LNG接收站項目中的數字化交付技術及應用研究

呂亮亮 孫慧禎 張雙泉

摘要：當前，數字化交付技術在LNG接收站項目中已有部分應用，但主要集中在生產管理方面，如智能調度、智能排產、智能優化等。數字化交付技術在LNG接收站項目中的應用尚處于探索階段，需進一步研究探索，以更好地支撐LNG接收站項目建設。

關鍵詞：LNG接收站；數字化；交付技術

DOI：10.12433/zgkjtz.20233045

一、LNG接收站項目中的數字化交付技術及應用重要意義

數字化交付（Digital Delivery）是指通過信息化、智能化手段將項目建設中的各項關鍵要素進行系統集成，以實現信息數據的深度融合，實現信息在各專業間的高效流動、精準共享和實時聯動。

在 LNG接收站項目中應用數字化交付技術，有助于全面提升 LNG接收站項目全生命周期的管控能力，實現工程建設與生產管理協同發展、工程建設與智能管控同步提升。數字化交付技術在 LNG接收站項目中的應用可概括為以下三個方面：

（一）工程管理

通過數字化交付技術將項目建設過程中的設計、采購、施工等各階段相關數據進行整合，并結合歷史數據分析和實時數據分析，實現對工程進度的全面掌握，實現對項目全過程的跟蹤管理。

（二）生產管理

通過數字化交付技術將生產過程中各系統信息整合和處理，實現對生產設備、流程等的精準控制和優化管理?；跀底只桓都夹g實現生產運行計劃、設備運行狀態等多維度指標分析與預測，并根據實時數據做出動態調整，可以實現對生產過程的高效管理。

（三）智能管控

通過數字化交付技術對企業與項目管理過程中相關系統、人員、流程進行整合和優化，并通過信息共享與智能分析實現對企業經營決策和項目管理的支撐。基于數字化交付技術實現數據采集與分析、數據傳輸與處理等功能，實現項目全過程管理。

二、LNG接收站項目的數字化交付技術介紹

（一）數字化交付技術的概念

在數字化交付技術方面，目前國內已有多個項目應用了該技術。例如，某 LNG接收站項目引入了西門子 PMS （Project Management System）系統，該系統包括項目管理、生產管理和維護管理三大功能模塊，可實現項目計劃、項目進度、物資管理、人員管理等功能。

在該項目中應用數字化交付技術后，可實現對整個生產流程的可視化管理和信息化控制。數字化交付平臺包括計劃管理系統、采購管理系統和倉儲管理系統，實現了計劃的可視化管理和采購的信息化控制。通過對生產計劃有效控制，可以及時發現并處理異常情況，從而降低生產風險。

（二） LNG接收站項目數字化交付技術的應用

在工程管理方面，數字化交付技術可應用于工程設計階段，利用三維可視化手段對設計圖紙進行動態展示，有效解決設計人員與現場施工人員之間的信息不對稱問題，提高設計質量和效率?？赏ㄟ^三維模型和施工圖的比對，有效避免施工圖錯誤和遺漏。在生產管理方面，數字化交付技術可應用于生產管理階段，通過對設備、管道等重要實物模型的數字化交付，實現對工程實體的動態跟蹤和管理，提高項目進度管控效率?？赏ㄟ^智能巡檢系統對現場設備、管道進行實時在線檢測，實現對設備、管道的智能管控。在智能管控方面，數字化交付技術可應用于智能生產階段，通過建立設備模型和生產模型的關聯關系，實現對設備運行狀態的動態監測和預測預警。還可以通過智能分析系統對設備運行數據深度挖掘和分析，實現對生產過程的智能優化。

利用三維可視化建模工具，實現全站三維模型的建立。在數字化交付技術平臺上，將設備模型與工程實體模型關聯起來，通過在線檢測系統，可實現對設備運行狀態的動態監。通過基于大數據分析平臺的實時數據采集、數據清洗、數據挖掘、可視化展示等功能，可實現生產數據的可視化。利用生產模型對設備運行狀態預測預警，并根據預測結果，可作設備啟停調整。通過數字化交付技術在工程管理、生產管理和智能管控等方面的應用實踐表明，數字化交付技術在 LNG接收站項目中具有一定的應用價值。

