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)信息化建設中的信息孤島、數據“沉睡”問題，實現了數據共享、智能挖掘、聯動控制及業(yè)務創(chuàng)新。

智慧燃氣是智慧城市功能提升的重要組成部分，為了探討如何構建基于云計算的智慧燃氣綜合管理平臺，緊密結合燃氣企業(yè)運營業(yè)務流程，以一體化的管理方式，設計了智慧燃氣的總體架構。分析表明，該平臺解決了燃氣企業(yè)信息化建設中的信息孤島、數據“沉睡”問題，實現數據共享、智能挖掘、聯動控制、業(yè)務創(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)燃氣管網數據模型不規(guī)范，缺乏完善可靠的燃氣管網數據模型以提供穩(wěn)定高效的底層數據支持。

(2)大部分城市燃氣管網數據資料管理方式分散、不系統(tǒng)，數據存儲方式多樣，部分城市“重建設輕管理”，造成燃氣管網的數據不完整、不準確，對燃氣管網設施狀況掌握不全面。

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

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

(5)巡檢發(fā)現隱患，調度中心派單解決，施工完工結果反饋缺少流程性調度機制，設備的養(yǎng)護維修缺少智能化管理與調度。

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

二、規(guī)劃建設原則。

1、首要滿足安全性的各項要求。管網系統(tǒng)的監(jiān)測、控制及生產運營調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)安全相關的參數進行早期預報警和超限報警及自動聯鎖保護，預防發(fā)生安全事故。設備的開啟、關?？刂撇捎庙樞蚩刂疲⒓佑羞壿嬫i，以防止人為誤操作。設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參數，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。所有設置的自控儀表設備均采用相應防爆等級的產品。控制系統(tǒng)為集散型，控制手段為調度中心集中遙控、場站監(jiān)控室內遠程控制以及設備就地手動控制的三級控制，可互相切換，確保安全。整個智慧管網應用系統(tǒng)的供電需配置不間斷電源UPS，調度中心及各場站自控系統(tǒng)設置獨立的供電系統(tǒng)或儲蓄停電等應急備用電源。軟件數據訪問應設置不同安全區(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，形成不同的訪問權限及操作權限，預防黑客或病毒侵入網絡對計算機和系統(tǒng)進行破壞性操作，確保網絡系統(tǒng)安全。

2、軟硬件要具有開放性、普適性、兼容性、可擴展性，應符合開放的工業(yè)標準并提供標準接口和驅動程序，確保將來與第三方系統(tǒng)順利的接口及功能的擴展。充分利用當前的大數據、云計算、物聯網等技術，優(yōu)化數據的實時處理和及時預警，確保安全隱患和風險及時可控。

3、滿足先進性、適用性。系統(tǒng)應采用目前廣泛應用的、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，應用軟件應符合國內的管理和操作模式。系統(tǒng)的配置應充分考慮升級及擴容能力(擴容能力不小于25%)。所選用產品都必須在國內有技術服務和備品配件支持，否則出現故障時難以更新更換。

4、經濟性。系統(tǒng)設計不僅要一次性建設投資考慮，還考慮到投產后的日常運行和維護費用。設備、配件的選型應按照可靠性、先進性及經濟性綜合考慮，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、建設目標

（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

信息數據庫(包含GIS系統(tǒng))；(2)為城市燃氣管網建立具有空間化、數字化、網絡化、智能化和可視化的信息技術系統(tǒng)；(3)建立城市燃氣管網靜態(tài)基礎數據和動態(tài)生產數據的采集、傳送、管理服務中心、公共數據交換服務平臺；(4)建立可靠的信息和及時更新的數據監(jiān)測采集、多元化更新機制，實現燃氣管網信息數據的動態(tài)管理；(5)建立城市燃氣管網數據信息綜合安全防護監(jiān)測系統(tǒng)(包括燃氣泄漏預警、日常巡檢、管道檢測、事故緊急維搶修等)；(6)建設城市燃氣管網的專家智能分析及預警系統(tǒng)、管網優(yōu)化系統(tǒng)；(7)建立齊全的信息更新和檔案歸檔制度，可實現管網動態(tài)管理。

三、主要功能設計。

“互聯網+”燃氣綜合調度管理平臺采用云計算、物聯網、大數據等先進技術，在橫向上，打破傳統(tǒng)業(yè)務功能子系統(tǒng)獨立建設、獨立運行的格局，實現多個異構系統(tǒng)的無縫融合。在縱向上，將過去僅僅從感知和操作層到調度指揮層的系統(tǒng)，擴展全公司的生產運營，再到區(qū)域中心，乃至整個集團公司。智慧燃氣綜合調度管理平臺通過燃氣企業(yè)的運營全流程中相關的各生產設備、在線儀表、自控系統(tǒng)之間的信息采集、傳輸，實現易接入、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據的實時采集監(jiān)控、設備控制、數據匯總、查詢分析、在線實時調度，直觀地了解整個網絡的運行狀態(tài)，有效地提高了整個系統(tǒng)的可維護性和數據的安全性。

（2）決策支持：通過數據分析，為決策網提供科學依據。

（3）優(yōu)化配置：根據運營業(yè)務流程，通過數據分析、成本分析、用氣量分析、設備分析等方面，作出有利于生產要素組合的優(yōu)化配置。

（4）用氣管理：通過數據分析，進行短期、中期用氣量預測及用氣計劃管理，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）數據挖掘：通過管網監(jiān)測系統(tǒng)和管網模型檢測出管網漏氣、爆管情況，分析出受影響區(qū)域；通過管網流量統(tǒng)計及管網用戶數據統(tǒng)計分析，從時間維度（年月日數據）、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、管理成本，提高企業(yè)經濟效益。

（6）智能調度：通過GIS系統(tǒng)、巡線系統(tǒng)、SCADA等應急關聯系統(tǒng)的業(yè)務集成，實現應急調度方案自動生成，能從全局的高度了解事故情況、減少調度命令流轉環(huán)節(jié)，能有效地保證居民生命財產安全。

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

（8）應急預案：通過設備監(jiān)控系統(tǒng)、管網監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)控重要設備設施的工作狀態(tài)，根據設備工作狀態(tài)及維修周期，制定維修預案，預防事故的發(fā)生。改變被動搶修的管理模式為主動預防的管理模式。

（9）擴展應用：平臺可以實現用氣信息實時獲取、國家相關政策推送、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)的燃氣管網運營服務云，可以有效解決這種現狀。

作者：王春芝