面向油气管网数字化转型与智能化升级的行业发展需求，围绕复杂管网系统“可感知、可计算、可预测、可决策”的关键目标，构建了集管网仿真分析、能源需求与产量预测、油气领域数据处理于一体的管网数智化技术体系。该体系以“数据治理—机理建模—智能预测—决策支撑”为核心路径，融合管网运行机理、数据驱动建模与智能分析方法，系统解决了传统管网运行中状态认知不清、数据价值挖掘不足、预测支撑能力不强以及调控决策智能化水平偏低等关键问题。依托该技术体系，研发形成多项关键核心技术：支撑管网运行分析与方案优化的油气管网仿真建模与工况模拟技术，面向供需协同与生产组织优化的能源需求预测与产量预测技术，以及服务多源异构数据汇聚、清洗、修复、融合与特征提取的油气领域数据处理技术。通过对运行数据、工艺参数、设备状态及供需信息的协同分析，实现了从历史数据处理、运行状态辨识，到未来趋势预测、优化调控决策的数智化全流程技术支撑。该技术体系不仅可服务于油气集输管网、长输管网、城市燃气管网和区域能源系统的精细化管理与智能化运行，还可拓展至储气调峰、生产调度、风险预警和能效优化等应用场景，为提升油气管网系统本质安全水平、运行效率和数智化管理能力提供坚实可靠的技术支撑与解决方案。

【核心技术突破】

油气管网仿真技术：面向长输、集输油气管网、城市燃气管网的规划设计、运行调控与安全保障需求，形成了油气管网仿真技术，开发了具有自主知识产权的国产化工业软件PNS。该技术可构建任意结构和规模管网系统的静动态仿真模型，实现不同工况下流动过程、水力热力分布及其动态变化规律的计算与可视化分析，能够对管网运行趋势进行预测，对调度管理、操作控制和方案优化进行评价，并支持运行状态监测、异常诊断与事故预警。经过40余年技术迭代与工程应用验证，该技术已形成集仿真分析、运行评估、优化决策于一体的核心工具，为油气管网系统安全、高效、智能运行提供了重要支撑。

软件操作界面

管网仿真PTQ分布图

能源需求与产量预测技术：面向油气行业产供协调、运行调度与安全保障需求，形成了能源需求与产量预测技术，并开发了油气领域能源需求与产量预测软件TSF。该技术围绕能源系统中需求变化、产量波动与流量演化之间的耦合关系，构建了多源数据驱动的预测分析方法体系。通过融合历史产需数据、气象条件、生产运行参数及管网工况等多维信息，开展数据清洗、特征构建、相关性分析与时序规律挖掘，提取影响能源需求与产量变化的关键驱动因素；结合统计学模型、机器学习、深度学习及大模型方法，建立面向短期、中期、长期等不同时间尺度的预测模型，实现用户用气需求、管网下载点流量、油气产量等时间序列数据的精准预测。该技术能够揭示产需变化规律及其影响机制，支撑供需平衡分析、生产组织优化、运行方案调整和风险预警。依托该技术开发的软件实现了模型集成、参数调节与结果可视化，为技术落地应用提供了有效支撑。

能源需求预测软件界面

能源短期需求智能预测算法1

能源短期需求智能预测算法2

油气储运数据处理技术：面向油气储运系统数字化运行与智能分析需求，形成了油气储运数据处理技术，并开发了数据处理软件DP。该技术聚焦油气长输管道、集输管网、城市燃气管网等场景下产生的多源异构、高频动态数据，围绕数据质量提升与信息有效挖掘，构建了涵盖数据清洗、缺失值填补、异常检测与修复、噪声平滑与降噪重构、数据标准化及特征提取的系统化处理方法。通过针对压力、流量等典型时间序列数据中的缺失、异常、波动干扰等问题开展处理，可显著提升数据的完整性、准确性与可用性，增强后续分析结果的可靠性。该技术能够为能源需求与产量预测、管网仿真、运行调度、安全预警等应用提供高质量数据支撑，推动大数据与人工智能技术在油气储运领域的深度融合。依托该技术开发的软件具备可视化操作界面和多算法灵活调用能力，可满足科研分析与工程应用的双重需求。

软件操作界面

数据处理结果

【成果支撑】

相关成果已在管网数智化技术领域形成较为系统的研究与应用基础，累计获国家级、省部级、厅局级等纵向项目数十项支持，承担中石油、中石化、中海油、国家管网、城市燃气企业及Spectra Energy Canada等国内外知名能源企业横向项目70余项。围绕管网仿真、能源需求与产量预测、油气储运数据处理等方向，发表SCI及中文论文二十余篇，获授权专利、软件著作权等知识产权40余项，形成PNS、TSF、DP等经过技术沉淀与市场验证的软件成果，并获省部级及行业科技进步奖多项，为管网系统数字化、智能化运行提供了坚实支撑。

【应用前景】

油气管网仿真技术：该技术核心价值在于提升油气管网运行的安全性、经济性与智能化水平，能够为管网系统运行调度、供需平衡分析、规划设计优化、操作方案比选及应急工况推演提供有力支撑。通过对不同运行条件下管网流动过程、水力热力分布及动态变化规律的模拟分析，可有效降低现场试错成本，提升系统运行效率与风险防控能力，减少能耗与运行成本。该技术可广泛应用于长输管道、集输管网、城市燃气企业、油气生产企业等场景，服务于调度运行、规划设计、生产管理和安全保障等实际需求，并可在节能降耗、优化运行、应急保障及“双碳”目标落实中发挥重要作用，具有良好的工程推广前景与应用价值。

能源需求与产量预测技术：该技术可面向油气行业产供协同分析、运行调度与安全保障需求，为管网运行调度、供需平衡分析、安全预警和应急决策提供技术支撑，能够辅助企业开展生产组织优化、运行方案调整与成本控制。其应用领域涵盖长输管道、集输管网、城市燃气企业、油气生产企业等，服务对象包括调度运行人员、规划设计人员和管理决策人员。随着能源系统数智化发展需求持续增长，该技术及相关软件在油气行业具有良好的推广前景与应用价值。

油气储运数据处理：该技术主要面向油气储运系统多源异构、高频动态数据的质量提升与价值挖掘需求，可为能源需求与产量预测、管网仿真、运行调度优化与安全预警提供高质量数据支撑，显著降低人工处理成本和试错成本，提升分析结果的准确性与决策可靠性。该技术可与SCADA、DCS、EMS等平台协同集成，具备良好的兼容性与扩展能力，并支持本地化、私有化部署，便于结合企业实际需求开展应用。随着油气行业数智化发展持续推进，该技术在数据治理、模型支撑和智能分析方面具有良好的推广前景与应用价值。