。
数据标准的核心意义有：
1、规范工作内容
规范管道全生命周期分解结构，明确各业务环节最小颗粒度的工作任务和内容。
2、明确数据范围
明确管道全生命周期各业务环节移交的数据范围。
包括结构化数据规定和非结构化的文件清单。
3、统一编码规则
统一设备编码，保证设备数据递延和可追溯。
规范系统级项目编码，确保信息可与其他企业系统顺利集成交互。
4、明确移交职责
明确各单位在业务环节中承担的数据移交职责，划清工作界面。
2.2.2管理平台
全生命周期项目管理平台对管道工程的前期、定义、实施、验收、运维五个阶段业务进行重点管控。
确保不同阶段在统一平台上有效衔接、高效运转，是天然气分公司、榆济管道公司、地方管理处、基层场站等机构的信息平台。
全生命周期项目管理平台提供企业管理、项目管理、技术数据管理三方面的管理内容。
其中项目管理覆盖内容为范围管理、过程管理、运维管理等业务领域。
管理平台提供分析统计功能，便于各级项目管理者能直观、快速、准确了解当前项目进展情况。
同时提供对外部接口，实现企业信息的互联互通。
2.2.3数据库
全生命周期数据库接收规划数据，管理前期、定义、实施、验收、运维五个阶段业务数据，集中存储管理包括总承包、设计、采办等建设期各业务数据；移交并回流运维期完整性管理数据库数据。
实现管道工程不同阶段信息的集成共享、递延传承和丰富完善，为管道安全平稳运行奠定坚实数据基础。
2.3预期效果
1、对传统管理平台进行全面深化、延伸和完善，满足管道企
业运营业务和工程项目全生命周期管理的新要求。
形成数据移交标准，按照核心管理要素制定数据标准，数据范围明确、可递延，移交职责清晰，提高数据移交效率。
改变传统的工作方式。
强化数据过程中产生即入库，及时反映工程进展；通过数据源头收集的机制，确保数据更准
确，避免不准确导致的数据重复录入线性。
围绕管道实体本体结构进行技术数据和管理数据组织。
建立数据关系，实现衔接和递延。
数据移交：依赖集中数据库进行数据流转和阶段移交实现数据集中存储，降低移交成本，缩短周期
2、围绕“实物”分解结构和“业务”分解结构，持续积累管
道“本体数据”和“过程数据”，为管道生产运行提交规范、完整、准确的管道资产数据。
3、实现项目规划、前期、定义、实施、验收、运维阶段信息
的集成共享与递延，推动管道后评价及运行、维护数据向采办、设计和规划的数据回流，促进项目规划、投资及工程设计能力的提升。
4、全面应用和推广全生命周期管理系统，有效提升管道资产
管理能力，对管道安全运行、平稳调控，科学应急维抢修和完整性管理将带来极大促进。
3、总结
管道全生命周期管理解决方案基于中石化集团信息规划要求，
充分利用信息化技术，在管道工程方面进行管理创新、业务创新，是“两化融合”的良好实践。
管道全生命周期管理解决方案在以下多个方面取得突破性进展。
1、推动业务创新和管理创新
全生命周期管理解决方案以设计为源头，强调数字化移交，推动数字化设计的业务创新。
同时将管道资产全生命周期管理和项目全生命周期管理理念应用于实际，推动管理模式的创新。
2、促进流程升级与改造
全生命周期管理思路与传统的项目管理有着巨大差距。
原
来孤立的、小范围的业务流程势必无法满足新管理办法的
要求，这势必会推动业务流程的升级和改造，将原来短路
径的流程升级为可通过某些重要环节关联形成贯穿项目管
理整个过程的新流程。
3、实现跨业务集成
全生命周期管理将设计、施工、运维等业务通过技术数据
贯穿到统一平台。
通过统一数据库，将资产数据在管道建
设前期、规划、定义、实施、验收、运维等阶段逐步递延，
并不断补充。
同时将工程建设期和生产运营期的业务通过
数据移交进行融合，实现跨业务集成。
4、推动精细化管理
全生命周期管理解决方案推动PBS和WBS标准化及资产全生命周期管理应用，推动管道运维的精细化管理。