CN115146924A - 一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，包括基于颗粒度的综合供能站规划业务架构，从颗粒度的角度，将综合供能站孪生体应用场景分为工级、站长级和总部级三个部分；基于模块功能综合供能站规划业务架构，根据建设目标和业务流程，分为智慧安全、智慧基建、智慧营销、智慧服务和智慧管理五个母场景；技术架构包括实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层。由综合供能站规划业务架构与技术架构两大方面进行阐述，综合供能站技术架构主要从实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层之间进行配合，围绕综合供能服务站运营管理业务与出行服务业务进行系统技术架构设计，增加安全性，优化体验。

Description

一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统

技术领域

本发明涉及能源管控系统技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统。

背景技术

传统加油站逐步向多种能源供给如加油、加电、加气、加氢等的综合供能站转变。数字孪生技术可将智慧综合供能站进行多物理量、多尺度、多概率的实时仿真，精准映射于数字空间中，与综合供能站“同生共长”，整个生命周期都将紧密联系。智慧综合供能站将实现集以用户为中心、多维指标驱动、全生命周期管理于一体的现代可视化、可量化、智能化的运营管理技术。以用户为中心是根本出发点，多维指标驱动是目标实现的着手点和手段，指导方案设计和系统功能的选择，全生命周期管理是多维指标驱动的保障；通过关键指标的分析驱动，采用智慧化手段提高站点和员工服务客户的运维能力，最终提升用户满意度。

由综合供能站规划业务架构与技术架构两大方面进行阐述，综合供能站规划业务架构从颗粒度和模块功能关联两个方面对5大业务场景进行分析，综合供能站技术架构主要从实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层“两端+两核”进行介绍。以保安全、优服务为出发点，紧紧围绕综合供能服务站运营管理业务与出行服务业务，进行系统技术架构设计。

有资料显示，灭火的最佳时间是火灾发生后的3分钟内，如果采用科学的方式及时扑救，可以把经济损失和人员损伤降到最低。现有的自动灭火器均为范围性无差别灭火，且主要把水作为灭火材料，既无法针对火源迅速灭火又不适用于变电站这种用电器众多的区域，

中国专利文献CN109765871A公开了一种“用于产业园区的综合能源管控系统”。包括能源综合管理平台、SCADA系统、能源站管控系统、负荷管控系统、管网监测系统及移动终端设备；能源综合管理平台通过互联网与移动终端设备进行数据传输，并通外部的能源交易平台进行信息交互；SCADA系统将从能源站管控系统、管网监测系统和负荷管控系统采集到的数据通过通信协议传输到能源综合管理平台。上述技术方案流程灵活性差且管理流程脱离于运维操作与监控系统，工作效率低下。

发明内容

本发明主要解决原有的技术方案流程灵活性差且管理流程脱离于运维操作与监控系统，工作效率低下的技术问题，提供一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，由综合供能站规划业务架构与技术架构两大方面进行阐述，综合供能站规划业务架构从颗粒度和模块功能关联两个方面对5大业务场景进行分析，综合供能站技术架构主要从实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层之间进行配合，围绕综合供能服务站运营管理业务与出行服务业务进行系统技术架构设计，增加安全性，优化体验。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括：基于颗粒度的综合供能站规划业务架构，从颗粒度的角度，将综合供能站孪生体应用场景分为员工级、站长级和总部级三个部分；

基于模块功能综合供能站规划业务架构，根据建设目标和业务流程，分为智慧安全、智慧基建、智慧营销、智慧服务和智慧管理五个母场景；

技术架构，包括实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层。

由综合供能站规划业务架构与技术架构两大方面进行阐述，综合供能站规划业务架构从颗粒度和模块功能关联两个方面对5大业务场景进行分析，综合供能站技术架构主要从实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层“两端+两核”进行介绍。以保安全、优服务为出发点，紧紧围绕综合供能服务站运营管理业务与出行服务业务，进行系统技术架构设计。

作为优选，所述的基于颗粒度的综合供能站规划业务架构具体包括：

员工级实体端是综合供能站运营的最小单元，员工直接服务于客户，员工级实体端的数字孪生主要包括信息维护和劳效管理；员工通过数字孪生系统可以进行个人信息的维护，查看绩效，以及公司对自己的考评，帮助员工对标优秀员工和公司标准查找自身差距，从而不断持续改进。

