近年来，推进网络强国战略，“数字中国”建设进入加速期。互联网和大数据已经成为全球性的基础生活设施和公共资源。数字孪生等新兴技术的出现，促进传统物理世界向全新维度数字世界演化，为数字化进程提供新思路。
数字孪生
数字孪生是物理世界在虚拟世界的数字化表现，是基于物理世界的虚拟映射，藉此实现对物理实体的了解、分析和优化。
国外数字孪生概述
壳牌在数字孪生技术应用上动作频频。2020年9月，Akselos公司为壳牌位于尼日利亚尼日尔的Bonga Main浮式生产储卸油装置（FPSO）成功部署了结构化数字孪生。
哈里伯顿与科威特石油公司（KOC）签订了一份合同，帮助北科威特资产的数字化转型。它将使KOC通过油田的设计和运营数字孪生技术实现工作流程的自动化，缩短从数据到决策的周期。
数字孪生业务实现流程
构建可真实运转的智慧井场，实现验证、优化、预测智能闭环，打造完备的智慧井场体系。
数字孪生智慧井场是在原有的数字化、智能化井场的基础上，充分利用人工智能、大数据、物联网、数字孪生等新一代技术，面向井场提供全景管控、面向维保提供智能运维数据支撑、面向管理提供决策支持，实现更安全的运营、更智慧的服务、更高效的管理目标。
井场三维复现
利用三维仿真技术在数字空间生成超写实动态模型，按照真实比例进行井场的真实场景构建；利用着色器技术、后期特效等提高虚拟场景画质，保持场景真实质感，使整个场景光感和色彩和谐统一，在提高画质的同时，保证画面流畅。
全态数据采集
基于无人机、机器人和传感器等多种监测手段，对井场设备的数十万点数据进行采集汇聚。
关键设备状态实时孪生
对于关键设备实时状态，可以通过点击设备，将外部壳体等部件隐藏或透明显示，直接查看设备内部结构以及内部零部件的实时运转状态。不但能够对井场内重要设备的运行状态进行实时查看监管，对于突发性故障或维保，也会起到视频监控所无法达到的透视功能。
实时数据信息显示
通过数字孪生技术，将采集到的实时数据信息推送至孪生平台，在三维孪生设备上进行实时数据信息叠加展示，管理人员可以通过点击交互，完成设备数据信息的查看捕捉，实现设备运行状态的实时监控。数据主要包含工位信息、设备基础信息、设备运行数据信息、设备生产数据信息、环境信息、物流信息、设备作业率、投入产出比信息等。
井场巡检漫游及控制
通过三维建模以及高清渲染等技术，实时呈现逼真完整的智慧井场，分手动漫游与自动漫游。自动漫游模式，在近景、中景、远景几种景别之间自动切换，能够对整个变电站的具体的流程进行更加全面的浏览。手动漫游模式可实现定点定位的视景巡查，近距离观察井场实时状况。
设备故障报警及预测
系统在运行过程中，可对设备以及各生产过程中的故障进行分等级的报警提示，并且可以精确定位故障点，针对性维修保障。同时，使用全工作机器的现场数据来调优物理三维模型并创建数字孪生体。然后，使用数字孪生体来设计预测性维护检测算法，从而减少停机时间并防止设备故障。
能源分析及优化
综合计算能源成本、损耗成本、原料成本、设备折旧成本、运行成本等多种生产成本因素，以小时、分钟等时间单位进行计算，并通过折线图、柱状图等图表形式为使用者进行“单位时间成本”展现。
同时为持续优化生产成本，系统可根据能源波峰波谷时段变化，合理分配全天生产任务，以小时为时间单位规划生产计划，综合能源价格时段变化因素，最大程度利用波谷能源时段，降低生产成本。