（三）數字化交付技術在LNG接收站項目中的優勢

1.以“互聯網+”為核心，推動管理方式由傳統向現代轉型

當前，數字化交付技術在 LNG接收站項目建設中的應用主要集中在工程管理方面，主要包括工程項目全生命周期的數字化交付、項目進度的數字化交付、工程質量的數字化交付等。與傳統建設方式相比，LNG接收站項目建設具有工程項目數量多、投資大、工期緊等特點?；诖?， LNG接收站項目建設要實現數字化交付，必須建立完整的工程管理體系。而數字化交付技術在 LNG接收站項目建設中的應用，是以互聯網、大數據、云計算等為核心，推動 LNG接收站項目管理方式由傳統向現代轉型。

2.以工業互聯網為載體，打造全方位的協同管理平臺

在 LNG接收站項目建設中應用數字化交付技術，是要將各個專業或模塊統籌協調和有效融合，進而實現各專業或模塊之間的協同管理。通過將BIM技術、大數據技術與LNG接收站項目建設進行有機結合，可以實現對各專業或模塊之間的協同管理和有效融合。例如，利用BIM技術，可以實現對大型設備的三維模型化展示；利用大數據技術，可以實現對生產數據、設備運行數據等統一存儲和共享；利用云計算技術，可以實現對數據處理的集中管理和協同處理等。

3.以“互聯網+”為支撐，推進 LNG接收站建設數字化交付模式創新

LNG接收站建設涉及工藝設計、設備采購、物資供應、施工管理等多個環節，由于涉及多種專業和設備，各環節之間相互獨立、信息孤立，很難形成合力。此外，由于各專業之間的協同關系較弱，存在各環節之間銜接不暢、施工效率低下等問題。基于此，可以通過建立 LNG接收站數字化交付平臺或應用系統來解決各環節之間的信息孤立問題。例如，利用工業互聯網技術，可以實現項目設計與采購數據對接和協同；利用大數據技術，可以實現對施工過程中的各種數據進行分析和預測；利用云計算技術，可以實現各專業或模塊之間的數據共享和協同處理。

4.以數字孿生為理念，促進工程建設全過程數字化交付

數字孿生是基于物理世界中物體、過程以及事件的數字表達方式。利用數字化技術模擬仿真物理世界，可以實現工程建設全過程數字化交付。在 LNG接收站項目建設中應用數字孿生技術時，應充分考慮 LNG接收站項目建設的特點和難點。在工程管理方面，由于 LNG接收站項目規模大、工期緊、投資多、質量要求高等特點，需要建立數字化交付平臺或應用系統來實現工程管理數字化交付。在生產管理方面，由于 LNG接收站項目對安全性、經濟性要求高等特點，需要建立數字化交付平臺或應用系統來實現生產管理數字化交付。

三、LNG接收站項目數字化交付技術的實施方法

LNG接收站項目建設具有規模大、涉及專業多、管理難度大等特點，數字化交付技術在 LNG接收站項目中的應用是一個系統工程。實施方法包括：

建設過程數字化交付平臺，該平臺由工程管理系統、生產管理系統和智能管控系統組成，主要用于工程管理、生產管理、智能管控。

在 LNG接收站項目建設過程中，各參建方根據需求，可基于該平臺自主開發或選擇使用其他平臺或設備。各參建方開發的軟件可與項目中已有的數據資源對接，實現數據的互聯互通。

各參建方采用統一的接口標準，通過數據接口實現數據對接和信息共享。通過該平臺建立自己的數據庫，為生產管理、智能管控等模塊提供基礎數據。還可以根據需要，自主選擇相應的智能管控系統集成和應用。

項目數字化交付平臺可與項目其他系統對接數據，實現數據融合。項目數字化交付平臺將工程管理、生產管理和智能管控的數據和信息集成到一起，為項目中所有參建方提供統一的信息共享渠道。

四、LNG接收站項目數字化交付技術的應用研究

（一）工程設計階段的應用

LNG接收站項目建設周期較長，工程設計階段的數字化交付技術是確保工程順利實施的重要保障。LNG接收站項目的設計與施工一體化程度較高，數字化交付技術在 LNG接收站項目中的應用應以工程設計為核心，并可在生產管理、智能管控等方面發揮作用。此外，還可以將數字化交付成果作為施工圖設計的基礎，為現場施工提供指導。例如，在某 LNG接收站項目中，采用 BIM技術對場站平面布置、管線走向進行優化設計和模擬仿真。在現場施工前，對現場三維布置圖繪制和施工模擬仿真，及時發現和解決實際施工中存在的問題。

