智慧燃氣是燃氣企業(yè)提高信息化管理水平、提升安全供氣安全用氣、提高工作效率、增強企業(yè)與客戶的互動、提高經(jīng)濟效益的重要途徑。本文對智慧燃氣綜合管理平臺進行了探討，該平臺解決了燃氣企業(yè)信息化建設(shè)中的信息孤島、數(shù)據(jù)“沉睡”問題，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、智能挖掘、聯(lián)動控制及業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

智慧燃氣是智慧城市功能提升的重要組成部分，為了探討如何構(gòu)建基于云計算的智慧燃氣綜合管理平臺，緊密結(jié)合燃氣企業(yè)運營業(yè)務(wù)流程，以一體化的管理方式，設(shè)計了智慧燃氣的總體架構(gòu)。分析表明，該平臺解決了燃氣企業(yè)信息化建設(shè)中的信息孤島、數(shù)據(jù)“沉睡”問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、智能挖掘、聯(lián)動控制、業(yè)務(wù)創(chuàng)新，有效改善了用戶體驗、提高了管理效率、降低了運營成本。

一、燃氣行業(yè)現(xiàn)狀。

1、目前燃氣行業(yè)存在不少的問題，主要有以下幾個方面：

(1)燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)模型不規(guī)范，缺乏完善可靠的燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)模型以提供穩(wěn)定高效的底層數(shù)據(jù)支持。

(2)大部分城市燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)資料管理方式分散、不系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲方式多樣，部分城市“重建設(shè)輕管理”，造成燃氣管網(wǎng)的數(shù)據(jù)不完整、不準(zhǔn)確，對燃氣管網(wǎng)設(shè)施狀況掌握不全面。

(3)燃氣SCADA監(jiān)控與燃氣管網(wǎng)集合度不高，相對獨立，造成監(jiān)控不夠直觀，無法統(tǒng)一調(diào)度。

(4)燃氣巡檢人工依賴性較大，缺少智能化巡檢的引進，而且對巡檢質(zhì)量的監(jiān)督不夠，無法量化巡檢員巡檢過程的質(zhì)量。

(5)巡檢發(fā)現(xiàn)隱患，調(diào)度中心派單解決，施工完工結(jié)果反饋缺少流程性調(diào)度機制，設(shè)備的養(yǎng)護維修缺少智能化管理與調(diào)度。

2、隨著國家城鎮(zhèn)化的進程，城市人口越來越多，原有的地下管網(wǎng)管理手段已不能滿足安全要求，對燃氣管網(wǎng)進行實時、動態(tài)的監(jiān)測預(yù)警迫在眉睫。

二、規(guī)劃建設(shè)原則。

1、首要滿足安全性的各項要求。管網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)測、控制及生產(chǎn)運營調(diào)度要能保證整個城市燃氣輸配系統(tǒng)的安全運行，對與輸氣系統(tǒng)安全相關(guān)的參數(shù)進行早期預(yù)報警和超限報警及自動聯(lián)鎖保護，預(yù)防發(fā)生安全事故。設(shè)備的開啟、關(guān)?？刂撇捎庙樞蚩刂疲⒓佑羞壿嬫i，以防止人為誤操作。設(shè)置故障事件記錄分析系統(tǒng)，即在故障發(fā)生時，可自動記錄打印或保存相關(guān)參數(shù)，進行故判斷和事故追憶，以便事后進行事故回放重演和故障分析，吸取教訓(xùn)。所有設(shè)置的自控儀表設(shè)備均采用相應(yīng)防爆等級的產(chǎn)品?？刂葡到y(tǒng)為集散型，控制手段為調(diào)度中心集中遙控、場站監(jiān)控室內(nèi)遠程控制以及設(shè)備就地手動控制的三級控制，可互相切換，確保安全。整個智慧管網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的供電需配置不間斷電源UPS，調(diào)度中心及各場站自控系統(tǒng)設(shè)置獨立的供電系統(tǒng)或儲蓄停電等應(yīng)急備用電源。軟件數(shù)據(jù)訪問應(yīng)設(shè)置不同安全區(qū)和安全級別，建立不同的安全功能區(qū)和不同的功能級別，形成不同的訪問權(quán)限及操作權(quán)限，預(yù)防黑客或病毒侵入網(wǎng)絡(luò)對計算機和系統(tǒng)進行破壞性操作，確保網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全。

2、軟硬件要具有開放性、普適性、兼容性、可擴展性，應(yīng)符合開放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并提供標(biāo)準(zhǔn)接口和驅(qū)動程序，確保將來與第三方系統(tǒng)順利的接口及功能的擴展。充分利用當(dāng)前的大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)的實時處理和及時預(yù)警，確保安全隱患和風(fēng)險及時可控。

3、滿足先進性、適用性。系統(tǒng)應(yīng)采用目前廣泛應(yīng)用的、成熟可靠、性能穩(wěn)定的開發(fā)平臺，全系統(tǒng)操作界面漢化，應(yīng)用軟件應(yīng)符合國內(nèi)的管理和操作模式。系統(tǒng)的配置應(yīng)充分考慮升級及擴容能力(擴容能力不小于25%)。所選用產(chǎn)品都必須在國內(nèi)有技術(shù)服務(wù)和備品配件支持，否則出現(xiàn)故障時難以更新更換。

