智慧燃氣安全運營一體化平臺的構成及應用

文｜廣西財經學院 龍娟；通訊作者 廣西數廣日海物聯(lián)科技有限公司 寧忠偉

1.概述

燃氣智能化是指通過傳感器、計算機、通信技術等手段將燃氣的運行狀態(tài)信息進行采集，并將采集的數據信息進行挖掘分析，然后將分析后的數據進行數字化管理并在系統(tǒng)中自動生成決策指令，以實現(xiàn)對燃氣的控制及管理，如圖1所示。

圖1 城市智慧燃氣安全運營管理流程圖

1.1 智慧燃氣安全運營的基本概念

智慧天然氣的安全運營是指以云計算、物聯(lián)網、大數據和移動互聯(lián)網等為基礎，以城市燃氣的管理服務為核心，對整個燃氣行業(yè)的規(guī)劃和決策提供支持的一種綜合的系統(tǒng)工程[1]。在我國，由于經濟發(fā)展水平的限制以及人們的生活質量的提升，使得傳統(tǒng)的燃氣產業(yè)的管理模式已經不能滿足當前社會的需求；同時，隨著國家的政策扶持，智能化的燃氣技術也在不斷地完善，這就要求相關的企業(yè)能夠將先進的科學技術與現(xiàn)有的基礎設施相結合，從而提高自身的競爭力與生存能力。

1.2 智慧燃氣安全運營管理模式

目前我國的燃氣安全運營系統(tǒng)主要有三種模式：一是政府主導型的燃氣供應模式，即由政府部門負責規(guī)劃和建設城市燃氣的基礎設施、公共安全服務設施以及相關的配套工程，并提供相應的技術支持。二是以市場為主導的燃氣供應模式，由企業(yè)自主進行燃氣的采購、銷售及售后維修等，并通過與各運營商的合作來實現(xiàn)對燃氣安全的有效管控。三是以用戶為中心的綜合型管理體系，即由國家燃油公司負責管理，在全國范圍內的統(tǒng)一調度，在各地建立起自己的網絡平臺，根據實際的經營狀況，為投資提供有力的決策，同時也可以與其他的大型國有能源集團共享[2]。

1.3 智慧燃氣安全運營一體化平臺的特點

隨著信息技術的飛速發(fā)展，智慧燃氣的服務范圍已經不僅僅局限于燃氣的供應、儲存、配送等環(huán)節(jié)，而是更加注重于燃氣的安全管理和控制。在這種情況下，通過對燃氣的實時監(jiān)控，可以實現(xiàn)對燃氣的合理分配，從而提高用戶的滿意度。

由于不同的城市有不同的需求特點，因此在建設過程中需要根據具體的實際狀況進行調整。同時也要結合自身的資源條件，選擇合適的開發(fā)模式，以達到最佳的經濟效益。此外還需考慮到未來的可擴展性，以滿足更多的市場需求。

2.智慧燃氣安全運營一體化平臺存在的問題

2.1 系統(tǒng)管理不佳

智慧燃氣的運行涉及的設備很多，如燃氣輸送管道、燃氣的控制系統(tǒng)和燃氣的檢測儀等，這些都需要在一個統(tǒng)一的網絡平臺上進行操作。雖然我國的燃氣事業(yè)發(fā)展已經有了長足的進步和進展，但是在燃氣行業(yè)的管理方面還存在著一些問題，比如在燃氣的監(jiān)控系統(tǒng)、調度管理系統(tǒng)、智能化程度等方面，這些都需要進一步的提高和完善。目前，中國大部分城市都建立了比較完備的燃氣安全監(jiān)管體系，但仍然有許多的缺陷和不足。首先是對現(xiàn)有的燃氣運行模式的認識不夠，對燃氣的利用率低，沒有形成有效的管網，造成大量的浪費；其次是對燃氣的檢測手段落后，不能及時準確的掌握實時的情況；再次，由于缺乏統(tǒng)一的標準規(guī)范，各部門之間的協(xié)調性較差，導致信息共享的難度大，效率低下。

