(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111551482.6 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 国家石油天然气管网集团有限公司 地址 100013 北京市朝阳区东土城路5号A 座6层08-10室 申请人 国家管网集团北方管道有限责任公 司 (72)发明人 盖健楠　李博　薛向东　李莉　 杨琦　程磊　阎涛　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人 余婕 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 基于多模态融合的管网系统、 管道数据处理 方法及处 理器 (57)摘要 本申请实施例提供一种基于多模态融合的 管网系统、 管道数据吃力方法及处理器。 方法包 括： 边缘服务平台用于获取实体管道的实时状态 和行为信息， 并将实时状态和行为信息导入全要 素数据模型资源池； 全要素数据模 型资源池用于 存储实体管道的要素数据和模型， 并根据边缘服 务平台导入的实时状态和行为信息对存储的要 素数据和模 型进行更新与优化； 多领域建模分析 中台， 包括多模态融合分析引擎， 多领域建模分 析中台用于根据需求确定目标 实体管道， 将通过 全要素数据模型资源池获取的目标实体管道的 实时要素数据和模型导入至多模态融合分析引 擎。 通过多领域建模分析中台提供驱动内核， 全 要素数据模 型资源池提供数据流以及模型， 边缘 服务平台实现轻量 化运行。 权利要求书3页 说明书11页 附图2页 CN 114239203 A 2022.03.25 CN 114239203 A 1.一种基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述管网系统包括： 管道数字孪生体 平台， 包括： 边缘服务平台， 用于获取实体管道的实时状态和行为信息， 并将所述实时状态和行为 信息导入 全要素数据模型资源 池； 所述全要素数据模型资源池， 用于存储实体管道的要素数据和模型， 并根据所述边缘 服务平台导入的所述实时状态和行为信息对 存储的要素 数据和模型进行 更新与优化； 多领域建模分析中台， 包括多模态融合分析引擎， 所述多领域建模分析中台用于根据 需求确定目标实体管道， 将通过所述全要 素数据模型资源池获取到的所述目标实体管道的 实时要素数据和模型导入至所述多模态融合分析引擎， 通过所述多模态融合分析引擎对所 述目标实体管道的实时要 素数据和模型进 行建模并分析评估， 以确定针对 所述目标实体管 道的最终解决方案 。 2.根据权利要求1所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述要素数据包括 实体管道的管体数据、 环境数据、 流体介质、 设备属性、 实时运行数据、 历史运行数据中的至 少一者。 3.根据权利要求1所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述多模态融合分 析引擎包括数据分析引擎和多物理场仿 真引擎， 所述数据分析引擎包括多个分析功能和与 每个分析功能对应的工具， 其中， 所述分析功能包括数据挖掘功能、 数据统计功能和机器学 习功能中的至少一者， 所述多物理场仿真引擎包括建模引擎功 能、 地图引擎功能和模型管 理功能中的至少一 者。 4.根据权利要求1所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述管网系统还包 括： 管道实体感知系统， 与实体管道连接， 用于感知实体管道发生的异常状态， 并发送对应 的异常状态信号至所述 边缘服务平台； 所述边缘服务平台还用于对所述异常状态信号对应的异常管道进行动态轻量化模拟 分析， 将分析 得到的初步分析 方案导入至所述多领域建模分析中 台； 所述多领域建模分析中台还用于在获取到与所述初步分析方案对应的异常管道的要 素数据和模型后， 将所述异常管道的要素数据和模型导入至所述多模态融合分析引擎， 通 过所述多模态融合分析引擎结合所述异常管道的要素数据、 模型和所述初步分析方案进 行 建模并分析， 以得到针对所述异常管道的最终解决方案 。 5.根据权利要求4所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述管网系统还包 括： 业务平台， 用于接收所述管道实体感知系统发送的异常状态信号， 根据所述异常状态 信号确定发生异常的异常管道所在的坐标， 并向所述多领域建模分析中台发出异常状态建 模指令； 所述多模态融合分析引擎还用于在获取到所述异常状态建模指令后， 启动建模与分 析， 以得到针对所述异常管道的最终解决方案 。 6.根据权利要求5所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述多领域建模分 析中台还包括算法库、 机理库和方案库， 所述多模态融合分析引擎还用于： 根据所述异常状态建模指令调取所述算法库、 机理库和方案库中对应的数据分析算权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114239203 A 2法、 仿真机理模型以及历史方案， 并结合所述初步分析方案进 行建模并分析， 以得到针对所 述异常状态信号对应的最终解决方案 。 7.根据权利要求4至6中任意一项所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所 述管道数字 孪生体平台还 包括集成应用开发池， 用于获取并展示所述 最终解决方案 。 8.根据权利要求7所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述多领域建模分 析中台还用于将所述异常状态信号对应的数据、 所述初步分析方案以及所述最终解决方案 按照预设格式封装， 并将按照所述预设格式封装后的数据、 初步分析方案以及所述最终解 决方案保存至所述方案库。 9.根据权利要求7所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述集成应用开发 池包括： 业务系统二次开发， 用于根据应用功能需求， 进行与所述应用功能需求对应的组件开 发； 微服务组件开发， 用于针对业 务子场景开发对应的微 服务组件； 场景及模型展示， 用于获取并动态展示所述 最终解决方案 。 10.根据权利要求9所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述场景及模型 展示还用于对所述实体管道的模拟管道的状态和结构进行多维度、 多尺度的数字化展示。 11.根据权利要求4所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述管道实体感 知系统包括管道 物联网系统、 SCADA系统、 外 部系统以及管道自控系统。 12.根据权利要求1所述的基于多模态融合的管网系统， 其特征在于， 所述全要素数据 模型资源 池还用于对 存储的数据进行 数据清洗、 数据压缩、 数据平 滑以及数据转换处 理。 13.一种管道数据处 理方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取实体管道的实时状态和行为信息并存 储； 根据需求确定目标实体管道； 获取与所述目标实体管道对应的实时要素数据和模型， 并进行建模与分析评估， 以确 定针对所述目标实体管道的最终解决方案 。 14.根据权利要求13所述的管道数据处理方法， 其特征在于， 所述要素数据包括实体管 道的管体数据、 环境数据、 流体介质、 设备属性、 实时运行数据、 历史运行数据中的至少一 者。 15.根据权利要求13所述的管道数据处理方法， 其特征在于， 在感知实体管网系统发生 的异常状况的情况 下， 所述需求 为异常状态分析， 所述方法还 包括： 获取所述实体管网系统的异常状态信号； 对所述异常状态信号对应的异常管道进行动态轻量化模拟分析， 以分析得到初步分析 方案； 获取与所述初步分析 方案对应的异常管道的要素 数据和模型； 对所述异常管道的异常状态结合所述初步分析方案进行建模 并分析， 以得到最终解决 方案。 16.根据权利要求15所述的管道数据处理方法， 其特征在于， 所述对所述异常状态信号 对应的异常管道进行动态轻量 化模拟分析包括： 确定所述异常管道所在的坐标；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114239203 A 3