站长级实体端是综合供能站运营的主体单元，涉及到点多面广，需要把安全、基建、营销、服务和管理统筹考虑进去；其涉及到的场景包括：设备管理、检查整改、维修管理、现场监管、应急管理；三维站场、功能管理、施工管理；智能识别、会员管理、精准营销、异业合作；状态识别、播报导流、智慧支付、公共服务；人员管理、油品管理、流程管理、能耗管理和财务管理；站长通过数字孪生系统可以进行本站信息的维护，查看各项指标以及公司对本站的考评，帮助站长通过指标查漏补缺，从而不断持续改进。

总部级实体端是综合供能站运营的主控单元，对多个综合供能站的运营和管理进行指导和监督。公司通过数字孪生系统下达经营业务指令，经过站场和员工执行后产生一系列动态数据，通过指标计算后量化监测评估综合供能站运行现状，作为对员工评价和站点评价的客观依据。

作为优选，所述的基于模块功能综合供能站规划业务架构，包括：

智慧安全模块，用于通过智慧安全实现站场的安全管控、应急管控和测评考核；智慧基建模块，用于实现建造运行过程中的智能化和绿色化；

智慧营销模块，用于更高效地客户拉新，更准确地识别用户需求、更精准地满足用户需求；

智慧服务模块，用于围绕以顾客全流程体验为中心，设计状态识别、温馨服务、智慧支付、服务评价四大功能，实现全流程的闭环管理；

智慧管理模块，用于实现员工管理、物资管理、流程管理和财务管理。

作为优选，所述的智慧安全模块具体包括，安全管控主要是通过对包括站场内危险气体泄漏检测设备、重大危险源监测设备、视频监控设备的安全设备设施进行监控；应急管理在设备诊断的基础上，预测故障的发生，显示故障影响范围，分析故障类型，提出维护建议，并快速执行站区精准治理，开展应急处置；测评是客观的评价，考核是对油站的管理能力进行考核，通过测评考核提高站点安全。当发生需要本单位协调联动处置的交通突发事件时，根据应急预案相关规定，联动通知应急指挥人员和专家到位，并按照报送制度，对需要上报的事件及时向上级相应部门报送。

作为优选，所述的智慧基建模块具体包括，三维站场在建造过程中使用BIM技术、装配式施工、成品模块化应用的建设工艺，运用数字孪生技术，构建加油站3D模型，实现各设备设施的安装位置、运行参数三维可视化呈现；功能管理实现智慧设备选型，制定能源一体化方案，智慧照明；施工项目管理包括进站教育流程管理、在线监管及实施考核、过程质量监管、施工资料归档，施工与设计校对。全生命周期中站点从设计、建造到运行改造，涉及的施工流程多、设备种类多，通过智慧基建实现建造运行过程中的智能化和绿色化。

作为优选，所述的智慧营销模块具体包括会员管理、异业合作、私域流量用于客户拉新和客户维护，精准营销则用于挖掘客户需求，精准营销以消费者为中心，能够学习历史顾客行为与采取的应对措施，进行不同程度的价格测试，建立顾客忠诚度计划，针对性的进行营销活动。智慧营销首要目的是更高效地客户拉新，更准确地识别用户需求、更精准地满足用户需求，包括会员管理、异业合作、私域流量和精准营销等功能。

作为优选，所述的智慧服务模块具体包括，状态识别旨在识别定位顾客，温馨服务旨在提供规范化、个性化的服务，智慧支付提供便捷的支付方式和票据签收。服务是营销的自然延伸，当通过智慧营销使用户产生线上、线下消费需求后，就需要以顾客全流程体验为中心，做好服务，提高用户满意度。围绕以顾客全流程体验为中心，设计状态识别、温馨服务、智慧支付、服务评价四大功能，实现全流程的闭环管理。

作为优选，所述的智慧管理模块具体为，员工管理包括智能考勤和人员管理智能化；油品管理实现油品流通过程损益的监测，油品质量抽查检验；流程管理进行业务流程的监管、各种作业的分配和报表的记录，财务管理包括资金安全数字化管理、智能报表。管理是整个综合供能站业务运行的后盾，需要统筹考虑管人、管事、管物、管钱，以信息化、数字化和智慧化的方式，做好人力、后勤保障、降本等方面的数据采集和汇总，实现各类报表信息的录入、绘制和输出等功能，进行辅助决策，不断激活组织的活力，提高“吨油工资”、“人均劳效”等指标。