4、經(jīng)濟性。系統(tǒng)設(shè)計不僅要一次性建設(shè)投資考慮，還考慮到投產(chǎn)后的日常運行和維護費用。設(shè)備、配件的選型應(yīng)按照可靠性、先進性及經(jīng)濟性綜合考慮，充分考慮統(tǒng)一性，以減少備品備件的存量，降低日后維護成本。如果配件廠家型號、規(guī)格太多，會增加存量成本。

5、建設(shè)目標(biāo)

（1）建成分級、分布式的地下燃氣管線及沿線地形及周邊環(huán)境

信息數(shù)據(jù)庫(包含GIS系統(tǒng))；(2)為城市燃氣管網(wǎng)建立具有空間化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化和可視化的信息技術(shù)系統(tǒng)；(3)建立城市燃氣管網(wǎng)靜態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和動態(tài)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、傳送、管理服務(wù)中心、公共數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺；(4)建立可靠的信息和及時更新的數(shù)據(jù)監(jiān)測采集、多元化更新機制，實現(xiàn)燃氣管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的動態(tài)管理；(5)建立城市燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)信息綜合安全防護監(jiān)測系統(tǒng)(包括燃氣泄漏預(yù)警、日常巡檢、管道檢測、事故緊急維搶修等)；(6)建設(shè)城市燃氣管網(wǎng)的專家智能分析及預(yù)警系統(tǒng)、管網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)；(7)建立齊全的信息更新和檔案歸檔制度，可實現(xiàn)管網(wǎng)動態(tài)管理。

三、主要功能設(shè)計。

“互聯(lián)網(wǎng)+”燃氣綜合調(diào)度管理平臺采用云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)，在橫向上，打破傳統(tǒng)業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)獨立建設(shè)、獨立運行的格局，實現(xiàn)多個異構(gòu)系統(tǒng)的無縫融合。在縱向上，將過去僅僅從感知和操作層到調(diào)度指揮層的系統(tǒng)，擴展全公司的生產(chǎn)運營，再到區(qū)域中心，乃至整個集團公司。智慧燃氣綜合調(diào)度管理平臺通過燃氣企業(yè)的運營全流程中相關(guān)的各生產(chǎn)設(shè)備、在線儀表、自控系統(tǒng)之間的信息采集、傳輸，實現(xiàn)易接入、易互通、易開發(fā)、易部署。

（1）加強監(jiān)管：輸配各流程的運行數(shù)據(jù)的實時采集監(jiān)控、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)匯總、查詢分析、在線實時調(diào)度，直觀地了解整個網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)，有效地提高了整個系統(tǒng)的可維護性和數(shù)據(jù)的安全性。

（2）決策支持：通過數(shù)據(jù)分析，為決策網(wǎng)提供科學(xué)依據(jù)。

（3）優(yōu)化配置：根據(jù)運營業(yè)務(wù)流程，通過數(shù)據(jù)分析、成本分析、用氣量分析、設(shè)備分析等方面，作出有利于生產(chǎn)要素組合的優(yōu)化配置。

（4）用氣管理：通過數(shù)據(jù)分析，進行短期、中期用氣量預(yù)測及用氣計劃管理，解決戶因需求增長過快而供氣不足的問題，解決因環(huán)境、季節(jié)等因素變化而引起的氣源緊張問題，減少儲氣投入。

（5）數(shù)據(jù)挖掘：通過管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)和管網(wǎng)模型檢測出管網(wǎng)漏氣、爆管情況，分析出受影響區(qū)域；通過管網(wǎng)流量統(tǒng)計及管網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，從時間維度（年月日數(shù)據(jù)）、空間維度、用戶行為及其它外在因素的比較，進行用氣量異常分析、壓力異常分析、溫度異常分析、時段用氣量分析、夜間最小流量分析、月用氣量的對比分析、減少企業(yè)生產(chǎn)、管理成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

（6）智能調(diào)度：通過GIS系統(tǒng)、巡線系統(tǒng)、SCADA等應(yīng)急關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成，實現(xiàn)應(yīng)急調(diào)度方案自動生成，能從全局的高度了解事故情況、減少調(diào)度命令流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，能有效地保證居民生命財產(chǎn)安全。

（7）實時互動：用戶利用互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)上購氣、網(wǎng)上繳費、查詢實時用氣情況；查詢用氣安全知識、停氣通知、設(shè)備維修狀態(tài)等信息；用戶發(fā)現(xiàn)漏氣等安全隱患及時發(fā)送報警信息。

（8）應(yīng)急預(yù)案：通過設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控重要設(shè)備設(shè)施的工作狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備工作狀態(tài)及維修周期，制定維修預(yù)案，預(yù)防事故的發(fā)生。改變被動搶修的管理模式為主動預(yù)防的管理模式。

（9）擴展應(yīng)用：平臺可以實現(xiàn)用氣信息實時獲取、國家相關(guān)政策推送、用戶問題的便捷反饋、支付方式多樣化、用戶用氣行為分析和建議等。

我國天然氣市場已步入快速發(fā)展期，城市燃氣行業(yè)也進入了發(fā)展的黃金時期。城市燃氣普及率逐年提高，天然氣使用范圍擴展到發(fā)電、工業(yè)以及供暖、空調(diào)和汽車燃料等。然而，基于燃氣集團的運營成本與可持續(xù)發(fā)展考慮，單一的燃氣行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)造成了極大的資源浪費，并且逐漸形成了獨自的信息孤島，所以，建立一套完善、高效且可持續(xù)的燃氣管網(wǎng)運營服務(wù)云，可以有效解決這種現(xiàn)狀。

作者：王春芝