一种油气管网分布式联合建模系统技术方案

本发明专利技术提供一种油气管网分布式联合建模系统

【技术实现步骤摘要】
一种油气管网分布式联合建模系统、方法及存储介质


[0001]本专利技术主要涉及管网数据处理
，具体涉及一种油气管网分布式联合建模系统
、
方法及存储介质
。

技术介绍

[0002]我国油气能源生产和消费中东部是主要消费地区，而生产基地主要分布在西部地区，进口资源也远离下游市场
。
进入数字化时代，随着智慧管网大量的感知设备采集的布设，数据也呈现出明显的区域分布不均的特点
。
[0003]具体来说，存在以下几方面的问题：
[0004]算法协同：由于数据孤岛的存在，缺少统一的数据建模算法和流程框架，数据和模型均无法充分流通发挥价值，且数据在各区域级别或着省级公司内封闭利用，重复投资现象严重；
[0005]算力协同：分散的业务系统建模缺少数据融合计算的跨区域算力协同资源，集中统一的数据和计算管控架构又无法支持局部场景化灵活建模分析，数据智能化难以达到全局和局部的协同，响应和决策反馈不及时；
[0006]知识协同：缺少对智慧管网各个应用层面的协同，无法形成集成效应和知识回流
。
集中建设的统建级别系统更多关注总部层面的事后分析和建模，无法构建区域或接入层的智慧能力
。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种油气管网分布式联合建模系统
、
方法及存储介质
。
[0008]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种油气管网分布式联合建模系统，包括场站级数据接入层
、
决策层
、
区域数据中心层
、
区域级计算中心层和外部扩展资源层；
[0009]所述场站级数据接入层，用于将场站的多个感知设备数据和监控运行数据进行本地存储和备份，并选择接入方式与服务器连接；
[0010]所述决策层，用于对油气管网进行标准化，按照标准化对数据
、
计算任务和全局模型进行处理；
[0011]所述区域数据中心层，用于对油气管网的存储资源进行汇聚，并将汇聚后的存储资源进行分流调度；
[0012]所述区域级计算中心层，用于对油气管网的全局模型进行切分和分布式计算；
[0013]所述外部扩展资源层，用于对油气管网的外部资源进行扩展
。
[0014]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种管网分布式联合建模方法，包括如下步骤：
[0015]将场站的多个感知设备数据和监控运行数据进行本地存储和备份，并选择接入方式与服务器连接；
[0016]对油气管网进行标准化，按照标准化对数据
、
计算任务和全局模型进行处理；
[0017]对油气管网的存储资源进行汇聚，并将汇聚后的存储资源进行分流调度；
[0018]对油气管网的全局模型进行切分和分布式计算；
[0019]对油气管网的外部资源进行扩展
。
[0020]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种管网分布式联合建模系统，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上所述的油气管网分布式联合建模方法
。
[0021]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的油气管网分布式联合建模方法
。
[0022]本专利技术的有益效果是：通过场站级数据接入层
、
决策层
、
区域数据中心层
、
区域级计算中心层和外部扩展资源层实现对油气管网全网及层级数据和建模算力通信资源的灵活支撑，满足油气管网领域内外数据和模型联合构建的协同计算环境
。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例提供的油气管网分布式联合建模系统的模块框图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的油气管网分布式联合建模方法的流程示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例提供的联合建模任务类型的示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例提供的神经网络模型的按层切分子模型；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的神经网络模型的跨层切分子模型；
[0028]图6为本专利技术实施例提供的神经网络模型的混合切分子模型；
[0029]图7为本专利技术实施例提供的区域节点的通信协同机制的示意图
。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围
。
[0031]如图1所示，本专利技术实施例提供的油气管网分布式联合建模系统，包括场站级数据接入层
、
决策层
、
区域数据中心层
、
区域级计算中心层和外部扩展资源层；
[0032]所述场站级数据接入层，用于将场站的多个感知设备数据和监控运行数据进行本地存储和备份，并选择接入方式与服务器连接；所述接入方式包括组网接入
、
中转接入
、
直接接入
、
间接接入和外部接入
。
[0033]所述决策层，用于对油气管网进行标准化，按照标准化对数据
、
计算任务和全局模型进行处理
。
[0034]所述区域数据中心层，用于对油气管网的存储资源进行汇聚，并将汇聚后的存储资源进行分流调度
。
[0035]所述区域级计算中心层，用于对油气管网的全局模型进行切分和分布式计算
。
[0036]所述外部扩展资源层，用于对油气管网的外部资源进行扩展
。
[0037]具体地，所述接入方式包括组网接入
、
中转接入
、
直接接入
、
间接接入和外部接入
。
[0038]应理解地，所述场站级数据接入层，负责将场站的各种感知设备和监控运行数据
进行本地存储和备份，以及部分边缘端轻量模型的执行
。
根据智慧管网业务发生地点和业务需求的不同，部署相应的边缘接入服务器
。
例如对于场站而言，油气管网感知数据根据所处实际情况，可选取成本最适合的接入方式
。
如图1，接入方式可以有组网接入
(A、B、C
组成线路环网接入企业内网
)、
中转接入
(D
通过相邻的线路场站进行中转汇入企业内网
)、
直接接入
(E
通过与企业内网建立专线接入
)、
间接接入
(F
租用其他链路接入企业内网
)、
外部接入
(G
通过外部网络资源
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种油气管网分布式联合建模系统，其特征在于，包括场站级数据接入层
、
决策层
、
区域数据中心层
、
区域级计算中心层和外部扩展资源层；所述场站级数据接入层，用于将场站的多个感知设备数据和监控运行数据进行本地存储和备份，并选择接入方式与服务器连接；所述决策层，用于对油气管网进行标准化，按照标准化对数据
、
计算任务和全局模型进行处理；所述区域数据中心层，用于对油气管网的存储资源进行汇聚，并将汇聚后的存储资源进行分流调度；所述区域级计算中心层，用于对油气管网的全局模型进行切分和分布式计算；所述外部扩展资源层，用于对油气管网的外部资源进行扩展
。2.
根据权利要求1所述的油气管网分布式联合建模系统，其特征在于，所述接入方式包括组网接入
、
中转接入
、
直接接入
、
间接接入和外部接入
。3.
根据权利要求1所述的油气管网分布式联合建模系统，其特征在于，所述决策层具体用于：根据业务需求和整体分布式架构进行标准化处理，所述标准化处理包括进行数据接口的标准化
、
建模算法框架的标准化以及资源调度规则的标准化；按照标准化进行数据存储调度
、
计算任务的组织分配以及全局模型的汇聚和分发
。4.
根据权利要求3所述的油气管网分布式联合建模系统，其特征在于，所述区域数据中心层具体用于：在区域数据中心层中部署区域数据中心；对本地数据进行采集，并通过标准化的数据接口对采集的本地数据进行过滤，将过滤后的本地数据汇聚到所述区域数据中心；按分类分级规则将汇聚后的本地数据进行分流调度，所述分流调度包括将汇聚后的本地数据进行分布式处理和分区存放处理
。5.
根据权利要求4所述的油气管网分布式联合建模系统，其特征在于，所述区域级计算中心层具体用于：通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：任武，李莉，杨玉锋，杨宝龙，蔡永军，吴志强，张正雄，曹京刚，王玉霞，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司，
类型：发明
国别省市：