作为优选，所述的技术架构具体包括，第一层，实体采集层，通过将深层次数据采集感知器场景化布建于综合供能站，获取物理设备对象的实时、全方位数据；第二层，数据核心层，将实体采集端采集的实时数据进行数据通信、数据治理、数据抽取以及数据维护，为指标核心层服务；第三层，指标核心层，在实体采集层和数据核心层的基础上，通过设置的指标进行相对应的数据提取，得出量化的指标率，从而供管理员更好的分析与处理；第四层，功能应用层，孪生对象与物理对象能够在全生命周期实时映射，通过数据、信息、模型的综合集成，构建起智能分析的决策能力。

实体端(即综合供能站客户、员工、站场、公司)是综合供能站数字孪生体框架的基础。数据一般包括静态数据、运行动态数据和知识数据三类。静态数据更新频率较低，以设计建设数据为主，包含站场设置、设备配置和人员安排，作为整个综合供能站运行系统的基础。

底层数据通过各种接口和协议进行汇总，形成数据中台。数据核心层包含着综合供能站数据通信、数据预处理、数据抽取和数据维护四大部分。

指标核心层对综合供能站运行业务进行核心梳理，确定出关键指标，涉及到安全、基建、营销、服务和管理等一级指标，一级指标下包含若干二级指标。

应用端是对综合供能站数字孪生体应用过程中所需的各类数据和决策推论进行服务化封装，通过应用软件、移动端APP等形式向用户提供标准的结果输出及决策推论。

本发明的有益效果是：顺应传统加油站由自动化、数字化向智能化方向发展，基于实时渲染技术，通过集成建设期及运营期数据，开发智慧综合供能站可视化系统，建设基于数字孪生体的综合供能站。其有利于综合建设、运输、运营、拓展与设备维护等智能化管理技术，实现数据可视化、场景化，在历史数据的基础上进行诊断、预测，从而实现自主决策。

附图说明

图1是本发明的一种原理连接结构框图。

图2是本发明的一种基于颗粒度的综合供能站规划业务架构图。

图3是本发明的一种基于模块功能综合供能站规划业务架构图。

图4是本发明的一种智慧安全模块结构框图。

图5是本发明的一种智慧基建模块结构框图。

图6是本发明的一种智慧营销模块结构框图。

图7是本发明的一种智慧服务模块结构框图。

图8是本发明的一种智慧管理模块结构框图。

图9是本发明的一种技术架构图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，如图1所示，由综合供能站规划业务架构与技术架构两大方面进行阐述，综合供能站规划业务架构从颗粒度和模块功能关联两个方面对5大业务场景进行分析，综合供能站技术架构主要从实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层“两端+两核”进行介绍。以保安全、优服务为出发点，紧紧围绕综合供能服务站运营管理业务与出行服务业务，进行系统技术架构设计。

综合供能站规划业务架构

综合供能站数字孪生体平台建设的目的之一在于对不同业务板块进行统一，打破原有的不同业务之间的数据壁垒，建立多数据、模型共享的平台化设计。因此首先需要对综合供能站涉及的不同业务场景之间的关联性进行分析。区别与其他工业生产系统，综合供能站本身是一个集成多中单元模块、模块之间具有特定物理模型关联的复杂系统。基于这一特点从颗粒度和模块功能关联两个方面对5大业务场景中所涉及到的子母场景进行分析。

基于颗粒度的子母场景关联分析如图2所示

从颗粒度的角度，将综合供能站孪生体应用场景分为：员工级、站长级和总部级三个部分。

员工级实体端是综合供能站运营的最小单元，员工直接服务于客户，政策和标准的执行要依靠一线员工，需要通过提高员工的积极性和规范性来展现综合供能站的温度，使得客户满意度提升；员工级实体端的数字孪生主要包括信息维护和劳效管理。员工通过数字孪生系统可以进行个人信息的维护，查看绩效，以及公司对自己的考评，帮助员工对标优秀员工和公司标准查找自身差距，从而不断持续改进。

