发布日期:2019年10月8日
在石油和天然气行业中，很少有技术发展比这更能激发人们的想象力数字双胞胎．作为物理资产的虚拟副本，两者通过传感器和其他来源的数据联系在一起。DNV GL和其乐动体育登录他公司的工作已经证明，数字双胞胎为行业提供了巨大的好处，可以围绕优化生产和维护做出更明智的决策。twin开始为运营商提供一致、准确的单一信息来源，以管理其资产的效率、安全和环境绩效。
在概念的增强，DNV GL开发了乐动体育登录概率数字孪生．这个想法是将数据驱动的数字双胞胎和风险分析建模紧密结合起来，风险分析建模在很大程度上仍是手动进行的，使用来自类似资产的通用数据，对可能发生的情况做出假设。
“我们提出的概率数字双胞胎旨在将风险分析带入实际使用
DNV GL集团技术与研究部门油气项目总监Frank Børre Pedersen博士表示:“我们提出的概率数字双胞胎旨在将风险分析‘实时’使用。乐动体育登录“它将为现有的数字孪生体‘套上’一层概率风险建模，捕捉不确定性，以及新知识和条件变化对运营绩效和安全的影响。”
通过提供更新的特定资产的风险情况，这样的双胞胎将允许运营商调整流程和程序，或采取预防措施，以在任何时候保持可接受的风险水平。Pedersen补充说，这将提高安全性，并可能节省行业的资金，因为单个计划外停机事件每天的成本可能在200万美元到500万美元之间。
目前，风险模型通常分别存在于工程、操作以及健康和安全学科中，很少合并到操作中。它们主要用于案头研究，基于对历史数据的分析，只提供潜在风险的静态图景。
“在现实中，风险是动态的，随着操作条件和资产状况的变化而变化，但目前的风险模型没有捕捉到这一点，这些模型很少更新，缺乏实时和预测能力
DNV GL集团技术和研究部门高级研究科学家Andreas Hafver博士表示:“实际上，风险是动态的，随着作业条件和资产状况的变化而变化，但目前的风险模型很少更新，缺乏实时和预测能力，无法捕捉到这一点。”乐动体育登录
公司提出了概率数字孪生概念，以解决这一差距。数字双胞胎的这种进化将其扩展到风险分析领域，作为一种新的方式，以数字形式持续地为日常决策增加更多价值(图1)。
概率数字孪生体可能包括可靠性和退化模型，以预测机械部件的剩余寿命。然而，它不仅仅是一种预测性维护工具。风险不仅仅是组件故障，还包括暴露于危险以及资产的操作方式。概率数字双胞胎可以通过将条件与可能发生的事故场景联系起来，来说明对安全的总体影响。它可以通过将可靠性模型与风险暴露模型以及出错后的后果模型结合起来来做到这一点。
图2显示了物理资产、数字双胞胎和它们的概率版本之间的关系。区分概率数字孪生体有三个主要因素。首先，概率退化和故障模型，反映了影响性能并导致故障的条件和过程的不确定性和可变性。第二，逻辑和关系模型，将性能变量与故障和损失事件联系起来。第三，代理模型，逼近较重的仿真模型，允许快速查询，并实现不确定性和模型耦合的传播。
这是一个详细的描述一个演示案例，涉及概率数字双胞胎监测石油和天然气平台的天然气出口管道的爆裂风险。一个Web应用程序演示显示了该风险如何取决于管道的操作方式，为运营商提供决策支持。
DNV GL鼓励在多个行业使用数字双胞胎，并为未来客户的所有资产都将使用数字双胞胎做好了准备。乐动体育登录“公司不应该在安全方面竞争，而是应该学习和转让保持行业安全的知识。我们正在与几家客户讨论如何使他们的数字双胞胎具有概率性，以便它们可以用于风险管理，”Pedersen说。
世界各地的监管机构要求运营商了解安全屏障的状况。挑战在于了解检测，例如，降级组件如何影响风险水平。运营商还想知道如果发现问题，继续运行是否安全，以及持续多长时间。了解安全完整性水平可以通过更好的时间和准确的维护计划来节省成本。
乐动体育登录DNV GL已经为几种类型的安全屏障开发了风险模型，其中概率可靠性模型会根据测试和检查的信息进行更新，为操作人员提供决策支持。该公司正积极与巴西石油公司(Petrobras)合作，评估油井和防喷器的各种安全屏障。
Pedersen表示:“我们的许多客户正在构建和维护其资产的数字双胞胎。概率数字双胞胎使我们和我们的客户能够利用这种双胞胎所包含的所有信息来改进风险评估。没有一个数字双胞胎可以统治一切。相反，数字副本之间应该相互沟通，并创建一个透明的数据平台。我们必须跟上这种快速发展的技术，以改进风险评估。”
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