基于智慧燃气监控管理系统的效果分析

徐雪美，谢 楠，宋 彬，贺 磊，赵伟胜

(太原燃气集团有限公司，太原 030000)

0 引 言

信息技术的高速发展，促进了新经济时代的到来，同时也为城市燃气智能化建设的进一步发展提供了更加安全、高效的技术手段。信息技术的应用加速了知识的传递、加工和更新，提升了有效利用信息的能力，从而提高了工作效率和生产能力，提高了核心竞争力[1-2]。为了更好地完成城市燃气智能化巡检系统优化管理，巡检管理平台要使生产管理达到更高的水平改进业务逻辑处理，以更合理、更科学、更贴近实际需要的方式处理业务逻辑，及时有效地获取网络运行数据，为燃气安全的运行提供科学的依据；及时、迅速地发现解决设备故障和缺陷，提高设备完好率，降低设备故障率，科学地安排维修、检修及生产运行管理工作，从而减少不必要的维修检修费用[3]。

1 智慧燃气监控管理系统的组成

智慧燃气监控管理系统由软件系统平台、值班运维系统、客服接入系统、大屏展示系统、外部系统接口、系统接入网络及各监控子系统，同时在尖草坪站建立小型的站端子系统，方便各管理站对辖区设施设备、人员的精确管理[4]。整个智慧燃气监控管理系统功能主要包括决策分析、安全管理、生产管理三大核心业务功能模块及数字档案管理及系统用户管理二大支撑模块[5]，其组成结构图如图1所示。

图1 智慧燃气监控管理系统功能模块的组成结构图

2 智慧燃气监控管理系统功能模块

2.1 决策分析模块

主要以图表方式向领导层可视化展示安全分析结果及客户分析结果，其中决策分析模块图表界面图如2所示。在接入运行监测网的实时接入数据、已有的监测系统和信息化系统的基础上，该决策分析模块可以实现通过安全监测监控数据的汇聚，进行综合统计分析研判及图形化展示，让相关领导通过领导桌面直观了解集团范围内当前整体安全统计信息和安全态势的演变趋势、各被管控对象的安全态势、不同单位的安全生产管控水平对比分析、具体的安全报警及安全事件信息、安全报警及安全事件的处理情况、当前安全巡检风险隐患信息和安全事件等统计信息。同时，系统接入客户及用气量相关信息，多维度分析客户价值及用气模式，可以使领导直观了解集团客户群体质量、经营效益及用户特点，为决策优化提供参考建议。

图2 决策分析模块图表界面图

2.2 安全管理模块

主要功能包括风险一张图、综合监测、应急处置及安全培训。通过基础数据工程的处理，完善地理信息平台的数据内容，增加部分所需BIM模型等空间数据的建设，立足整个单位的安全运行，通过将三位地理信息系统和BIM模型结合，把地上设施、地下设备设施、地下空间等融合到一张图

上，以呈现集团整体风险情况，实现从宏观地上地下站点、高风险设施等的空间分布情况，到微观地上地下设备设施的多媒体实境化展示，提供三维立体、精细化、实景化的风险应急处置流程及模拟演练展现；同时系统根据集团的燃气管网、地上附属设施，系统将支持所有数据上图，形成风险等级四色图，根据不同的颜色定义划分不同的风险等级和风险类别，风险级别根据风险控制情况可实时更新；风险电子地图里根据平台汇集的风险和隐患信息可在一张图中利用不同的隐患图标在对应风险区域显示不同的隐患，且全部隐患能够做到整改时限到期提醒；一张图显示系统能够按照运维人员的配置要求可以展示集团生产安全运维人员及车辆的工作状态和位置信息，最大可能保证人员及车辆的运行安全[6]。应急处置主要提供安全事件分级、应急资源匹配及处置方案生产等功能；应急处置模块根据已发生的安全事件等级会按照不同等级对应的流程，通过多种方式(自动或人工)通知各个职能部门及相关人员进行应急处置，在处置过程中通过巡检终端的应急处置功能及时更新处理过程，保证应急处置过程的效率及结果闭环。安全培训主要包括模拟演练及知识管理，可以提供模拟演练过程的可视化展示及相关知识管理，可根据权限进行上传下载学习资料、安全法规、作业指导的资料或视频；同时记录各个账号的登录、学习、浏览记录及时长，根据制定的学习计划和考核标准进行学习考核管理评分，其中安全管理模块功能结构组成图如图3所示。