站长级实体端是综合供能站运营的主体单元，涉及到点多面广，需要把安全、基建、营销、服务和管理统筹考虑进去；其涉及到的场景包括：设备管理、检查整改、维修管理、现场监管、应急管理；三维站场、功能管理、施工管理；智能识别、会员管理、精准营销、异业合作；状态识别、播报导流、智慧支付、公共服务；人员管理、油品管理、流程管理、能耗管理和财务管理。站长通过数字孪生系统可以进行本站信息的维护，查看各项指标以及公司对本站的考评，帮助站长通过指标查漏补缺，从而不断持续改进。

总部级实体端是综合供能站运营的主控单元，对多个综合供能站的运营和管理进行指导和监督。公司通过数字孪生系统下达经营业务指令，经过站场和员工执行后产生一系列动态数据，通过指标计算后量化监测评估综合供能站运行现状，作为对员工评价和站点评价的客观依据。

基于功能性的子母场景关联分析如图3所示

根据建设目标和业务流程，分为智慧安全、智慧基建、智慧营销、智慧服务和智慧管理五个母场景。

(1)智慧安全如图4所示

安全是生产经营的底线要求，通过智慧安全实现站场的安全管控、应急管控和测评考核。

安全管控主要是对通过站场内危险气体泄漏检测设备、重大危险源监测设备、视频监控设备等安全设备设施，以三维场景为基础管理展示设备分布、监测数据动态，实现7*24小时的实时可视监测并智能判断超限预警，同时在大屏端实现声光报警、视频联动报警等多种报警效果；具备设备监测、人车行为检测、异常情况管控、智能巡检、检查整改、现场监管等功能。

应急管理在设备诊断的基础上，预测故障的发生，显示故障影响范围，分析故障类型，提出维护建议，并快速执行站区精准治理，开展应急处置。应急处置的功能体现“平战结合”特点，在日常情况下为各级管理部门，基层管理部门行业管理提供日常管理的手段及监测、统计分析等功能支撑；应急时根据“属地管理、分级负责”，通过事先设置应急处置预案，联动各系统设备操作并通知相关部门及干系人进入应急处置状态。当发生需要本单位协调联动处置的交通突发事件时，根据应急预案相关规定，联动通知应急指挥人员和专家到位，并按照报送制度，对需要上报的事件及时向上级相应部门报送。

测评是客观的评价，考核是对油站的管理能力进行考核，通过测评考核提高站点安全，主要包含教育培训、指数测评和能力考核等功能。

(2)智慧基建如图5所示

全生命周期中站点从设计、建造到运行改造，涉及的施工流程多、设备种类多，通过智慧基建实现建造运行过程中的智能化和绿色化。主要包含三维站场、功能管理和施工管理三大功能。

三维站场强调新颖的外观造型和科学的设计理念，科学的空间布局、完善的功能配置、可拓展功能预留，在建造过程中使用BIM技术、装配式施工、成品模块化应用等智慧建设工艺；运用数字孪生技术，构建加油站3D模型，实现各设备设施的安装位置、运行参数三维可视化呈现

功能管理实现悬挂式加油机、智慧用电设备、智能加油机器人、设备管理平台等智慧设备选型；制定站点电、风、冷、气、水等能源一体化方案，对站点电气设备自身能耗的综合监测与智慧化预警，实现定点定时开关设备设施；智慧照明，实现亮度调控，按时间段和具体情况自动关停多余电气设备；兼顾新能源业务发展，预留未来所需功能。

施工项目管理包括进站教育流程管理、在线监管及实施考核、过程质量监管、施工资料(图片、影像)归档，施工与设计校对等，通过施工二维码认证、机组作业面与作业点视频监视、机组作业过程数据采集与监视等功能，实现人员、机具、材料和施工过程的实时监控和数据自动采集上传，提高项目管理的信息化和智能化水平。

(3)智慧营销如图6所示

智慧营销首要目的是更高效地客户拉新，更准确地识别用户需求、更精准地满足用户需求，包括会员管理、异业合作、私域流量和精准营销等功能，前三者用于客户拉新和客户维护，精准营销则用于挖掘客户需求。

会员系统采集记录订单、性别、年龄、学历、收入、购买频率、车辆等信息，利用收集数据，建设数据看板，形成会员画像，包括但不限于地域、车型、复购率、加油习惯、赠品喜好等，最终形成有效的会员消费习惯分析，制定用户标签。异业合作强调与服务区活动互动、与兄弟单位进行会员互通、拓展车友会等组织合作，实现合作共赢。私域流量运营旨在打造自有用户群体，更好地留存用户，提升用户的粘性和活跃度。

