CN116846954A - 一种基于数智融合的智慧管网数据系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于数智融合的智慧管网数据系统，包括实体层、感知层、传输层、基础设施层、数据层、平台层和应用层，其中，实体层用于构建物理管网；感知层用于采集物理管网对应的至少一项采集数据；传输层用于将各个采集数据传输至基础设施层和数据层；基础设施层用于为各个采集数据提供数据计算功能、数据存储功能和网络虚拟资源池；数据层用于将每个采集数据进行数据分类并存储至目标数据库中；平台层，根据各个采集数据构建企业中台；应用层用于根据至少一个中间件、大数据处理技术、人工智能技术、数字孪生技术和知识图谱技术，构建智能化应用和数字化应用。解决了油气管道业务数据共享困难，智能决策水平不足的问题。

Description

一种基于数智融合的智慧管网数据系统

技术领域

本发明涉及油气管道技术领域，尤其涉及一种基于数智融合的智慧管网数据系统。

背景技术

智慧管网是在标准统一和数字化管道的基础上，以数据全面统一、感知交互可视、系统融合互联、供应精准匹配、运行智能高效、预测预警可控为特征，通过“端+云+大数据”体系架构集成管道全生命周期数据，提供智能分析和决策支持，用信息化手段实现管道的可视化、网络化、智能化管理，具有全方位感知、综合性预判、一体化管控、自适应优化的能力。

数据是智慧管网建设运行的重要支撑和重要基石。通过工业物联网实现对管道本体及周边信息的全面感知监测，并将数据上传到数据中心，才能真正做到“感知交互可视、预测预警可控”，但是油气管道业务数据共享困难，智能决策水平不足是智慧管网建设亟需解决的问题。

发明内容

为了克服油气管道业务数据共享困难，智能决策水平不足的问题，本发明提供了一种基于数智融合的智慧管网数据系统。

第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于数智融合的智慧管网数据系统，包括实体层、感知层、传输层、基础设施层、数据层、平台层和应用层，其中：

实体层，用于构建物理管网，物理管网为按照预设要求构建的管道线路、站场和周边环境对应的虚拟场景；

感知层，用于通过传感器设备采集物理管网对应的至少一项采集数据，采集数据为管道线路对应的管道数据、站点对应的管道数据和周边环境对应的管道数据中的至少一项；

传输层，用于通过传输模块将各个采集数据传输至基础设施层和数据层；

基础设施层，用于通过企业云为各个采集数据提供数据计算功能、数据存储功能和网络虚拟资源池；

数据层，用于将每个采集数据进行数据分类，并按照数据分类的结果将各个采集数据存储至目标数据库中；

平台层，根据各个所述采集数据构建企业中台，以及将所述数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为满足设定条件的至少一个中间件，每个所述中间件中包括所述数据分析对应的中间件，或所述数据预测对应的中间件，或所述数据预警对应的中间件，所述设定条件包括允许复用、允许共享和允许定制，所述企业中台用于用户根据各个所述采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警；

应用层，用于根据至少一个中间件、大数据处理技术、人工智能技术、数子孪生技术和知识图谱技术，构建智能化应用和数字化应用，并通过智能化应用和数字化应用为用户提供管道管理业务，智能化应用为将至少一个中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，以及实现物理管网与虚拟空间之间数据的相互协同，数字化设计为通过中间件为用户提供管道管理业务对应的全程监测与风险预警。

本发明提供的一种基于数智融合的智慧管网数据系统的有益效果是：通过实体层，构建物理管网，从构建管道线路、站场和周边环境对应的虚拟场景，再通过传感器设备采集物理管网对应的采集数据，从而对管道本体及周边信息的全面感知监测，再通过传输层传输至基础设施层和数据层对采集数据进行存储，另外，在平台层中，通过采集数据构建企业中台，在企业中台中，用户能够对采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警，并且企业中台会将数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为允许复用、允许共享和允许定制的中间件，从而使得数据能够在本系统中实现共享，解决了油气管道业务数据共享困难的问题，在应用层中，根据中间件、大数据处理技术、人工智能技术、数子孪生技术和知识图谱技术，构建智能化应用和数字化应用，从而将中间件映射到虚拟空间形成虚拟实体，使得数据可视化，并且在虚拟空间，用户还能实现物理管网与虚拟空间之间数据的相互协同，提升了本系统的智能化水平，最后，本系统还通过数字化设计为用户提供管道管理业务对应的全程监测与风险预警，解决了智能决策水平不足的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明的一种基于数智融合的智慧管网数据系统还可以做如下改进。

