在油气田智能化发展的进程中，联合站作为油气集输的关键环节，其数字化建设程度密切关联整体生产效率和安全管理水平。随着数字孪生技术的不断成熟，以该技术为核心构建的联合站数字孪生系统，实现了物理现场与虚拟模型之间的深度融合与动态映射，推动集输管理向全要素感知、多情景推演和自主智能决策的新阶段演进。
1. 联合站数字孪生系统架构与技术突破
联合站数字孪生系统依托“云-边-端”协同的体系结构，形成三层技术支撑：
边缘侧借助物联网传感设备，对工艺参数、设备运行状态及环境指标进行实时监测与采集；
平台侧通过三维建模与机理模型融合，构建高保真数字孪生体；
应用侧引入人工智能算法并结合行业知识库，开发智能调控、预警与优化等核心功能。
系统整合了数字孪生、大数据挖掘、AR增强现实等关键技术，建立了“感知-建模-分析–决策”的一体化闭环运行机制。
2. 联合站数字孪生系统核心功能组成
2.1 智慧安防管控
联合站数字孪生系统融合生物特征识别与实时定位技术，构建三维可视化门禁与区域访问控制系统。
数字孪生模型可动态呈现人员分布与权限状态，自动规划安全移动路径并对风险区域进行提示。一旦发现异常闯入，系统启动多级报警与干预流程，大幅增强核心区域的安全防护水平，实现了从传统门禁管理向全域空间安防的跨越。
2.2 立体巡检体系
系统整合无人机、机器人及AR穿戴设备，构建“空中-地面-线上”协同的巡检网络。
依托数字孪生模型实时映射设备运行状况，借助热力图等手段预判异常位置，自动生成融合三维场景的巡检分析报告。系统支持运行历史回溯与性能趋势评估，在提高巡检效能的基础上，推动运维模式由事后处置转向事前预防。
2.3 作业行为监管
系统应用UWB高精度定位技术与孪生空间建模，实现对人员位置的厘米级追踪。
通过行为模式识别算法还原操作轨迹，自动判别作业是否符合规范，并对违规操作或危险区域长时间停留等情形发出实时告警，有效抑制因人因失误引发的安全事件。
2.4 智能预警与应急辅助
系统通过引入设备健康管理（PHM）方法，建立分级预警体系。结合机理模型与机器学习进行故障预判，数字孪生系统还可模拟应急场景，在事故发生时快速生成处置策略并推送至管控平台，提升应急响应速度。
2.5 能耗与碳排管理
联合站数字孪生系统构建了能源流动的数字孪生模型，对联合站的电力、热力、水等能耗开展全过程监测与分析。
依托大数据技术识别高能耗环节，并依据生产计划实施动态调控。同时建立碳排放在线孪生体，为联合站绿色低碳运营提供决策依据。
联合站数字孪生系统平台通过构建物理联合站的数字镜像，实现生产过程可透视、设备状态可预测、管理决策可优化的智能管理模式。随着5G、工业元宇宙等技术的演进，平台将持续升级迭代，助力油田联合站实现从数字化到智能化的跨越发展，为油气行业数字化转型树立新标杆。
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