精准营销以消费者为中心，能够学习历史顾客行为与采取的应对措施，进行不同程度的价格测试，建立顾客忠诚度计划，针对性的进行营销活动，通过线上、线下、线上线下融合O2O平台模式的方式呈现在消费者的消费视野中。针对不同需求采取的个性化服务，给顾客带来惊喜和感动的同时也有效拉进了顾客和员工的心灵距离，提高了客户的满意度。

(4)智慧服务如图7所示

服务是营销的自然延伸，当通过智慧营销使用户产生线上、线下消费需求后，就需要以顾客全流程体验为中心，做好服务，提高用户满意度。围绕以顾客全流程体验为中心，设计状态识别、温馨服务、智慧支付、服务评价四大功能，实现全流程的闭环管理。

状态识别旨在识别定位顾客：入区车流统计，通过监控测算服务区、加油站的车流数量；当车辆进入加油区域，系统自动识别车辆进站时间以及等候时间；通过监控捕捉、ETC、人脸识别和系统识别进站车辆和顾客，提前在油机屏幕上体现顾客信息，让员工提前了解客户信息(将定位到的大客户信息通过大屏、语音播报等形式播放)；定位客户资料(生日、爱好)，根据相关信息推送惊喜；基于微信公众号会员系统的服务：实现会员顾客进站提醒：浙AXXXX车辆王先生，欢迎本月第三次来站加油，实现油站服务的客户评价功能。

温馨服务旨在提供规范化、个性化的服务：系统自动分辨车型，辨别车型对应的油品号，根据员工提枪油品号，进行预警监督，避免加错油；智慧系统设定标准动作，每次员工加油时，自动识别员工服务是否规范进行；在加油机系统语音播报功能的基础上增设“员工结束加油后播报提示该笔交易为该员工操作”(例：15号枪，加油员张三为您服务)，提高服务温度。

智慧支付提供便捷的支付方式和票据签收：在加油场地完成支付，不需要进营业厅支付，从而提高通过率，如加油机或外挂防爆支付屏完成扫脸支付、小票打印；营业厅内外自助机上完成手机扫码支付、小票打印；ETC/自动车牌扫描支付，微信公众号预约加油等无感支付方式，让司机不下车完成付款。通过人脸识别系统，当车辆加油结束后，该笔交易自动传输到人脸识别系统上，顾客通过刷脸，进行手机尾号(现在手机号码必须与支付宝、微信绑定才可使用)验证，即可支付；支付成功后，系统自动播报“支付成功，欢迎再次光临”等话语，同时显示选择是否需要小票，既节约纸质成本，也便于精准定位客户需求。支付校验，加油机与支付系统的连网，在完成订单支付后，加油机提醒已完成支付，避免漏单、逃单。加油机长期未付款，直接挂单处理。

(5)智慧管理如图8所示

管理是整个综合供能站业务运行的后盾，需要统筹考虑管人、管事、管物、管钱，以信息化、数字化和智慧化的方式，做好人力、后勤保障、降本等方面的数据采集和汇总，实现各类报表信息的录入、绘制和输出等功能，进行辅助决策，不断激活组织的活力，提高“吨油工资”、“人均劳效”等指标，主要包括员工管理、物资管理、流程管理和财务管理。

1)员工管理：包括智能考勤和人员管理智能化。人员信息：从员工入职开始记录相关信息、部门信息、证件信息、培训记录、体检记录等，并做好提示提醒作用。智能考勤：通过结合人脸识别、员工卡高精度站区内定位等技术，实现实时出勤查询、基本出勤处理、加班自动统计、灵活的班次设置(人员排班)。酬薪管理：统计每一位员工的提枪数、大单量、发展大客户数量、当天销量等数据，测算当天员工的绩效工资，记录工资的调整和发放。

2)油品管理：实现油品流通过程损益的监测，油品质量抽查检验。

3)流程管理：进行业务流程的监管、各种作业的分配和报表的记录。

4)财务管理：包括资金安全数字化管理、智能报表。资金安全数字化管理：形成供能站资金管理的数字化闭环，在供能站资金流转的各个环节加强制约、监控，确保公司及时准确地掌握站点资金管理情况，及时预警资金管理风险。实现系统唱收、投币提醒、保险箱管理、银行交款、资金对账。如员工投币流程电子化跟踪，当系统显示员工现金收款金额达到限额时，提醒投币；保险箱安装电子装置，监控保险箱开关次数；结合保安公司上门收款频率和银行到账情况的流程可视化跟踪，防范偷盗、坐支现金风险，形成供能站资金的数字化管理闭环。智能报表：在数据中台完成营业收款流水与银行流水匹配，自动提示长短款，实现预警、管控的闭环。单站利润数据集成：收油数量、损溢对应到采购合同，实时反映公司权益库存、实际库存、采购合同的执行情况，以及单站的油品成本；结合站点的销售数据和费用，形成单站利润和数据分析报表，为站点管理提供数据支持。