进一步，上述管道线路包括管道本体子集合和附属设施子集合中的至少一个子集合，管道本体子集合包括钢管、控制点和焊缝中的至少一项，附属设施子集合包括桩牌标识、水工保护、阴极保护、保温层、封堵物、穿跨越和光缆中的至少一项；

站场包括工艺管道、仪表自控子集合、电气设备子集合、动设备子集合、静设备子集合中的至少一个子集合，仪表自控子集合包括压力表、流量计、温度计和液位计中的至少一项，电气设备子集合包括电动机、发电机和变频器中的至少一项，动设备子集合包括压缩机、动力机和泵中的至少一项，静设备子集合包括储罐、容器类、放空类和收发球筒中的至少一项；

周边环境包括自然环境和人文环境，自然环境包括河流水域、地质灾害、自然保护区、地形地貌、土地利用和气候降雨中的至少一项，自然环境包括路权路网、行政区划、隧道桥梁、建筑物和隧道桥梁中的至少一项。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过管道本体子集合、附属设施子集合、仪表自控子集合、电气设备子集合、动设备子集合、静设备子集合、管道线路周边的土壤、河流、水域、山体、居民区和路网，使得物理管网包含了油气管道全业务环节。

进一步，上述传感器设备包括应力应变传感器、管道内检测器、智能阴保传感器、智能阴保传感器、视频摄像头、光纤传感器、气体传感器、SCADA传感器、火灾传感器、计量传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、激光红外传感器、卫星定位模块、位移传感器、气象传感器和水文传感器中的至少一项。

采用上述进一步方案的有益效果是：传感器设备覆盖了各类传感器，从而对油气管道全生命周期和全业务环节的采集数据进行采集。

进一步，上述传输模块包括运营商通信光缆、管道专用通信光缆、自建通信设施和卫星通信中的至少一项。

采用上述进一步方案的有益效果是：传输模块采用各类通信方式，以便适应更多的使用场景。

进一步，上述企业云包括计算设备、存储设备和网络设备，计算设备用于为各个采集数据提供数据计算功能，存储设备用于为各个采集数据提供数据存储功能，网络设备用于为各个采集数据提供网络虚拟资源池。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过计算设备、存储设备和网络设备为本系统提供高可靠、可扩展、安全的软硬件基础环境，并为平台层提供安全统一的计算、存储和网络虚拟资源池。

进一步，上述目标数据库为结构化数据库、非结构化数据库、流式数据库、时空数据库和图数据库中的至少一项，结构化数据库和非结构化数据库对应的数据分类为数据来源、数据种类、数据格式和数据采集频次中的至少一项，流式数据库对应的数据分类为数据流向，时空数据库对应的数据分类为数据属性维度，图数据库对应的数据分类为图片。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过目标数据库，为本系统提供统一的数据底座，并将采集数据进行分类存储，便于数据维护。

进一步，上述技术平台包括业务中台、数据中台和技术中台，技术中台用于用户调取各个采集数据，数据中台用于用户对各个采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警，业务平台用于将数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为允许复用、允许共享和允许定制的中间件。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过技术平台调取采集数据，再通过数据中台处理数据(数据分析、数据预测和数据预警)，最后通过业务中台将数据处理结果进行封装为中间件，使得本系统实现数据共享功能。。

进一步，上述智能化应用包括管道数字孪生和管网知识库中的至少一项，管网数字孪生用于将至少一个中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，管网知识库用于物理管网与虚拟空间之间数据的相互协同；

数字化应用包括数字化设计、工程建设、线路完整性管理、站场完整性管理、调控运行和安全应急中的至少一项，数字化设计、工程建设、线路完整性管理、站场完整性管理和调控运行用于对管道管理业务提供全程监测，安全应急用于对管道管理业务提供风险预警。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过智能化应用将中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，使得数据可视化，且用户能够直接对可视化数据进行操作，实现物理管网与虚拟空间之间数据的相互协同，另外，使用数字化应用对管道业务进行全程监测与风险预警，提高了本系统的智能化决策水平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明实施例的一种基于数智融合的智慧管网数据系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的实体层结构图；

