城市智能燃气网络架构分析

齐智谦

【摘 要】 随着网络时代的到来，网络在各行各业中得到广泛的应用，我国城市燃气企业对城市智能燃气网建设已有所探索，大多城市燃气企业已在采用信息化技术进行燃气调度、运行维护、管网监查，客户服务，并取得了较好效果。但是，随着燃气市场的快速发展，随着社会对燃气企业的要求以及企业对自身管理的要求的提高，城市智能燃气网建设成为燃气企业发展的新话题。作者对城市智能燃气网的技术特点与建设目标等进行分析，就如何建设城市智能燃气网提出参考性意见。

【关键词】智能气网；架构；分析

一、前言

二十世纪以来，随着我国城镇一体化发展脚步的加快，城市燃气业务迅速发展，燃气网络已成为城市发展的基础设施之一，与人民群众的生活息息相关。各燃气企业为进一步提高企业的服务质量与管理水平，对城市燃气网络建立相应的数据库与监控系统、客户关系系统以及地理信息系统等，实现了信息化管理，并取得了显著的成效。

但是，由于技术发展和管理需求的不同步，各个系统的构建分别在不同时期进行，各个系统都是独立存在，缺乏相互关联。随着企业的发展，对燃气网络的控制水平需求逐步提高，企业缺乏关联的信息化管理体系出现问题。比如：各系统都独立存在，缺乏资源共享；各系统业务流程彼此分割，形不成与管网相应的管理；单一系统对管网异常、作业以及事故等过程进行循环式管理跟踪困难。另外，企业与用户之间不能进行有效互动，或相互间的响应效率低下，燃气企业的供气安全和安全供气保障水平和社会服务水平跟不上社会需求；企业不能有效利用数据库资源与积累的业务知识进行有效使用。

为尽快提高城市燃气企业的综合实力，保障燃气企业安全运营，提高燃气企业的社会服务水平和客户的满意度，进而提高企业经济效益，燃气企业必须加快城市智能燃气网络的建设。

二、城市智能燃气网络架构特征

城市智能燃气网络，在系统地集成控制、计算、自动化、新兴技术和设备，以数字化的方式应对时刻变化的燃气需求，高效、可靠、安全的输送燃气的同时，形成快速监测、管网诊断、供用气管理、资产管理、管网规划等智能决策支持系统。

城市智能燃气网络建设是燃气企业向信息化集成发展的全新阶段，是对原有燃气管网进行的系统的信息化数字化提升，应该具有以下特征：

1.覆盖广泛。从系统的范围上来看，智能燃气网络覆盖到燃气运营与管理的各个方面，从远程供气、调峰，远程用气监控、检测，管网监测、监护，远程计量、统计计算，从调度到决策，从用户开发到为用户服务等的各个方面。

2.数据集成。智能燃气网络通过客户端及管网的点、线、面编码，全面集成基础档案数据，和实时、动态的管网各要素和供用气等信息数据，实现生产实时数据、空间地理数据和各类生产管理信息系统的无缝整合，同时可方便地供给管理者和用户的访问、利用。

3.技术先进。现阶段最新的硬件控制技术与IT软件技术，物联网技术，云计算技术，多种终端访问设备与技术（包括智能手机、电脑、平板电脑等）等，均集成在智能气网，通过对数据的挖掘与分析实现城市燃气智能化管理。

4.方法创新。智能燃气网络建设是方法的创新。创新地改变原先的被动管理为预测预警、评价计算，良好适应大燃气时代的管网管理；改变时段性近程监测监护为时刻性远程监测监护，提高管网安全水准；改变呼叫式服务为关怀式服务模式，充分体现服务的人性化，提高服务水准。

5.实时互动。各职能部门之间、企业和客户之间、各系统之间，从单向联系、被动联系提升至互动联系、实时联系，及时解决供用气过程中遇到的问题与困难。

智能网络的建立标志着实时监控、数据集成、调度与作业、分析与决策等智能化时代的到来。

三、智能燃气网络的架构目标

1.加快城乡产业结合

尽快改善户籍制度，打破户籍制度对于乡镇居民在城市发展、就业的桎梏，同时提升乡镇居民在城市所享受的待遇，给予大家同等的发展竞争机会，让自主择业和公平竞争成为农民的基本权利，促进个提高农民的基本收入，尽可能改善不利于城镇化发展的体质和政策，让农村劳动力能够尽快的融入到城市中。同时加快城市化进程，彻底打破城乡产业分割的情况，将提升农民收入所谓根本的出发点。在城市化的布局中，实现城乡经济统筹发展，利用城市的资源和优势来带动农村进步和发展。

