一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态方法、系统及装置与流程

本发明涉及工业互联网及数字孪生领域，尤其涉及一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态方法、系统及装置。

背景技术：

1、数字孪生技术，曾在2017年至2019年连续三年被列为十大新兴技术之一，一些重要战略技术，例如行为互联网、超级自动化等新型科技技术趋势报告中还提及，行为互联网、超级自动化等新型科技均需要数字孪生体系的支撑实现。

2、数字孪生(digitaltwin)是利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的物理实体的全生命周期过程。数字孪生通过物理实体和数字模型之间进行数据和信息交互，可用于对物理实体在物理环境中的行为和状态进行模拟、监控、诊断、预测和控制。数字孪生可以应用于工业等领域，用于对锅炉、变电站、流水线等物理实体进行监控运维。

3、低代码，是指使用足够少的代码完成系统的开发，本质上就是将大部分通用功能进行封装，而个性功能通过界面的拖拽和业务逻辑代码的绑定来完成，目前低代码工具及系统有了越来越多的市场和应用需求。

4、随着技术的发展，工业化和数字化的融合越来越深，推进数字化管理成为油田提质增效的有效手段，数字孪生工艺组态应用不仅可以通过动画，图表等方式将现场数据以动态方式呈现在图形界面，形象的展示工艺流程全景，还能对业务进行实时数据的监控告警以及通过图形界面来配置管理现场设备，所以工艺组态越来越受到油田行业的重视。

5、但是数字孪生工艺组态应用不仅涉及到油田设备的物联网数据的采集，传输，存储，还需要基于实时数据实现工艺组态的模拟仿真，为实现这些功能，往往需要较高的开发成本和较长的部署调试周期。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述所提及数字孪生工艺组态需要较高的开发成本和较长的部署调试周期的技术问题，提供一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态方法、系统及装置，可以快速实现数字孪生工艺组态应用的落地，促进油田站场的数字化管理和运维智能化，提高油田站场的生产效率及降低生产成本。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态系统，包括：

4、物理空间，包括油田站场现场运行的物理设备；

5、数字孪生智能装置，包括数据采集模块、数据存储及传输系统、低代码开发平台和数字孪生工艺组态平台；

6、所述数据采集模块通过通信协议对物理空间中设备的数据进行采集并通过所述低代码开发平台传输至数据存储及传输系统；

7、所述数据存储及传输系统，将所述低代码开发平台采集的数据进行处理后储存到数据库，并且传输至所述数字孪生工艺组态平台进行动态展示和驱动；

8、所述低代码开发平台，通过可视化的方式使用拖拽组件和模型驱动的逻辑来创建api接口和应用，通过所述数据采集模块对物理空间中的设备进行管控；

9、所述数字孪生工艺组态平台，调用或者读取所述低代码开发平台创建api接口和应用和所述所述数据存储及传输系统中的数据，创建组态场景，实现数据驱动的组态和逻辑控制。

10、作为上述技术方案的改进，所述低代码开发平台包括api网关和容器组件，api网关包括路由模块、健康检测模块、认证模块、流量控制模块和日志模块保证后端api服务安全稳定运行，所述低代码开发平台创建的应用和接口运行在容器组件中。

11、作为上述技术方案的改进，所述数字孪生工艺组态平台包括用户编辑界面模块、功能管理模块、监控告警模块、数据管理模块。

12、作为上述技术方案的改进，

13、所述用户编辑界面包括用户编辑工艺组态场景所需要的工具、图表与控件、动画、常用图形、行业素材以及画布工作区；

14、所述功能管理模块括包括视图管理、布局管理、用户管理、权限管理；

15、所述监控告警模块包括告警设置、报告及日志查看；

16、数据管理包括设备连接、数据源、数据标签的设置与管理。

17、作为上述技术方案的改进，所述数据存储及传输系统包括时序数据库和mqtt消息服务系统；

18、所述时序数据库储存所述低代码采集的数据，所述时序数据库提供历史数据查询服务，供工艺组态图表展示历史数据和统计数据；

19、所述mqtt消息服务系统同步所述时序数据库储存所述低代码采集的数据，所述工艺组态平台通过订阅mqtt消息来实时获取数据并进行动态展示及动画驱动。

20、一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态方法，其特征在于，包括以下步骤，

21、s0、用户登录；

22、s1、通过所述低代码开发平台创建数据库接口；

23、s2、通过所述低代码开发平台创建物联网数据采集应用；

24、s3、通过所述数字孪生工艺组态平台创建油田站场工艺组态应用。作为上述技术方案的改进，步骤s1还包括

25、s1.1、创建低代码业务容器；

26、s1.2、创建数据源；

27、s1.3、编辑自定义sql语句；

28、s1.4、创建基于自定义sql的数据库接口；

29、s1.5、进行接口测试；

30、s1.6、若数据错误，则使用debug工具调试定位问题；

31、s1.7、重新编辑接口；

32、s1.8、若数据正确，则发布接口。

33、作为上述技术方案的改进，步骤s2还包括

34、s2.1、创建低代码业务容器；

35、s2.2、创建物联网数据源；

36、s2.3、开始创建物联网数据采集应用；

37、s2.4、配置plc点位信息；

38、s2.5、配置目的数据库信息；

39、s2.6、配置目的mqtt信息；

40、s2.7、配置采集策略；

41、s2.8、配置数据处理策略；

42、s2.9、提交物联网数据采集应用；

43、s2.10、debug工具验证数据采集；

44、s2.11、若数据采集异常，则重新编辑应用；

45、s2.12、数据采集到数据库和mqtt系统。

46、作为上述技术方案的改进，步骤s3还包括

47、s3.1、检查用户编辑权限；

48、s3.2、若用户没有编辑权限，则让其查看工艺组态视图；

49、s3.3、若用户拥有编辑权限，则让其创建工艺组态视图；

50、s3.4、添加数据源；

51、s3.5、拖拽组态元素到工作区，进行工艺组态场景编辑；

52、s3.6、检测s3.5中组态元素是否为数据驱动型；

53、s3.7、若s3.6中组态元素不是数据驱动型，则对其进行尺寸、颜色等常规设置调整；

54、s3.8、若s3.6中组态元素为数据驱动型，则在数据源管理中创建数据标签；

55、s3.9、设置数据标签属性；

56、s3.10、区分s3.9中组态元素的类型；

57、s3.11、若所述3.9中组态元素为非图表类型，则绑定数据标签；

58、s3.12、基于数值设置属性；

59、s3.13、设置事件；

60、s3.14、基于数值设置动作；

61、s3.15、若所述3.9中组态元素为图表类型，则绑定数据标签；

62、s3.16、设置图标样式；

63、s3.17、设置图标显示参数；

64、s3.18、完成工艺组态场景编辑；

65、s3.19、设置告警规则；

66、s3.20、工艺组态场景与数据联调测试；

67、s3.21、发布工艺组态大屏。

68、一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态装置，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，该计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求6-9所述一种基于低代码开发平台的加热炉数字孪生智能控制方法的步骤。

69、与现有技术相比本技术的有益效果是：

70、本发明的一种基于低代码开发平台的油田站场数字孪生工艺组态方法、系统及装置，结合低代码开发平台、数字孪生工艺组态平台，既可以实现对油田现场设备的数据采集、存储与传输，还可以基于采集的数据，来驱动数字孪生工艺组态系统，实现油田站场工艺流程和设备运行状态的实时展示及运维管控，实现数据的快速采集、快捷构建工艺组态，形象展示油田站场工艺流程全局状态，实现高效运维管理。