图3为本发明实施例的感知层结构图；

图4为本发明实施例的传输层结构图；

图5为本发明实施例的基础设施层结构图；

图6为本发明实施例的数据层结构图；

图7为本发明实施例的平台层结构图；

图8为本发明实施例的应用层结构图。

具体实施方式

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

以下结合附图描述本发明实施例的一种基于数智融合的智慧管网数据系统。

如图1所示，本发明提供的一种基于数智融合的智慧管网数据系统，包括包括实体层、感知层、传输层、基础设施层、数据层、平台层和应用层，其中：

实体层，用于构建物理管网，物理管网为按照预设要求构建的管道线路、站场和周边环境对应的虚拟场景，即根据预设要求，建立一个管道线路、站场和周边环境对应的虚拟场景，通过该虚拟场景模拟真实的管网环境；

感知层，用于通过传感器设备采集物理管网对应的至少一项采集数据，采集数据包括管道线路对应的管道数据、站点对应的管道数据和周边环境对应的管道数据中的至少一项；

传输层，用于通过传输模块将各个采集数据分别传输至基础设施层和数据层；

基础设施层，用于通过企业云为各个采集数据提供数据计算功能、数据存储功能和网络虚拟资源池；

数据层，用于将每个采集数据进行数据分类，并按照数据分类的结果将各个采集数据存储至目标数据库中；

平台层，根据各个所述采集数据构建企业中台，以及将所述数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为满足设定条件的至少一个中间件，每个所述中间件中包括所述数据分析对应的中间件，或所述数据预测对应的中间件，或所述数据预警对应的中间件，所述设定条件包括允许复用、允许共享和允许定制，所述企业中台用于用户根据各个所述采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警；其中，数据分析具体指的是对各采集数据，按照实际的应用场景需求进行处理、分析，以得到需要的结果，数据预测指的是对各采集数据按照预设要求进行预测(比如，某个指标的预测)，数据预警指的是对各采集数据按照设定预警条件进行预警，以实现对管网数据的全方位监测。

其中，允许复用指的是中间件可以重复使用，允许共享指的是中间件可以在本系统中共享给所有用户，允许定制指的是中间件可以被用户单独定制为用户所需的数据。

应用层，用于根据至少一个中间件、大数据处理技术、人工智能技术、数子孪生技术和知识图谱技术，构建智能化应用和数字化应用，并通过智能化应用和数字化应用为用户提供管道管理业务，智能化应用为将至少一个中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，以及实现物理管网与虚拟空间之间数据的相互协同，数字化设计为通过中间件为用户提供管道管理业务对应的全程监测与风险预警。例如基于机组宽频振动、噪声、滑油监测、现场孔探图像数据及工艺实时监测数据，根据压缩机组大数据分析技术的研究成果，实现燃气轮机和压缩机智能预警；同时，基于状态数据、维修数据、故障数据等多维融合技术，构建离心压缩机健康状态评估算法，实现压缩机组故障智能预警与诊断。

可选的，如图1、图2所示，实体层中物理管网包括管道线路(线路实体)、站场(站场(含LNG接收站和储气库)实体)和周边环境(周边环境实体)，是本系统的感知对象，其中：

管道线路包括管道本体子集合和附属设施子集合中的至少一个子集合，管道本体子集合包括钢管、控制点和焊缝中的至少一项，附属设施子集合包括桩牌标识、水工保护、阴极保护、保温层、封堵物、穿跨越和光缆中的至少一项。

水工保护、阴极保护、保温层、封堵物、穿跨越等均是管道沿线或管道本体上的附属设备设施。

站场包括工艺管道、仪表自控子集合、电气设备子集合、动设备子集合、静设备子集合中的至少一个子集合，仪表自控子集合包括压力表、流量计、温度计和液位计中的至少一项，电气设备子集合包括电动机、发电机和变频器中的至少一项，动设备子集合包括压缩机、动力机和泵中的至少一项，静设备子集合包括储罐、容器类、放空类和收发球筒中的至少一项。

放空：天然气管道在生产运行过程中有计划性的作业和非计划的作业发生的天然气发空(排向大气)；收发球筒：发射和接受内检测器的设备。

周边环境包括自然环境和人文环境，自然环境包括河流水域、地质灾害、自然保护区、地形地貌、土地利用和气候降雨中的至少一项，自然环境包括路权路网、行政区划、隧道桥梁、建筑物和隧道桥梁中的至少一项。