图3 安全管理模块功能结构组成图

2.3 生产管理模块

主要包括客户管理及销售管理。客户管理主要管理客户基础信息(集成客户的个性化档案数据)及安全检查数据(集成巡检数据及其它安全检查数据)。销售管理主要对气量进行统计分析、预测、科学计划、气量预警提醒，为科学实现用气及购气平衡提供辅助决策数据。

2.4 数字档案模块

主要包括数据导入(主要提供数据导入模板，对第三方标准数据进行导入)、燃气管网数据管理(实现基础管网数据的维护和更新)及检测养护管理(对相关设施和设备制定检测养护计划并且对检测养护记录进行管理)等功能，其模块界面图如4所示。

图4 数字档案模块界面图

2.5 系统用户管理

主要包括全平台的统一用户基础信息管理、权限信息管理及角色信息管理。

3 智慧燃气监控管理系统功能模块应用效果分析

基于决策分析的安全分析系统主要由运行综合运行安全可视化展示系统、运行监测预警系统、安全辅助决策系统、运行协同应急处置系统、安全风险闭环管理系统和安全生产管控数字化档案系统。在接入运行监测网的实时接入数据、已有的监测系统和信息化系统的基础上，该决策分析模块可以实现通过集团安全运行一张图，实现安全运行实时监测监控数据的汇聚，进行综合分析研判、展示与辅助应急处置等服务，全方位保障集团日常安全生产运行管理和突发事件高效处置，同时也为各专业部门提供综合分析研判支撑[7]。具体建设内容包括安全运行一张图、综合风险评估、运行安全态势感知、运行综合分析研判和协同应急指挥。

智慧燃气监控管理系统可以让相关领导在GIS上直观了解集团范围内当前整体安全态势和安全态势的演变趋势、各被管控对象的安全态势、不同单位的安全生产管控水平对比分析、具体的安全报警及安全事件信息、安全报警及安全事件的处理情况、当前安全巡检风险隐患信息和安全事件发生地点附近的危险源情况，并且可以针对具体的安全事件进行相关的图形化应急协调指挥。

智慧燃气监控管理系统包含的“安全分析”-“安全辅助决策系统”主要提供各种数据统计分析、泄漏溯源分析、泄漏扩散分析、爆炸后果分析、处置建议分析、历史经验库等。“安全风险闭环管理系统”主要包括建立风险登记、风险交办、风险通报、风险销号、风险管控考评等闭环过程[8]。“安全生产管控数字化档案系统”主要包括企业的基础数据管理，比如：查询和图形化展示太原燃气集团所有的管网、传感器、生产设备、生产单位、报警等相关信息。

智慧燃气监控管理系统可以实现场站、调压箱柜、输气线路的故障告警实时显示，同时将告警信息同步显示到相关管理场站子平台，可远程控制关断主要安全阀门设备，同时将报警信息推送到安全巡检终端并由直接责任人员确认，达到在第一时间控制故障或事故的发展目的。

智慧燃气监控管理系统可以接入“供气、销气平台”数据，实时导入原始数据可以进行多种方式的分析、统计、计算。用户可以提出需求，由平台生成日月年分析报表、图形。

4 应用效果及效益

(1)实现场站人员的管控，提高管理效率，降低一线巡检人员的工作强度。

(2)实现场站设备的实时管控，了解设备的实时运行情况及健康情况，保证场站设备的整体安全可靠运行。

(3)巡检电子化、设备管理电子化后可实现管理考评数据化。

(4)通过场站的GIS+BIM建设，可风险的3D可视化展示。

(5)风险的跟踪与反馈。

(6)风险处置的科学化分析。

5 结束语

综上所述，通过对智慧燃气监控管理系统功能模块的搭建及应用效果分析，并应用于尖草坪场站实践表明，该智慧燃气监控管理系统实现场站人员及设备的的管控，提高管理效率，能及时、迅速地发现解决设备故障和缺陷，提高设备完好率，降低设备故障率，能科学地安排维修、检修及生产运行管理工作。未来，智慧燃气监控管理系统将成为相关行业过程安全管理的重要组成部分，直接或间接地对事故和技术故障负责，为燃气设备的建造、测试、检查和维护提供充足的保障，是控制和最大限度地减少燃气作业中发生的事故总数的必要手段，有极高的实用价值。