“智慧燃氣”重塑首都燃氣事業(yè)

支曉曄

得益于中國天然氣產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和天然氣市場化改革不斷深入，北京市燃氣集團有限責任公司呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢，成長為中國最大的單體城市燃氣企業(yè)。2016年，公司實現(xiàn)天然氣年供應量152億立方米，用戶近550萬戶，營業(yè)收入近350億元，總資產(chǎn)500億元。

身處首都，北京市燃氣集團獲得了得天獨厚的發(fā)展條件。同時，首都的特殊政治地位給燃氣安全、服務保障工作提出了更高要求，決定了北京燃氣利用科技創(chuàng)新來規(guī)范企業(yè)管理、應對各種問題和情況的需求更為強烈。

各燃氣企業(yè)雖然運作模式、發(fā)展路徑有所差異，但管網(wǎng)建設的本質要求是一致的，就是要確保管網(wǎng)的安全運營和穩(wěn)定供氣。面對由9座天然氣門站、1萬余座調壓站（箱）、近2萬公里管線構成的超大規(guī)模的城市配氣管網(wǎng)，傳統(tǒng)的“人海戰(zhàn)術”等經(jīng)驗管理模式已無法應對。北京燃氣跳出傳統(tǒng)發(fā)展方式的思維定式和路徑依賴，堅持創(chuàng)新驅動、強化科技支撐，積極探索安全穩(wěn)定運營治本之策，以確保首都燃氣的安全穩(wěn)定供應。

智能管網(wǎng)，實現(xiàn)管網(wǎng)本質安全

北京燃氣認為，對于城市燃氣行業(yè)，建設智能管網(wǎng)以及可自適應、自成長的智慧燃氣，通過對海量數(shù)據(jù)的挖掘和運用，來提升管理效率、拓展業(yè)務邊界，將成為撬動行業(yè)轉型升級、重塑行業(yè)發(fā)展格局的重要引擎。

以數(shù)字管道為基礎的規(guī)劃建設、以風險預評價體系為基礎的運行維護、以需求側管理和工況調整為基礎的生產(chǎn)供應系統(tǒng)，是城市燃氣行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，也是智能燃氣管網(wǎng)建設的基本框架。通過建立一套自動預警、分析和輔助決策功能的智能管網(wǎng)控制系統(tǒng)，讓員工坐在辦公室里就能知道管網(wǎng)運營情況，并且預測將要發(fā)生的事情，把風險關口控制在事發(fā)之前，不僅能夠確保管網(wǎng)的安全穩(wěn)定，也將大大節(jié)省人力和物力。

北京燃氣經(jīng)過兩年多的前期理論研究和實踐驗證，完成了智能管網(wǎng)關鍵技術攻關、智能設備設施研發(fā)等工作。2014年3月起，在亦莊地區(qū)建立了國內首個智能燃氣管網(wǎng)試點小區(qū)，通過采用信息、通訊、管理等領域的先進技術，在管網(wǎng)運行狀態(tài)可視化的基礎之上，探索出一條管網(wǎng)智能調控、智能運行的管理新模式，收到了顯著的成效，管網(wǎng)運維效率、安全保障程度實現(xiàn)了質的飛躍。

管網(wǎng)管理人員打開20多英寸的液晶屏，密布在40多平方公里區(qū)域內的燃氣管網(wǎng)一覽無余；輕點掌中的鼠標，300公里燃氣管線運行工況便瞬間了然于胸。同時，大大節(jié)省了企業(yè)的人力成本，以前需要5人做的工作，在智能管網(wǎng)建設好后，只需要2人就夠了。

目前，智能管網(wǎng)的核心技術已逐步應用到全市天然氣管網(wǎng)中，形成了全面準確、敏捷靈活的新型運營管理模式，有效提升了管網(wǎng)的輸送能力和本質安全水平。例如，傳統(tǒng)的調壓設備維護流程相當于管網(wǎng)“定期體檢”，無法第一時間得到故障信息。而通過智能管網(wǎng)的自診斷系統(tǒng)，在實現(xiàn)工況信息實時回傳基礎上，通過系統(tǒng)智能診斷算法模型進行分析，對存在運行異常的設備實時給出報警類型和故障類型，生成檢修計劃并下發(fā)到所屬運行人員的移動終端，為設備故障和隱患的排除爭取了寶貴的時間，最大程度地保護了設備的運行安全。