可选的，如图1、图3所示，感知层是以实体层中物理管网为对象用于识别采集数据的传感器设备，是本系统数据采集的基础，其中，感知层中传感器设备包括应力应变传感器、管道内检测器、智能阴保传感器、智能阴保传感器、视频摄像头、光纤传感器、气体传感器、SCADA传感器、火灾传感器、计量传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、激光红外传感器、卫星定位模块、位移传感器、气象传感器和水文传感器中的至少一项。

可选的，感知层中传感器设备可分为线路感知、站场感知和周边环境感知，线路感知中通过应力应变传感器、管道内检测器、智能阴保传感器、智能阴保传感器、视频摄像头、光纤传感器和气体传感器进行应力应变监测、管道内外检测、智能阴保监测、RFID电子标签、远程视频监测、光纤监测和油气泄露监测。

可选的，站场感知中，通过SCADA传感器、火灾传感器、计量传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流传感器和电压传感器进行火灾监测、周界监测、计量监测、温度监测、压力监测、流量监测、电压电流监测和设备监测。

可选的，周边环境感知中，通过激光红外传感器、卫星定位模块、位移传感器、气象传感器和水文传感器进行卫星遥感监测、水文监测、气象监测、位移、雷达监测、降雨监测、地质灾害监测、非法施工监测、人员聚集监测和卫星定位。

可选的，如图1、图4所示，传输层为本系统提供安全可靠的通信链路，是感知层与基础设施层(位于总部、区域公司、分公司和作业区)之间的数据传输桥梁，其中，传输层中传输模块包括运营商通信光缆、管道专用通信光缆、自建通信设施和卫星通信中的至少一项。

可选的，传输模块实现管道沿线通信网络全覆盖，保障采集数据有效传输。在运营商通信光纤和管道专用通信光缆覆盖的区域，通过运营商提供的VPN专用宽带或移动网络实现感知数据传输。在无运营商通信网络覆盖的区域，根据实际情况进行通信网络选型，一种是自建通信设施，例如自建LTE基站、NB-IoT窄带物联网、直放站等中继网络，通过光缆连接至运营商通信网络，实现感知数据传输；另一种是卫星通信，例如利用北斗卫星通信网络，通过北斗短报文实现感知数据传输。

可选的，如图1、图5所示，上述企业云包括计算设备、存储设备和网络设备，计算设备用于为各个采集数据提供数据计算功能，存储设备用于为各个采集数据提供数据存储功能，网络设备用于为各个采集数据提供网络虚拟资源池。

可选的，基础设施层使得本系统具备高可靠、可扩展、安全的软硬件基础环境，例如计算设备包括高性能服务器，存储设备包括存储服务器，网络设备包括通信服务器，计算设备、存储设备和网络设备构成企业云平台，企业云平台为本系统提供安全统一的计算、存储、网络虚拟资源池，提升智慧管网数据系统运维效率，保障智慧管网数据系统的安全平稳运行。

可选的，如图1、图6所示，数据层是在基础设施层之上用于存储分类后的采集数据，通过综合分析采集数据的数据来源、数据种类、数据格式、采集频次、数据属性维度及数据流向等内容，针对管道中线、阴极保护、管道设施、第三方设施、检测维护、管道运行、管道风险、应急管理、基础地理业务等全业务领域对应的海量异构数据，提出统一的校验、转换、清洗及对齐方法，为智慧管网数据系统平台层提供统一的数据底座。

可选的，数据层中目标数据库为结构化数据库、非结构化数据库、流式数据库、时空数据库和图数据库中的至少一项，结构化数据库和非结构化数据库对应的数据分类为数据来源、数据种类、数据格式和数据采集频次中的至少一项，流式数据库对应的数据分类为数据流向，时空数据库对应的数据分类为数据属性维度，图数据库对应的数据分类为图片。

可选的，结构化数据库、非结构化数据库、流式数据库、时空数据库和图数据库构成了数据湖，在数据湖中，可以实现数据接入、数据搬迁、访问控制、资产目录、任务管理、流程编排、质量管理和数据治理等功能，对分类后的采集数据进行集中管理。

可选的，如图1、图7所示，平台层是面向管道工程建设、生产运行、完整性管理、安全环保等业务基于数据湖构建的技术平台，围绕业务主题，将基于数据驱动的分析模型、预测模型、预警机理模型并开发封装为可复用、可共享、可定制的中间件，通过为企业数智融合应用提供数字化、智能化的组件服务。