2.完善农村土地制度

农村土地是农民的最基本生存保障，只有更好的完善农村土地制度，实行农村产业化经营，才能更好的发展农村经济。要根据政策提高农民承包土地的权限，加快农村土地的利用率，加强农村土地的流转力度等等。只有真正的完善农村土地制度，才能从根本上解决农民收入低的问题，才能尽快的减小城乡居民收入分配差距增大的问题。智能燃气网络建设是实现燃气企业向标准化管理方向发展，管理方法向精细化方向发展，实现管理和决策过程更具智慧。网络的架构目标是运用先进的智能感知，网络通讯与射频标签等先进技术，对原有的SCADA系统，GIS系统，CRM系统等，OA系统进行关联，建立健全物联体系，对燃气管网各个要素进行监控与智能提示、预警、操控，减少事故的发生；实现对燃气各种数据（地理、档案、实时数据）的集成，方便数据共享和综合分析，为企业正常运行提供数据支持，为企业决策提供有力的实证支持；对燃气使用的各个流程加强生产与运营的过程控制，对生产调度流程进行优化，提高企业应急处理的能力，进而提高客户的满意度。全面实现燃气管网的智能集成管理。

四、城市智能燃气网的构架

智能网络是一个具有综合性强的系统，本文所提出的城市智能燃气网的构架由五个区组成，即：信息采集区，网络传输区，集中整合区，决策分析区以及运行执行区。

1.信息采集区：设置显示、感知和采集设备，譬如各类数字计表、电子标识、射频标签、卫星定位器、传感器、数字探测器、SCADA等，有机构成燃气系统的动态信息采集区，加之静态的固化信息库，譬如GIS库。全面采集城市燃气系统中管线、供气设施、场站、在值人员、车辆、用气设备、用户资信、供用气状态等信息。是智能气网的基础。

2.网络传输区：用来信息和数据传输。统筹自有资源和社会资源，比如无线宽带网、广域互联网、有线专网、城域网、移动通信网等，以及企业内部的自动化办公网络、局域管理网络等，组成通信传输区。是各类数据通信网络的总和。传统通讯网络是通过有线传输完成，新型的智能燃气网是在此基础上，拓展多元化的通讯方式，以多种方式将现场信息及数据传送到数据库。是智能气网的筋络。

3.集中整合区：集中管理分散资源及分散系统，把孤立的数据与可以串联到一起的数据进行有效整合，对海量数据有效进行存储和处理。集中整合区主要包含了实时数据库、GIS讯息库、生产资料库以及企业资产库等各种基础库。集中整合区要实现各种资源的整合、规范接入以及交换和存储，有效管理各类基础信息，发布各类已认证信息的资源目录，最终实现信息、数据的可靠性、完整性、有效性、关联性与实时性。全面支持共享服务、无限利用。

4.决策分析区：把数据库和模拟库、算法库以及知识库等紧密结合起来，形成一个功能庞大的分析计算平台，实现有效数据的挖掘、显示，交互、分析计算以及结果的图表展示和报送。以目的为目标，用经验进行判断，用逻辑推理计算方法，对客观的数据信息进行加工、计算、改造与分析，最终制订出实现目标的实际行动计划。

5.运行执行区：这个区包含甚广，主要包含了各个部门所用的各类业务硬件与软件，以及执行人群。执行区能够经过调用决策分析区所提供的接口，使用相互符合的业务软件，按决策执行运行；执行区中的硬件就是各类自动控制执行的系统与装置。执行区人群主要划分成三类，即为一线的执行人群、后台技术人群以及领导决策人群，一线执行人群实现前端的信息采集、运行和管线、设施、设备的管控；技术人群是给传输、整合、分析区提供各种程序服务与技术支撑，确保智能气网的正常运行；领导决策人员就是协助决策智能分析，指挥调度各个要素与资源。 运行执行区覆盖企业的发展规划、生产经营、供气调度、设备维护、应急作业、客户管理等各个方面。运营执行是实现燃气企业战略战术目标的关键，是企业管理与智能技术有效结合落脚点。

五、结束语

城市智能燃气网建设，是城市燃气企业管理水准的提升，是传统技术与新兴技术的综合过程。城市智能燃气网的建设具有复杂性、广泛性、创新性。我国城市智能燃气网建设还处在建设的初级阶段，需要借鉴相似行业的实践和国外同行业的经验和成果，积极进行探索与实践，需要社会各界的大力支持。城市智能燃气网的建成，将实现燃气企业更可靠的供气安全和安全供气，实现天燃气更高更好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1] 杨印臣.地下管道检测与评估[M].石油工业出版社，2012（12）

[2] 董绍华.管道完整性管理体系与实践[M].石油工业出版社，2010

[3] 武建东.正确把握中国智能能源网的创新战略[N].科学时报，2009