智慧燃氣是燃氣企業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、聯動控制及業務創新。

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，緊密結合燃氣企業運營業務流程，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、業務創新，有效改善了用戶體驗、提高了管理效率、降低了運營成本。

一、燃氣行業現狀。

1、目前燃氣行業存在不少的問題，主要有以下幾個方面：

(1)燃氣管網數據模型不規范，缺乏完善可靠的燃氣管網數據模型以提供穩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，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監控與燃氣管網集合度不高，相對獨立，造成監控不夠直觀，無法統一調度。

(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督不夠，無法量化巡檢員巡檢過程的質量。

(5)巡檢發現隱患，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，設備的養護維修缺少智能化管理與調度。

2、隨著國家城鎮化的進程，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、動態的監測預警迫在眉睫。

二、規劃建設原則。

1、首要滿足安全性的各項要求。管網系統的監測、控制及生產運營調度要能保證整個城市燃氣輸配系統的安全運行，對與輸氣系統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，預防發生安全事故。設備的開啟、關停控制采用順序控制，并加有邏輯鎖，以防止人為誤操作。設置故障事件記錄分析系統，即在故障發生時，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。控制系統為集散型，控制手段為調度中心集中遙控、場站監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的供電需配置不間斷電源UPS，調度中心及各場站自控系統設置獨立的供電系統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和安全級別，建立不同的安全功能區和不同的功能級別，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進行破壞性操作，確保網絡系統安全。

2、軟硬件要具有開放性、普適性、兼容性、可擴展性，應符合開放的工業標準并提供標準接口和驅動程序，確保將來與第三方系統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。系統應采用目前廣泛應用的、成熟可靠、性能穩定的開發平臺，全系統操作界面漢化，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境

信息數據庫(包含GIS系統)；(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；(3)建立城市燃氣管網靜態基礎數據和動態生產數據的采集、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測采集、多元化更新機制，實現燃氣管網信息數據的動態管理；(5)建立城市燃氣管網數據信息綜合安全防護監測系統(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、管網優化系統；(7)建立齊全的信息更新和檔案歸檔制度，可實現管網動態管理。

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，打破傳統業務功能子系統獨立建設、獨立運行的格局，實現多個異構系統的無縫融合。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，擴展全公司的生產運營，再到區域中心，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的運營全流程中相關的各生產設備、在線儀表、自控系統之間的信息采集、傳輸，實現易接入、易互通、易開發、易部署。

（1）加強監管：輸配各流程的運行數據的實時采集監控、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，有效地提高了整個系統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）優化配置：根據運營業務流程，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，解決因環境、季節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：通過管網監測系統和管網模型檢測出管網漏氣、爆管情況，分析出受影響區域；通過管網流量統計及管網用戶數據統計分析，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、減少企業生產、管理成本，提高企業經濟效益。

（6）智能調度：通過GIS系統、巡線系統、SCADA等應急關聯系統的業務集成，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節，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、設備維修狀態等信息；用戶發現漏氣等安全隱患及時發送報警信息。

（8）應急預案：通過設備監控系統、管網監控系統，實時監控重要設備設施的工作狀態，根據設備工作狀態及維修周期，制定維修預案，預防事故的發生。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展期，城市燃氣行業也進入了發展的黃金時期。城市燃氣普及率逐年提高，天然氣使用范圍擴展到發電、工業以及供暖、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發展考慮，單一的燃氣行業應用系統的開發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