可选的，上述技术平台包括业务中台、数据中台和技术中台，技术中台用于用户调取各个采集数据，数据中台用于用户对各个采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警，业务平台用于将数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为允许复用、允许共享和允许定制的中间件。

可选的，数据中台中的业务主题是指对油气管道相关业务按主题域进行分类，从而在不同主题域下对采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警，其中，业务主题包括规划主题域、市场主题域、供应链主题域、工程主题域、生产主题域、安全环保主题域、研发主题域、财经主题域和人力资源主题域。

可选的，技术中台使用不同的方法调取采集数据，例如微服务、大数据、物联网、应用集成、人工智能、GIS、分布式计算、知识图谱和区块链。

可选的，数据中台将业务按照主题域进行了分类，因此，在数据分享时，业务中台对分享的数据也按照与数据中台相同的业务分类方法进行分类，具体包括规划主题域、市场主题域、供应链主题域、工程主题域、生产主题域、安全环保主题域、研发主题域、财经主题域和人力资源主题域。

可选的，如图1、图8所示，应用层是基于平台层中的中间件服务面向管网工程建设、生产运行、完整性管理、安全环保等业务构建的业务应用与数智融合应用，业务应用以满足业务管理需求，实现数字化协同设计、智能工地、数字化交付、供需精准匹配、物流全程可视、资源全局调配、资产状态监测、风险辨识与预测、环境监测与预警、安全应急保障等。数智融合应用以智慧互联为目标在业务系统之上采用大数据、人工智能、数字孪生、知识图谱等先进技术构建的以数据和知识为核心的-管网数字孪生和管网知识库，实现智慧管网与实体管网的精准映射、同生共长、数字信息协同、感知控制协同以及知识智能协同。

可选的，上述智能化应用包括管道数字孪生和管网知识库中的至少一项，管网数字孪生用于将至少一个中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，管网知识库用于物理管网与虚拟空间之间数据的相互协同，其中，数字孪生技术和知识图谱技术为现有技术，因此，管道数字孪生和管网知识库的构建为现有技术，不作赘述。

数字化应用包括数字化设计、工程建设、线路完整性管理、站场完整性管理、调控运行和安全应急中的至少一项，数字化设计、工程建设、线路完整性管理、站场完整性管理和调控运行用于对管道管理业务提供全程监测，安全应急用于对管道管理业务提供风险预警。

可选的，数字化设计为管道管理业务中进行工程前涉及规划的模块，具体包括规划管理、经营计划管理、投资计划管理、专项评价管理、后评价管理、项目可研管理和综合统计。

可选的，工程建设为管道管理业务中工程进行时的管理模块，具体包括工程设计管理、招标采购管理、工程项目管理、工程监理、工程交付、竣工验收和智慧工地。

可选的，生产运行为管道管理业务中油气运输时的管理模块，具体包括油气调控、运行优化、工艺仿真、运行参数管理、能耗管理、油气质检和计量管理。

可选的，完整性管理为管道管理业务中油气管道维护时的管理模块，具体包括高后果区管理、风险评价、完整性评价、维修维护、设备管理、检测监测和维修维护。

可选的，安全环保为管道管理业务中油气管道安全管理模块，具体包括安全管理、健康管理、质量管理、环保管理和应急管理。

可选的，科技研发为管道管理业务中技术研发管理模块，具体包括科技项目管理、知识产权管理、标准管理、实验室管理、科技情报、科技绩效考核和专家管理。

可选的，财经管理为管道管理业务中财务管理模块，具体包括财务核算、预算管理、资金管理、收入结算、往来单位管理、资产管理和经营分析。

可选的，市场交易为管道管理业务中业务交易管理模块，具体包括市场需求、管容分配、客户管理、营销管理和服务结算。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种基于数智融合的智慧管网数据系统，其特征在于，包括实体层、感知层、传输层、基础设施层、数据层、平台层和应用层，其中：

所述实体层，用于构建物理管网，所述物理管网为按照预设要求构建的管道线路、站场和周边环境对应的虚拟场景；

所述感知层，用于通过传感器设备采集所述物理管网对应的至少一项采集数据，所述采集数据为所述管道线路对应的管道数据、所述站点对应的管道数据和所述周边环境对应的管道数据中的至少一项；

