構建城市燃氣智慧調度運營管理平臺的方法

王寶金

（北京市燃氣集團有限責任公司第四分公司，北京 100176）

2019年，我國天然氣產量在1 733億m3左右，天然氣新增1.4萬億m3，同比增長68%，我國天然氣產業發展迅速，日供氣能力提升5 000萬m3。由此可見，天然氣已經成為人們生活當中不可缺少的一部分，如何更好地調度天然氣是每個公司需要迫切思考的問題。本文所研究的智慧調度運營管理平臺的建設和完善能夠有效加強監管力度，從而為企業決策和調度配置形成支撐。同時在遠程監控的應用之下，實時監測各個區域設備運行狀態，智能預警，在數據分析和數據挖掘的基礎上為燃氣公司展現出完整、動態的設備運行情況。

1 城市燃氣智慧調度運營管理平臺規劃建設原則

1.1 安全性原則

在我國經濟結構及能源結構不斷調整的背景之下，天然氣的使用已經滲透到了城鄉居民的生活中，無論是用氣量、用戶數量還是設備使用程度都較之往年有了大幅度上升，這對于燃氣企業的建設工作及服務工作提出了更高的要求，必須對燃氣管網實時監控，從而確保輸配安全。而上述監控工作主要依賴于各種信息化系統，在系統的不斷完善之下燃氣企業生產管理水平得到了有效提高，如客戶服務系統、收費系統、SCADA系統等建設已經較為完善，但是各系統之間有著較大的獨立性，不能通過系統整合來更好地實現數據挖掘以及綜合調度等，且對于一些突發情況的應對也不夠及時，“孤島”現象嚴重。

安全性原則是生產管理當中最重要的原則，而管網系統的控制以及對生產運營的主要目的也是為城市燃氣系統的安全提供保障，且實時檢測及預警輸氣系統運行的各項參數，根據預警等級決定是否開啟自動連鎖保護，通過這種方式防止事故的發生；整個設備的運行控制通過邏輯鎖的結合進行順序控制，避免人為錯誤操作；設立故障事件分析記錄系統，在設備遇到故障時，此系統能夠自動記錄故障情況，保存故障參數，從而及時判斷故障，設立故障集，為今后的預警及故障處理提供經驗。智慧調度平臺的軟件配置方面，針對不同員工設置了不同的權限，并且針對各數據訪問接口設置了安全區和安全級別，以此預防和抵制黑客的破壞，確保系統安全。

1.2 開發性、兼容性及可拓展性原則

此次系統的設計必須符合標準，提供標準接口和驅動程序，這樣可以極大降低后續第三方設備及系統的接入難度。同時系統的擴容能力達到30%，能夠在后續使用中不斷升級。系統建設時所使用到的設備可以在當前市面上購買，并且在今后多年內不會停產，系統所使用到的技術由國內多家公司及個人提供，在后續的設備和技術更換、維修、升級時較為簡單。

1.3 先進性原則

在設計系統時選用了當前較為成熟的開發平臺，并且此開發平臺廣泛應用于各種系統建設中，性能非常穩定。系統漢化程度達到100%，所使用到的軟件與國內標準相吻合，操作模式符合國內居民的使用習慣。系統對當前熱門的大數據技術、物聯網技術等都有深層次的使用，對于數據實時處理功能進行多層優化，保證設備風險預警的準確性和及時性。

1.4 經濟性原則

系統設計并不是為了滿足一時需求，而是為了持續、長久使用，所以在建設時考慮到系統后續的運行及維護費用，選用的設備應注重經濟性，也就是說在考慮設備可靠性的基礎上選取綜合費用更低的一種。

1.5 高效性原則

此次平臺建設主要目的是提高燃氣公司調度工作的效率，平臺將多個系統整合，使公司各部門之間進行聯動，調度部門、決策部門、指揮人員、一線人員能夠通過系統第一時間接觸到故障設備及事故現場，效率較之以往極大提高。

2 智慧調度運營管理平臺當中的主要業務子系統

2.1 管網巡檢系統

想要使燃氣系統運行過程中不發生意外，就必須重視巡檢工作。為了保證巡檢工作的有效性，需要對巡檢人員的工作進行實時監督及考核，如監督考核其工作是否定期定時、監督其巡檢路線是否正確等。巡檢系統能夠對工作人員進行實時定位，并且上傳其定位信息，達到監督的效果，同時巡檢人員也可以運用系統上報所發現的異常信息，從而協助公司及時處理問題。

