智慧化燃气管网监控平台的构建

1、智慧化燃气管网监控平台的构建摘要：随着经济和科技水平的快速发展，智慧城市作为新兴技术与传统管理 体系的结合被广泛提出。智慧燃气是城市系统结构中重要的一部分，直接关系 到普通民众的生活体验，有助于信息化、工业化与城市化的深度融合，使城市管 理更加精细化、动态化。互联网时代下的智慧燃气具有更加环保、安全、高效 的特点。文章通过分析传统燃气管网系统弊端，在此基础构建以感知层、传输层、 数据层、应用层为四个基本组件的新型智慧燃气模型，并介绍了展示、预警、检 修、决策等功能模块，最后对本系统将会带来的影响做了总结与展望。关键词：燃气；智慧；信息化；预警引言随着时代的发展，燃气在我国能源结构中的占比越来越

2、高，其战略地位变得 越来越重要，燃气管网扩张迅速，全面有效的管理燃气，建立一个监控、管理、 应急于一体的燃气系统已经成为当务之急。2016年2月24日，国家发改委、能 源局、工信部印发了关于推进“互联网+智慧能源发展的指导意见，在新兴技 术支撑下的智慧型生活逐渐进入公众社会的视野；随着物联网技术的普及以及 各类信息技术的发展，为智慧燃气提供了强有力的软件、硬件支撑。本文详细介 绍了以地理信息系统（GIS）、数据采集与监视控制系统（SCADA）以及云服务器 为基础搭建的新型燃气监控平台。1燃气行业现存问题1.1二次施工对天然气管道的破坏城市地下管网是维持城市生命活力的血管”，其地下管线种类繁多，

3、包括水 利水电、网络通信、燃气等多个类别的20余种输送通道。管网横纵向分布错综 复杂，其他各单位在进行二次施工时，由于缺乏对其他部门管线铺设情况的了解， 很容易对未知管道造成破坏，相对来说对天然气管道的破坏是影响最大的。1.2信息化严重不足随着计算机科学技术不断发展，在各类行业中都得到了应用，但是反观当今 燃气行业却信息化严重不足，管网数据模型不规范，缺乏完善可靠的燃气管网数 据模型以提供稳定高效的底层数据支持。1.3管理维护机制效率低下当今管网维护方法大多数是由工作人员人工定期到现场进行巡检和测试，无 法在第一时间内发现问题，排除问题效率低下，且不能对巡检工作人员的工作质 量进行有效的监督。

4、由于燃气管网中的压力箱、闸井等基础设备分布广泛且数量 众多，若发现隐患，还将会消耗大量的人力资源。2智慧燃气的概念及设计目标2.1智慧燃气的概念智慧型城市的核心是智慧”，就是在城市体系构建中充分运用新兴技术， 实现自动或半自动调控。智慧燃气就是智慧城市体系下的重要组成部分。智 慧燃气基于大数据、物联网、区块链以及最新的5G通信等技术为用户提供更加 环保的燃气使用体验，提高了用户满意度，为燃气公司提供更加高效的一体化管 理维护方式，增强企业信息化程度，优化运营业务流程，能实现自动发现隐患并 及时预警，提供处理异常的全套流程方法，还可以通过数据分析、数据挖掘等手 段来辅助决策。2.2设计目标智慧燃

5、气以燃气运营管理标准为准则，紧密结合燃气企业运营业务流程，将 燃气管理系统打造成一个实时监控、数据集成、运行调度、决策分析一体化高度 集成的新模式，系统能够及时采集管线的实时信息并进行共享，解决燃气企业信 息化建设中内部信息孤岛问题；对管网系统全方位覆盖，实时反馈运行状态信息， 提升系统安全稳定性，使故障风险降到最低；通过系统云服务器中存储的大量数 据来分析出能够使企业提升经济效益的有利信息，各部门通过此系统作为桥梁， 联动来解决各类异常问题，提升决策的科学性。3智慧燃气的构造3.1感知层感知层是由各式各样具有采集、传感、监控等功能的移动终端设备组成。主 要包括压力传感器、温度传感器、流量监测

6、器、闸井视频监控器、电动阀门监控 等装置。本系统在集气管道、输气管道、配气管道都分别布置了各类传感器，例 如WNK801型号压力传感器，SHTCX温湿度传感器等，来负责采集管线燃气的温 度、压力、流量等数据，在关键闸井、管线节点和阀门等重要位置安装了视频监 控，在电源上安装了电源监控，以确保第一时间感知到事故的发生。3.2传输层传输层是指将采集到的监测信息通过4G、有线网、无线网、局域网或者广域 网等通信方式传输给后端服务器中，或者将数据在不同服务器之间进行数据交换。 本文所介绍的系统采用4G传输方式将传感器采集到的监测信息通过中央处理器 有规律的传输到SCADA服务器中，将管线空间数据信息录

7、入到GIS系统服务器中， 再将所有的信息通过局域网或广域网的方式传输到云端数据共享服务器中。3.3数据层数据层包括各视频监控设备采集的视频数据、GIS系统中存储的的管线基础空 间信息数据、SCADA系统中存储的燃气的各项指标数据、云端数据共享系统中的 集成数据构成。数据层主要对传入的数据进行集中处理分析、存储交换、再传输 等。云服务器中会备份所有数据，更好地集成数据并且形成历史日志，访问者可 随时随地利用手机、平板电脑、PC登陆Web端云端数据服务器获取所需要的数 据，为日后的管理和维护工作提供海量的数据支撑基础，也能够帮助企业做出更 具科学性的决策。3.4应用层应用层是一套将数据层中的有价值

8、信息数据可视化的软件集合。可分为实时 展示系统和移动软件终端。本文所介绍的智慧燃气系统使用Java语言编写了适用 于Android设备的移动软件终端，室外工作人员可以通过操作软件来辅助日常的 巡查或养护工作；信息实时展示系统能够显示云端数据中心收集到的所有相关数 据，室内工作人员可以通过此系统进行全局的监测及监控。4智慧燃气主要功能4.1展示功能管网GIS系统能够对管线的分布状况进行二维或三维展示，还具有查询、统 计的功能，能够显示某一类燃气管线、管线数量、阀门数量等。GIS本身还拥有 信息管理等功能，能够对采集到的或人工录入的数据信息进行有效的整合和展示， 极大方便了日后的管理工作。GIS的

9、分析功能能够辅助支持决策，在数据分析的 基础上能够使工作人员构思出最具科学性的应对方法。4.2预警抢险布置的传感器将采集到的监测数据传到SCADA系统中，当管道压力、燃气温 度或者流量超过正常标准时，监控系统会自动提示并且报警，工作人员可以远程 操控关键节点用气阀门的开关，第一时间使危害减小，然后及时将报警信息推送 给工作人员，使工作人员第一时间能够了解情况并作出应对，快速准确地开展应 急抢险工作。结语本文所介绍的智慧燃气系统通过新技术的应用以及管理方式的改变，能够使 燃气行业走向更加智慧、智能、高效的道路，是燃气行业信息化重要应用之一。 本系统一方面极大方便了燃气能源公司的管理，提高了工作效率，顺应了市场的 需求，保障了人民日常生活质量的安全；另一方面，“十三五时期是我国物联网 加速进入跨界融合的时期，2015年国务院发布关于积极推进互联网+”行动的