综合供能站数字孪生技术架构

第一层，实体采集层。通过将深层次数据采集感知器场景化布建于综合供能站，获取物理设备对象的实时、全方位数据。第二层，数据核心层。将实体采集端采集的实时数据进行数据通信、数据治理、数据抽取以及数据维护，为指标核心层服务。第三层，指标核心层。在实体采集层和数据核心层的基础上，通过设置的指标进行相对应的数据提取，得出量化的指标率，从而供管理员更好的分析与处理。第四层，功能应用层。孪生对象与物理对象能够在全生命周期实时映射，通过数据、信息、模型的综合集成，构建起智能分析的决策能力。通过根据四层的介绍，制定了如图9所示的技术架构。

实体采集端

实体端(即综合供能站客户、员工、站场、公司)是综合供能站数字孪生体框架的基础。对综合供能站运行状态进行高度相似的数字化表征及预测，从而实现正确的推理、精准的操作和优化的控制是建立综合供能站数字孪生体的前提。实体端客户需求多样、员工行为复杂、站场设备多流程广、公司管理难度大，整个经营管理系统十分庞大、复杂并具有过程性质，各个环节相互影响。有别于工艺制造类的孪生体，综合供能站数字孪生体核心是各种类别数据。因此，实体端用于各类数据的收集，基于多元异构的数据融合，从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息，建立对静态数据和动态数据全面精准感知的神经网络，提供实时、动态、数据上传的传输网络。

数据一般包括静态数据、运行动态数据和知识数据三类。静态数据更新频率较低，以设计建设数据为主，包含站场设置、设备配置和人员安排，作为整个综合供能站运行系统的基础，可以表征油气管道大概形貌和人员配置特点；动态信息是由传感器采集的连续各类工艺运行数据，如加油机、加气机、充电桩、液位仪、泄漏仪等仪表数据，还包括运行过程中的人车行为信息数据；知识数据是其它的更为广泛的数据，如专家经验、行业标准、规则约束等，知识数据可以对部分点的决策形成支撑。实体端的数据经过汇总整理后可以用于形成数据中台，消除信息孤岛，继而支持各类指标的衡量。

数据核心层

底层数据通过各种接口和协议进行汇总，形成数据中台。数据核心层包含着综合供能站数据通信、数据预处理、数据抽取和数据维护四大部分。实体端产生的数据通过使用数据采集与传输技术传输到数据核心层中，数据核心层将这些数据进行预处理后进行储存。数据预处理的作用是除异、填缺、去重、降噪，最大限度的去除数据传输过程中的偏差异常，使得预处理后的数据最大程度地表征综合供能站真实的状态。储存的数据即可以用来进行数据融合和数据分析，经过抽取后传输到指标核心层中用于指标衡量。由于是全生命周期管理，加之各个业务模块对数据中台进行数据读写，需要进行数据的维护和更新，保障数据的质量。

指标核心层

指标核心层对综合供能站运行业务进行核心梳理，确定出关键指标，涉及到安全、基建、营销、服务和管理等一级指标，一级指标下包含若干二级指标。通过指标的确定和衡量，可以实现对综合供能站运行状态的精准衡量、状态评估和预警，然后基于指标提升确定所需要用于实施的具体功能模块，通过功能模块的执行改善实体端，继而提高关键指标。该部分是综合供能站系统孪生体构建的特性化模块，也是孪生体构建过程中的重难点。

功能应用端

应用端是对综合供能站数字孪生体应用过程中所需的各类数据和决策推论进行服务化封装，通过应用软件、移动端APP等形式向用户提供标准的结果输出及决策推论。这些应用对于用户而言是一个屏蔽了数字孪生内部异构性与复杂性的黑箱，从而降低数字孪生应用实践中对用户专业能力与知识的要求，实现便捷的按需使用。根据对应用需求的分析，该孪生体的应用功能主要包括本质安全、绿色基建、数智营销、温馨服务、智能管理五大部分。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了综合供能站规划业务架构、技术架构等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，包括：