智慧燃氣，重塑能源利用格局

在智能管網(wǎng)建設取得顯著成效的基礎上，北京燃氣自2015年起，開始了智慧燃氣的探索與研究。在智能管網(wǎng)的基礎上，向上游延伸，融入氣源管理；向終端應用延伸，融入智能計量、智能服務、互聯(lián)網(wǎng)+服務等。隨著智慧燃氣建設的逐步開展，大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和移動互聯(lián)技術在北京燃氣得到了廣泛的應用。

在氣源管理方面，智慧燃氣實現(xiàn)了多氣源的置換、分配、調度。隨著燃氣供應體系由常規(guī)天然氣單一氣源，到常規(guī)天然氣、進口LNG、煤制天然氣、煤層氣、頁巖氣等多氣源的發(fā)展趨勢，通過智慧燃氣平臺建設，實現(xiàn)多種氣源共同保障，將是燃氣行業(yè)發(fā)展的一條基本路徑。

在用戶服務方面，智慧燃氣依托智能信息終端，為用戶打造智慧廚房。同時，增加與用戶的互動，結合已有的電話服務平臺，從方便用戶、創(chuàng)新服務的角度入手，通過微信平臺、網(wǎng)絡平臺、客戶端等多種服務平臺，為用戶提供用氣查詢、在線購氣、網(wǎng)點導航、信息訂閱、在線客服、報修維護、知識查詢等功能，打通了客戶服務的“最后一公里”。

在能源互聯(lián)網(wǎng)方面，北京燃氣現(xiàn)已將智慧燃氣規(guī)劃方案應用在北京城市副中心的能源體系建設中，依托能源互聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)天然氣與其他能源之間智能調配、優(yōu)化替代的能源的雙向流動。通過建立一個智慧能源管理平臺和六座區(qū)域能源站，將來自外部的電力、天然氣、太陽能轉換為區(qū)域所需的電、熱、冷需求，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲的互聯(lián)互通，各能源站之間的智能調配，形成“多能協(xié)同，智能耦合”區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)。

北斗+燃氣，創(chuàng)軍民融合新模式

2011年，中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會提出“舉旗衛(wèi)星導航，亮劍北斗應用；乘風位置服務，揚帆智慧物聯(lián)”的倡議，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)開始逐步向民用市場拓展。北京燃氣得知后第一時間與中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會進行了積極地溝通。探討在燃氣行業(yè)中，北斗定位服務如何在智能管網(wǎng)、以及未來的智慧燃氣中全面推進。

作為“國家北斗精準服務網(wǎng)”全國第一家建設配合單位，北京燃氣自2012年起，在中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會的指導下，開展了基于北斗精準位置服務的試點測試。2013年6月，首座北斗地基增強示范站在北京燃氣建成，開始在施工、巡檢、調度、泄漏檢測、應急搶修、探測勘察等環(huán)節(jié)試點應用。

目前，北京市已安裝12座北斗地基增強系統(tǒng)CORS站，未來將逐步增至18座，目前，北斗系統(tǒng)已全面覆蓋管網(wǎng)運行管理、泄漏檢測、防腐層檢測、應急搶險等生產(chǎn)鏈條，實現(xiàn)了厘米級的準確精度。

作為全國最早應用國家北斗精準服務網(wǎng)的市政公用企業(yè)，北京燃氣開創(chuàng)的“北斗+燃氣模式”，為燃氣行業(yè)及全國智慧城市基礎設施應用北斗精準位置服務提供了參考示范。2014年8月9日，北京燃氣推動中國城市燃氣協(xié)會與中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將北京燃氣利用北斗精準服務的成功模式推廣至整個燃氣行業(yè)，為燃氣行業(yè)應用物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)提供可靠的時空保障。

2015年，北京燃氣獲得了國家北斗精準服務行業(yè)應用示范單位。在北京燃氣的帶動下，北斗精準服務網(wǎng)逐步推廣至排水、熱力、電力等多個行業(yè)，在全國317個城市落地應用，形成了北斗從軍用向民用的成功跨進，開創(chuàng)了北斗民用產(chǎn)業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的市場運作模式先河。