正元智慧燃氣統一管理平臺建設方案探討

＊史美純

（山東正元地球物理信息技術有限公司 山東 250101）

正元智慧燃氣統一管理平臺建設方案探討

＊史美純

（山東正元地球物理信息技術有限公司 山東 250101）

在對燃氣行業現狀分析的基礎上，從建設目標、平臺架構、網絡架構及建設內容等方面對正元智慧燃氣統一管理平臺的建設進行探討。

智慧燃氣；物聯網；大數據；云計算

引言

目前，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。隨著用戶數量的持續增長，燃氣管網規?？焖贁U張，以及“智慧城市”等城市理念的提出和發展，燃氣集團的運營安全、用戶體驗、能源利用效率等都面臨著新的課題。

隨著物聯網的應用，智慧化燃氣傳輸網絡逐漸被提到日程上來，通過物聯網技術可將原有燃氣網絡進行有效改造，使其智慧化，加強燃氣管網的監控預警、巡檢維護、應急搶險等運營能力。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。

1.燃氣行業現狀

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。

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。

2.正元智慧燃氣統一管理平臺建設

(1)建設目標

智慧燃氣系統致力于建設一套完備的智慧燃氣綜合應用平臺，平臺滿足基于云服務的部署與實施，實現燃氣管網的統一、集中管理，全面提升燃氣設施運營管理水平、規劃決策水平和客戶服務水平，為管線建設提供燃氣管網全生命周期管理模式，保證燃氣管網的實時性、完整性和準確性，利用數字化、信息化提升燃氣管網設備的精細化管理模式，同時，系統各項應急決策為解決因燃氣管網事故造成的安全隱患提供決策支持，還城市一個安全舒適的生活環境。

(2)平臺架構

平臺從邏輯上分為數據服務層、正元基礎平臺層和正元應用平臺層來組織。系統軟件設計采用分層架構技術，以通用性、穩定性定層次，同一層次以功能劃分包，以上層服務為導向，逐級設計，逐步細化平臺組件的顆粒度。

圖1 系統架構圖

(3)網絡架構

系統將數據服務層、正元基礎平臺層和正元應用平臺層進行分級，分別對應數據服務器，GIS服務器和應用服務器。

①數據服務器

放置在云末端（客戶的本地的服務器），在本地針對不同的用戶進行權限和系統的配置，安裝燃氣管網數據運維系統方便用戶進行數據的維護。

放置在云頂端（正元云平臺上），在云端對數據庫進行統一管理，保證數據安全的同時提升服務調用速度，增加用戶體驗度。

②GIS服務器

放置在云頂端（正元云平臺上），通過GIS服務器發布數據服務，GIS服務器通過專網和數據服務器進行訪問，用戶的指令以服務的形式進行傳輸。

③應用服務器

放置在云頂端（正元云平臺上），在應用服務器上配置燃氣管網地理信息系統，燃氣管網監控預警系統，燃氣管網巡檢養護系統，燃氣入戶安檢系統，濃度監測系統，客戶服務系統和管道風險評估系統。用戶可以通過專網或者是互聯網進行訪問。

(4)建設內容

智慧燃氣運營服務云平臺包括一個底層基礎數據庫、一套穩健的燃氣管網數據模型、一個云平臺、N個燃氣行業應用服務。

①一個底層基礎數據庫：底層基礎數據模型建設關系到整個系統的運行健康穩定，并為以后系統的升級、數據的共享、數據的更新起到關鍵性作用。

②一套穩健的燃氣管網數據模型：燃氣管網數據的存儲格式會根據不同地方的探測方式而不同，這為系統數據的集成共享和后期維護升級造成了極大的不便，所以燃氣管網數據模型的建設極為重要。

③一個云平臺：充分利用各地云建設成果，實現正元燃氣管網云與主流云的完美適配，將數據服務器，GIS服務器和WEB服務器分離，通過適配器將物理機，虛擬機，網絡設備和存儲設備進行整合，組建小型云系統。建立統一的燃氣管網GIS基礎數據庫，減少管網行業的信息孤島，減少投資節約成本。

④N個燃氣行業應用服務：燃氣管網地理信息服務，該服務主要作為燃氣管網直觀展示與查詢統計的工具，為燃氣企業從全局上掌握本區域的燃氣管網分布情況，以及燃氣附屬設施分布情況；燃氣管網監控預警服務，燃氣管網通過SCADA系統等的部署，輔助燃氣企業對場站、管網進行監控，同時也可實現對管網的調度、預警以及控制，該系統可大大提高燃氣企業的整體管理能力，加強燃氣管網的安全系數，能起到降低企業運營成本的作用；燃氣管網巡檢養護服務，巡檢養護是利用數字化、信息化的措施來解決運維部門在運維巡檢管理中監督困難的問題，通過手機現場拍照錄像、獲取、進展、故障及GPS坐標上報，GIS地圖服務，工作流處理等手段，輔助運維人員來進行監督管理，從而提高運維管理的效率；燃氣行業客戶應用服務，燃氣公司為了方便廣大用戶，提高公司經濟效益和社會效益，引進發達國家的先進企業營銷服務理念，運用現代通信網絡技術，建立客戶服務中心體系，通過客戶服務中心可以方便地為用戶提供自動和人工服務；管道風險評估系統，燃氣管道風險評估體系是基于影響管道狀況的各類因素，每一個因素包含各項類別的評估分數及其所占比重，以便計算出管道狀況的總評估分值，從而做出合適的行動建議。

圖2 智慧燃氣應用架構圖

結語

正元智慧燃氣系統利用云計算、GIS技術及大數據運維模式相結合，以實現最佳性價比、提升燃氣業務管理水平為前提，以業務為導向，基于GIS平臺及云計算技術、數據庫技術、通信技術等先進技術，構建燃氣從現場到終端信息化系統，實現燃氣管網基礎信息與業務專題信息的動態監控、管理與分析，為燃氣管網的規劃、設計、施工、運營、評估提供可靠的依據和服務，促進燃氣系統資源的優化利用，降低生產成本，提高經濟與社會效益，助力燃氣企業的可持續發展與建設。

[1]張超．物聯網技術在智慧城市燃氣管網監控的應用[J]．科技視界,2014(26):87-88．

[2]施明,劉鏑．淺談燃氣行業信息化系統建設[J]．上海煤氣, 2011 (5):27-30．

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[5]周振歡．計算機信息技術在燃氣管網運維中的應用[J]．科技資訊,2012(33):29-29．

[6]陳淳．淺談城市燃氣信息化[J]．城市公共事業,2012(5)．

[7]許璐．城市燃氣管理信息系統的設計與分析[J]．邢臺職業技術學院學報,2014(2)．

史美純（1978～），男，山東正元地球物理信息技術有限公司，研究方向：管網系統信息化。

(責任編輯高鎮峰）

Discussion of the Construction Plan for Zhengyuan Wisdom Fuel Gas Uniform Management Platform

Shi Meichun
（Shandong Zhengyuan Geophysical Information Technology co., LTD, Shandong, 250101）

On the basis of analyzing the present situation of fuel gas industry, this paper takes discussion of the uniform management platform construction from the aspects of construction goal, platform architecture, network architecture and construction content etc.

wisdom fuel gas；Internet of Things；big data；cloud computing

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