2.2 對信息系統(tǒng)的維護與升級的難度較大

如果在信息化的系統(tǒng)維護過程中出現(xiàn)了問題，管理中的需求得不到快速、準確的響應，就會導致整個體系的崩潰或者癱瘓，開發(fā)與管理脫節(jié)，用戶的真實訴求得不到完整的滿足，這將給用戶的使用帶來很大的不便。燃氣業(yè)務信息化在系統(tǒng)維護過程中，圍繞公司燃氣運維管理，從科學、智能、信息管理機制等出發(fā)，進行用戶結構的劃定、權限的調整，在升級過程中將信息進行摘選，實現(xiàn)集團和企業(yè)兩級巡檢管理的需要，滿足集團下屬分公司的使用需求[3]。因此需要在現(xiàn)有的技術基礎上，進一步提高燃氣的利用率，減少對環(huán)境的污染和對資源的浪費；同時，還要不斷完善燃氣的監(jiān)控系統(tǒng)，加強對燃氣的實時監(jiān)測，實現(xiàn)遠程的控制和管理。

2.3 智能化水平較低

我國燃氣行業(yè)發(fā)展的時間較短，在技術上還沒有形成成熟的體系和標準，所以在燃氣的安全運營上也是處于初級階段。目前國內燃氣公司已經實現(xiàn)了智能化的基礎建設，但是因為覆蓋面較低，不能保證家家戶戶都能夠得到及時的意見反饋，所以這種方法的缺點是，它無法及時將用戶的需求反饋給企業(yè)，從而不能滿足客戶的個性化服務要求。同時，由于燃氣智能化水平不高，智慧燃氣的運營模式還不夠成熟，導致了燃氣系統(tǒng)的故障率高，影響了整個城市的正常運行。因此，智慧燃氣的建設需要進一步的提高和完善。

2.4 安全運營一體化平臺監(jiān)管不健全

由于我國燃氣行業(yè)的發(fā)展起步晚，在市場化改革的過程中，政府對燃氣的監(jiān)管力度不夠，導致燃氣的安全監(jiān)管不嚴，甚至出現(xiàn)了一些違規(guī)操作的現(xiàn)象；同時，燃氣公司內部管理制度也不完善，使得企業(yè)的經營行為缺乏約束力，在一定程度上影響了居民的正常生活。2014年，國家發(fā)改委發(fā)布《關于加強天然氣管網安全運行工作的通知》，要求各部門要嚴格按照規(guī)定的內容進行檢查，并將相關數據信息公開，讓民眾了解到自己的合法權益。

3.智慧燃氣安全運營一體化平臺設計

3.1 設計原則

在進行智慧燃氣安全運營一體化平臺設計時，需要遵循以下原則：

(1)安全性：在滿足用戶的需求下，保證系統(tǒng)的安全可靠，并確保其可以正常運行。(2)實用性：要考慮到不同的天氣、地理環(huán)境、設備的性能等因素，從而使其具有較好的適用性。(3)可擴展性：隨著技術的發(fā)展和進步，智能化燃氣的建設也會不斷地更新，因此在設計時應充分的結合實際情況，以保障該平臺能夠更好的為社會服務。（4）為了使該平臺的功能更加完善，還應該盡可能的提高其可維護的程度和效率。（5）還需對該平臺的使用范圍加以限定，以便為將來的升級提供方便。（6）還要對相關的數據信息的采集工作做好相應的準備與安排。（7）平臺必須具備綜合能力，并能將這些能力應用到具體的項目中。

3.2 整體架構

根據上述所列的智慧燃氣安全運營一體化平臺的構成及應用，可以將其分為以下幾個部分：

(1)智能終端系統(tǒng)：主要是對燃氣用戶的基本信息進行收集和分析并通過云計算技術對數據的處理實現(xiàn)實時監(jiān)控，從而達到有效的決策目的。(2)遠程控制：主要是指利用互聯(lián)網、物聯(lián)網等現(xiàn)代信息技術，將燃氣的運行情況與相關的設備狀態(tài)及時的反饋給調度中心，使其能夠在第一時間了解到當前的狀況以及可能的危害程度，并做出相應措施。（3）加強與其他子模塊的銜接及聯(lián)系，使之形成整體的網絡結構，便于管理。

3.3 主要功能要求

基于燃氣智能化的燃氣安全運營一體化平臺的主要業(yè)務包括：(1)對燃氣的使用情況進行實時監(jiān)控，對燃氣的運行狀態(tài)和相關數據的變化做出及時的反應；(2)對天然氣的輸送、存儲、運輸等過程的信息作出分析，并根據這些反饋的信息制定相應的計劃；(3)通過云計算技術，將各種不同的需求量的服務集中在一起，形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)；(4)在提供的服務范圍內，可以實現(xiàn)遠程控制，并能為客戶提供更多的個性化的定制服務。