在 LNG接收站項目的工程設計階段應用數字化交付技術還可實現智能管理。通過建立 LNG接收站項目工程數據庫，并將工程設計各階段的相關數據進行整合與存儲，可實現項目設計信息的全生命周期管理。同時，通過數字化交付技術中的三維模型漫游功能和設備三維可視化功能對 LNG接收站項目進行綜合管理、遠程監控和輔助決策。

（二）施工階段的應用

數字化交付技術在 LNG接收站項目施工階段的應用，主要是在施工管理中實現數據信息的可視化、集成化，以及以此為基礎實現工程管理中的計劃管理、進度管理、質量管理等功能。在 LNG接收站項目施工階段，需要采集和處理項目的相關數據，并利用信息化平臺進行信息集成與管理。

此外，還需要將信息集成和管理應用于工程進度、質量、安全、設備與物資等方面。在 LNG接收站項目施工階段，數字化交付技術的應用能夠實現工程管理中的計劃管理、進度管理、質量管理以及安全環保管理等功能。

（三）運營維護階段的應用

1.數字化交付技術在接收站運行過程中的應用

在 LNG接收站運營過程中，數字化交付技術可以實現對 LNG接收站生產運營數據的全面收集和有效分析，通過對數據信息的綜合利用，可以實現對接收站生產運行情況的實時監測和分析。

2.數字化交付技術在設備檢修過程中的應用

在設備檢修過程中，傳統的紙質記錄方式存在著數據收集難、信息傳遞慢、易丟失、易出錯等問題，且很難及時掌握檢修進度、保證檢修質量。通過數字化交付技術，可以實現設備檢修過程的全數字化記錄，可將設備檢修過程中產生的大量數據自動匯總，通過設備歷史運行數據、當前運行狀態數據的對比，判斷設備是否處于正常運行狀態。

五、LNG接收站數字化交付技術的經濟效益分析

（一）提高生產效率

通過數字化交付技術，可實現接收站生產過程的可視化和可視化管理，提升生產效率。一方面，可以實時獲取現場生產數據，實時了解現場生產狀況，及時發現問題、解決問題；另一方面，能夠實時掌控現場作業人員的工作狀態，及時發現作業過程中存在的風險隱患。

（二）降低操作風險

LNG接收站的生產過程存在很多危險因素，如低溫、高壓、易燃易爆等危險因素，通過數字化交互技術可實現危險因素的智能預警，有效避免人員操作失誤造成的安全事故。

（三）實現無人值守

數字化交付技術可實現接收站無人值守，通過在接收端建立智能網關、工業互聯網、工業操作系統等系統平臺，實時采集現場數據，實現遠程控制、遠程操作等功能。通過數字化交付技術的應用， LNG接收站無人值守工作也可以開展。

（四）降低運營成本

LNG接收站項目建設過程中涉及大量的設備采購、安裝調試、現場施工等工作，通過數字化交付技術可實現對設備采購、安裝調試、現場施工等環節的實時管控和質量管理。

六、LNG接收站數字化交付技術的風險管理

（一）建立風險識別機制

為提高 LNG接收站數字化交付技術在項目中應用的適應性，需要建立 LNG接收站數字化交付技術的風險識別機制，包括風險辨識、風險評價、風險應對、風險監控等內容。通過風險識別機制，系統掌握 LNG接收站項目建設過程中可能存在的風險因素，為數字化交付技術在 LNG接收站項目中的應用提供參考。

（二）建立數字化交付技術評價指標體系

LNG接收站數字化交付技術的評價指標體系，應結合項目建設實際需求，針對不同的評價指標，建立一套可量化的評價指標體系。以某 LNG接收站數字化交付項目為例，主要評價指標為智能調度、智能生產、智能管控。其中，智能調度是通過建立基于歷史數據分析、現場采集和專家知識等多種手段的智能調度系統；智能生產是通過建立基于生產計劃與實際生產偏差的預測模型，優化調整生產計劃；智能管控是通過建立基于工藝數據分析的設備運行狀態模型，實現對設備運行狀態的實時監控。

七、結語

數字化交付技術在 LNG接收站項目中的應用，不僅能提升工程管理效率和質量，還能實現對生產運行過程的有效管控，從而有效提高 LNG接收站項目的經濟效益和社會效益。LNG接收站項目在建設中，應加強數字化交付技術研究和應用，不斷提高數字化交付水平，為 LNG接收站項目建設提供更有力的技術支撐。

參考文獻：

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