基于颗粒度的综合供能站规划业务架构，从颗粒度的角度，将综合供能站孪生体应用场景分为员工级、站长级和总部级三个部分；

基于模块功能综合供能站规划业务架构，根据建设目标和业务流程，分为智慧安全、智慧基建、智慧营销、智慧服务和智慧管理五个母场景；

技术架构，包括实体采集端、数据核心层、指标核心层与功能应用层。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述基于颗粒度的综合供能站规划业务架构具体包括：

员工级实体端是综合供能站运营的最小单元，员工直接服务于客户，员工级实体端的数字孪生主要包括信息维护和劳效管理；

站长级实体端是综合供能站运营的主体单元，涉及到点多面广，需要把安全、基建、营销、服务和管理统筹考虑进去；其涉及到的场景包括：设备管理、检查整改、维修管理、现场监管、应急管理；三维站场、功能管理、施工管理；智能识别、会员管理、精准营销、异业合作；状态识别、播报导流、智慧支付、公共服务；人员管理、油品管理、流程管理、能耗管理和财务管理；

总部级实体端是综合供能站运营的主控单元，对多个综合供能站的运营和管理进行指导和监督。

3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述基于模块功能综合供能站规划业务架构，包括：

智慧安全模块，用于通过智慧安全实现站场的安全管控、应急管控和测评考核；

智慧基建模块，用于实现建造运行过程中的智能化和绿色化；

智慧营销模块，用于更高效地客户拉新，更准确地识别用户需求、更精准地满足用户需求；

智慧服务模块，用于围绕以顾客全流程体验为中心，设计状态识别、温馨服务、智慧支付、服务评价四大功能，实现全流程的闭环管理；

智慧管理模块，用于实现员工管理、物资管理、流程管理和财务管理。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述智慧安全模块具体包括，安全管控主要是通过对包括站场内危险气体泄漏检测设备、重大危险源监测设备、视频监控设备的安全设备设施进行监控；应急管理在设备诊断的基础上，预测故障的发生，显示故障影响范围，分析故障类型，提出维护建议，并快速执行站区精准治理，开展应急处置；测评是客观的评价，考核是对油站的管理能力进行考核，通过测评考核提高站点安全。

5.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述智慧基建模块具体包括，三维站场在建造过程中使用BIM技术、装配式施工、成品模块化应用的建设工艺，运用数字孪生技术，构建加油站3D模型，实现各设备设施的安装位置、运行参数三维可视化呈现；功能管理实现智慧设备选型，制定能源一体化方案，智慧照明；施工项目管理包括进站教育流程管理、在线监管及实施考核、过程质量监管、施工资料归档，施工与设计校对。

6.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述智慧营销模块具体包括会员管理、异业合作、私域流量用于客户拉新和客户维护，精准营销则用于挖掘客户需求，精准营销以消费者为中心，能够学习历史顾客行为与采取的应对措施，进行不同程度的价格测试，建立顾客忠诚度计划，针对性的进行营销活动。

7.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述智慧服务模块具体包括，状态识别旨在识别定位顾客，温馨服务旨在提供规范化、个性化的服务，智慧支付提供便捷的支付方式和票据签收。

8.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述智慧管理模块具体为，员工管理包括智能考勤和人员管理智能化；油品管理实现油品流通过程损益的监测，油品质量抽查检验；流程管理进行业务流程的监管、各种作业的分配和报表的记录，财务管理包括资金安全数字化管理、智能报表。

9.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的综合供能站管控运维系统，其特征在于，所述技术架构具体包括，第一层，实体采集层，通过将深层次数据采集感知器场景化布建于综合供能站，获取物理设备对象的实时、全方位数据；第二层，数据核心层，将实体采集端采集的实时数据进行数据通信、数据治理、数据抽取以及数据维护，为指标核心层服务；第三层，指标核心层，在实体采集层和数据核心层的基础上，通过设置的指标进行相对应的数据提取，得出量化的指标率，从而供管理员更好的分析与处理；第四层，功能应用层，孪生对象与物理对象能够在全生命周期实时映射，通过数据、信息、模型的综合集成，构建起智能分析的决策能力。

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