3.4 加強平臺管理及優(yōu)化

要加強對現(xiàn)有的燃氣安全運營一體化平臺的管理力度，提高其運行效率，減少不必要的損失；在設計的時候，要充分考慮到不同的用戶需求，提供個性化的服務；對于新的技術、新的設備、新的應用等方面都應該給予足夠的重視并進行及時的更新與維護，以保證該體系的正常運轉。

平臺的主要工作流程優(yōu)化如下：(1)系統(tǒng)初始化：用戶通過登錄到本平臺的賬號和密碼進行登陸，之后就可以選擇個人信息的管理、燃氣的購買、燃氣的售后等操作；(2)系統(tǒng)功能模塊：根據不同的需求將其劃分為多個子模塊，每個子模塊都有相應的代碼實現(xiàn)其對應的功能；(3)數據處理：在該平臺中，需要對采集到的實時燃氣的相關參數和狀態(tài)等進行分析，并對這些數據的變化趨勢做出判斷然后再將結果反饋給決策層，從而形成一個完整的智能化的運行機制；(4)綜合服務：平臺提供各種設備的使用情況，如是否符合要求，是否存在故障，是否有異常，以及發(fā)生事故的可能性，最后將所有的數據整合起來，為下一步的優(yōu)化提供參考。同時也為以后的升級做準備。

3.5 系統(tǒng)監(jiān)控

系統(tǒng)監(jiān)控是指通過對燃氣運行的實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)燃氣用戶的違規(guī)行為，并根據相關的預警信息，采取相應的措施進行控制，從而達到有效的安全管理[4]。在智能燃氣市場的競爭中，燃氣運營的安全問題也越來越受到重視。為了保證天然氣的安全供應，需要對燃氣的運維、使用、調度等方面的情況做出全面的分析與判斷，并提出針對性的建議和解決方案。

在智慧城市的建設中，要加強對信息系統(tǒng)的監(jiān)管力度，建立健全的網絡體系，以確保系統(tǒng)的正常運轉。同時還要做好應急預案，避免出現(xiàn)突發(fā)事件時，手足無措。緊急事件處理流程如圖2所示。利用云計算技術，實現(xiàn)遠程的數據共享，提高服務效率。完善燃氣的檢測設備，為居民提供更多的便利與保障。

圖2 緊急事件處理流程圖

燃氣智能化的核心是信息安全，燃氣用戶在使用過程中，需要通過相關的技術手段來保護自身的隱私和財產安全，(1)信息加密。在燃氣運行的整個流程中，必須要保證其機密性，防止泄露，同時還要對數據進行嚴格的保密性審查，確保不被他人竊取。(2)密鑰管理。在燃氣的運營期間，要對系統(tǒng)的安全性和可靠性進行進一步的評估與分析，并采取相應的措施來保障信息系統(tǒng)的安全可靠。(3)訪問控制。為了有效地避免非法的操作行為，可以采用多種方式實現(xiàn)授權，如遠程監(jiān)控、防火墻、身份認證等。（4）利用網絡的優(yōu)勢建立起一個完善的數據庫管理系統(tǒng)，以方便日后的查詢與維護。（5）根據不同的需求設計出具有針對性的服務項目，從而提高客戶的滿意度。

3.6 數據庫

數據庫是系統(tǒng)的核心部分，其主要功能包括數據存儲、查詢、統(tǒng)計分析和管理。數據庫的建立在智能燃氣行業(yè)的發(fā)展過程中，數據庫技術的重要性不容忽視。在燃氣用戶的使用中，由于燃氣產品的特殊性，需要對其進行專門的設計和開發(fā)。因此要根據具體的情況來對數據庫的建設做出相應的規(guī)劃和要求。同時要保證數據庫安全可靠，避免出現(xiàn)不必要的問題而影響整個信息系統(tǒng)的運行效率[5]。

4.總結

綜上所述，基于云計算的燃氣智能運營一體化平臺具有較高的安全性、可靠性和可擴展性，同時也具備較高的可維護性。本文以燃氣用戶的角度出發(fā)，對其進行了深入的探討與分析，并針對性地提出了具體的建議與措施。