所述传输层，用于通过传输模块将各个所述采集数据传输至所述基础设施层和所述数据层；

所述基础设施层，用于通过企业云为各个采集数据提供数据计算功能、数据存储功能和网络虚拟资源池；

所述数据层，用于将每个所述采集数据进行数据分类，并按照所述数据分类的结果将各个所述采集数据存储至目标数据库中；

所述平台层，根据各个所述采集数据构建企业中台，以及将所述数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为满足设定条件的至少一个中间件，每个所述中间件中包括所述数据分析对应的中间件，或所述数据预测对应的中间件，或所述数据预警对应的中间件，所述设定条件包括允许复用、允许共享和允许定制，所述企业中台用于用户根据各个所述采集数据进行数据分析、数据预测和数据预警；

所述应用层，用于根据至少一个所述中间件、大数据处理技术、人工智能技术、数子孪生技术和知识图谱技术，构建智能化应用和数字化应用，并通过所述智能化应用和所述数字化应用为用户提供管道管理业务，所述智能化应用为将至少一个所述中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，以及实现所述物理管网与所述虚拟空间之间数据的相互协同，所述数字化设计为通过所述中间件为用户提供所述管道管理业务对应的全程监测与风险预警。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管道线路包括管道本体子集合和附属设施子集合中的至少一个子集合，所述管道本体子集合包括钢管、控制点和焊缝中的至少一项，所述附属设施子集合包括桩牌标识、水工保护、阴极保护、保温层、封堵物、穿跨越和光缆中的至少一项；

所述站场包括工艺管道、仪表自控子集合、电气设备子集合、动设备子集合、静设备子集合中的至少一个子集合，所述仪表自控子集合包括压力表、流量计、温度计和液位计中的至少一项，所述电气设备子集合包括电动机、发电机和变频器中的至少一项，所述动设备子集合包括压缩机、动力机和泵中的至少一项，所述静设备子集合包括储罐、容器类、放空类和收发球筒中的至少一项；

所述周边环境包括自然环境和人文环境，所述自然环境包括河流水域、地质灾害、自然保护区、地形地貌、土地利用和气候降雨中的至少一项，所述自然环境包括路权路网、行政区划、隧道桥梁、建筑物和隧道桥梁中的至少一项。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传感器设备包括应力应变传感器、管道内检测器、智能阴保传感器、智能阴保传感器、视频摄像头、光纤传感器、气体传感器、SCADA传感器、火灾传感器、计量传感器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、电流传感器、电压传感器、激光红外传感器、卫星定位模块、位移传感器、气象传感器和水文传感器中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传输模块包括运营商通信光缆、管道专用通信光缆、自建通信设施和卫星通信中的至少一项。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述企业云包括计算设备、存储设备和网络设备，所述计算设备用于为各个所述采集数据提供数据计算功能，所述存储设备用于为各个所述采集数据提供数据存储功能，所述网络设备用于为各个所述采集数据提供网络虚拟资源池。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述目标数据库为结构化数据库、非结构化数据库、流式数据库、时空数据库和图数据库中的至少一项，所述结构化数据库和所述非结构化数据库对应的所述数据分类为数据来源、数据种类、数据格式和数据采集频次中的至少一项，所述流式数据库对应的所述数据分类为数据流向，所述时空数据库对应的所述数据分类为数据属性维度，所述图数据库对应的所述数据分类为图片。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述技术平台包括业务中台、数据中台和技术中台，所述技术中台用于用户调取各个所述采集数据，所述数据中台用于用户对各个所述采集数据进行所述数据分析、数据预测和数据预警，所述业务平台用于将所述数据分析、数据预测和数据预警的结果封装为允许复用、允许共享和允许定制的中间件。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智能化应用包括管道数字孪生和管网知识库中的至少一项，所述管网数字孪生用于将至少一个所述中间件映射至虚拟空间形成虚拟实体，所述管网知识库用于所述物理管网与所述虚拟空间之间数据的相互协同；

所述数字化应用包括数字化设计、工程建设、线路完整性管理、站场完整性管理、调控运行和安全应急中的至少一项，所述数字化设计、工程建设、线路完整性管理、站场完整性管理和调控运行用于对所述管道管理业务提供全程监测，所述安全应急用于对所述管道管理业务提供风险预警。