2.2 管網GIS（Geographic Information System，地理信息系統）系統

管網GIS（Geographic Information System，地理信息系統）系統在Aregis平臺的基礎上搭建，能夠有效管理管網空間數據。此系統將官網電子化數據與基礎地形信息進行結合，通過B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器模式）架構完成設計和開發。系統的主要作用是為公司提供地形服務、查詢功能、分析功能以及二次開發功能。

2.3 管網SCADA系統

SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition，數據采集與監視控制系統）系統主要包含場站SCADA站控系統。可以通過點對點的通信方式完成對場站監控數據向調度中心的傳送，而無線通信APN（Access Point Name，接入點）通道的使用可以將區域調壓站及加氣站等傳送到調度中心，在SCADA系統的試用下，利用遠程發布模式保證有人值守站點數據信息共享應用。

2.4 客戶服務系統

此系統的主要目的是使企業及時掌握用戶的使用動態，以便更好地為用戶提供維修服務。系統的主要工作內容是記錄用戶的燃氣設備、管理用戶的各項基本信息、分析用戶的使用習慣以及處理用戶的投訴。

3 平臺設計

3.1 總體架構設計

3.1.1 總體技術架構設計

此次所設計的指揮調度平臺是基于面向服務的體系結構（Service-Oriented Architecture，以下簡稱SOA）技術架構完成的，SOA架構的應用能夠有效完成系統與系統之間的整合，并且對新應用進行擴展，通過信息模型的使用連接應用服務及功能，而通過數據模型的使用將功能與數據儲存進行連接。此次SOA架構與以往的集成方式相比有一些進步，極大降低了系統集成成本，提高了系統集成效率，避免了“孤島”現象，對于系統整體而言起到了技術支撐的效果。

3.1.2 總體業務架構設計

圖1是此平臺總體業務架構設計。

圖1 城市燃氣智慧調度運營管理平臺總體業務架構設計

3.2 平臺功能設計

3.2.1 資源統一，管理調度

城市燃氣智慧調度運營管理平臺收集并且整理出每個業務系統信息，并且根據所整理出的信息結果制定出標準規范，在GIS地圖的配合之下統一調配及管理設備維修人員、設備巡檢人員、場站、車輛等所有資源，并且對資源進行監控，從而提高燃氣公司的運行效率，并且在這種統一協調之下，使業務部門之間的溝通協調水平得到大幅提高。

3.2.2 統一接報，調度指揮

在系統整合的基礎上，利用客戶服務系統將呼叫信息所接收到的所有信息上傳到“智慧調度臺”，之后調度員處理及預測信息，對于緊急程度不高的，調度員需電話聯系用戶了解現場情況；對于緊急程度較高的，調度員直接派出搶修人員趕往現場。通過這種形式達到客服系統與搶維修系統的雙閉環，同時提高用戶使用體驗。

3.2.3 智能測距，就近響應

在定位軟件及GIS系統的應用之下高頻率進行刷新定位，保障定位的準確性，并且只能測算維修人與問題點的距離，達到智能派單的效果。維修人員通過智能終端設備隨時接單，系統可以為維修人員提供接單、聯系、導航、簽單等服務，在方便維修人員的同時提升維修效率。

3.2.4 智慧調搶

智慧調度平臺通過對GIS系統以及客戶服務系統進行整合，開發“智慧調搶”，達到了調搶維修全流程閉環管理的目的。

3.2.5 實時互動，現場指揮

智慧調度平臺通過集成單兵系統在各種視頻設備的試用下達到實時視頻互動，在突發事件出現時，公司相應部門的管理者與現場的工作人員實時聯系，實時指揮，從而提高指揮效率與搶修質量。

3.2.6 一鍵反饋，高效閉環

在維修工作結束之后，通過終端智能設備填寫工單，具有節能環保的特點。在填寫完成之后工單會自動上傳到客戶服務系統，避免人工上傳的煩瑣，達到了閉環管理的效果。

4 結束語

針對當前市場上燃氣公司調度工作中存在的問題進行了智慧調度平臺的建設分析，從平臺建設的原則、平臺中主要子系統以及主要平臺設計三個方面展開了研究。通過對現在燃氣公司的實際情況了解可以發現，傳統的調度方式弊端仍然非常明顯，調度效率較低、調度成本較高、調度及時性較差，而城市燃氣智慧調度平臺的構建能夠有效解決這些問題，使搶維修工作變得更加高效，為燃氣公司及用戶帶來便利。目前已有部分公司著手智慧調度平臺的建設和完善，也對平臺的效果進行了驗證，這對人們來說是一件利好的事，但同時隨著時代的發展和進步，智慧調度平臺的升級換代不可避免，希望此次研究分析能夠為今后的智慧調度平臺建設提供一些幫助。