智慧燃气

一、行业发展趋势

随着中国经济的飞速发展，天然气在工商业和城镇居民的能源消费比重大幅度提高，国内对天然气的需求也逐年猛增。能源企业，特别是天然气输配气企业，迎来了业务发展的黄金期。

为满足国内经济对天然气日益增长的需求，国家在不断寻求新的气源，包括海外进口，加强国内气源勘探和提高产量。面对发展机遇，天然气行业企业应着眼于实现如下目标：

1) 要提高企业的生产效率和效益。

2) 要保证管网的安全运行，提高管道网络的安全运行水平，保证供气和用气的稳定。

3) 要提高管网资产的管理水平，降低运营维护成本，精细化管理，提高资产利用效率。

4) 要提高管网的运行效率，实现对燃气管网的数字化管理。

5) 要提高人员管理水平，提高企业管理效率。

二、“智慧燃气”概览

图：智慧燃气概览图

三、“智慧燃气”应用体系

智慧燃气解决方案的设计，首先依据ISA95/IEC62264国际标准进行，明确解决方案所解决的问题属于IT架构的哪个层次。

图：基于ISA95标准的IT分层架构图

智慧燃气解决方案所包含的IT应用如下图所示：

图：智慧燃气应用架构图

1.1 IT基础设施

IT基础设施的建设必须遵循、符合国际、国家、行业设计规范和标准，要有前瞻性，不但要满足企业近期应用系统的要求，而且通过建立一个可扩充的体系结构，承担起未来若干年内信息化发展的需要；以信息化需求为出发点，系统化地规划、建设和管理企业的IT 基

础设施，优化资源，发挥其综合效能；坚持总拥有成本控制原则，从建设、运行和服务的各个环节保证基础设施的低成本，高效益；项目建设过程要兼顾系统投入使用后的运行和维护，加强信息化管理队伍和技术队伍的建设，以完善的组织管理体系，确保基础设施的稳定可靠。

1.1.1 机房/综合布线

机房是公司整体信息化建设的基础，为网络设备、监控设备及存储设备等提供良好的运行环境，保障整个公司业务正常运行。综合布线系统是为计算机、通信设施、监控系统等信息传输预先设置的信息“高速公路”，它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能够与外部通信数据网络进行连接，为各个弱电系统提供信息传输通道。

1.1.2 网络系统

网络系统是信息化应用的基础，所有应用系统都依托网络通信系统平台，实现数据、图像、语音等内容的传输和共享，实现各系统的功能。

1.1.3 数据中心

作为信息化系统运行的环境，数据中心是在云计算架构基础上，通过虚拟化充分整合计算、存储及网络资源，最终形成的模块化程度较高、自动化程度较高、具备较高绿色节能程度的新型数据中心。通过数据中心，企业能够按需调用各种资源（如服务器、存储、网络等），实现对物理服务器、虚拟服务器等的自动化管理，实现各类应用的分布式运行。

1.1.4 灾备系统

通过数据同步技术，实现本地数据的远程（同城或异地）传输和保存，在发生各种灾难时实现数据和业务的快速恢复。根据具体业务的重要性，结合成本、数据信息类别和基础设施结构，可选择采用数据容灾或应用容灾。

1.1.5 IP调度通讯系统

利用现已建设的数据网络资源和网络系统实现场站与调度中心的语音IP 调度。系统可提供多方会议区，可形成多方会议电话，且支持录音；提供全网范围内的集中呼叫控制和管理，并按照需要在全网任何地点实现与电信电话网络和IP 电话的灵活接入。

1.1.6 大屏幕显示系统

采用最先进的技术和成熟的产品，建设全数字化的信息展示中心，可同时处理网络信号和模拟信号，满足调控中心不断发展的网络和各种数字信号处理应用需求，为现代化的多信息、多部门协同工作提供可靠的支持。

1.1.7 视频会议系统

实现公司与集团、下属企业进行实时视频通讯、培训。通过部署MCU和终端，利用网络及会议室多媒体设备，将现场声音、图像、视频以及文件资料进行互转，实现即时且互动的沟通与交流。

1.1.8 工业视频监控系统

对天然气分输站的关键生产部位和周界进行实时监控，并且记录视频信号和人员、车辆、不明物体的进出等行为。系统通过前端摄像机采集现场图像信号，将各监控点的实时图像传输到调控中心和分输站，并能把SCADA 系统重要参数叠加在视频图像上，在调控中心和分输站视频设备上实时监视、控制现场的录像，及时了解现场情况，同时支持录像的存储及历史画面的调用。

1.2 生产监控

1.2.1 燃气SCADA系统

用于监测、控制整个现场内工艺设备的运行，保证输气生产安全、可靠、平稳、高效、经济的运行，对管道各站点进行实时工艺状态监视，发布调度指令及各站的气量统计、结算等。

1.2.2 燃气在线泄露检测系统

燃气地下管道安全监测系统由天然气泄漏检测终端，远程数据采集终端、数据采集软件组成。天然气泄漏检测终端定时检测阀门井等密闭空间的甲烷浓度，并将浓度数据通过GPRS发送给数据采集软件；数据采集软件分析泄漏检测终端发回的数据并存储到数据服务器中，超过设定的阀值时会短信报警；WEB服务器和移动客户端作为人机接口，方便燃气公司监控中心人员实时监控每个阀门井的状态，大大节省了人力物力的同时，避免了人为监测在时间和空间上的检测盲区，从而避免来了燃气泄漏事故的发生,提高了燃气公司的管理水平。

1.2.3 LNG/CNG站控系统

站控系统具有一个集成的生产控制平台(MACS-SCADA)，核心技术平台由安全容错计算机、安全可靠的工业以太网、现场总线技术、大型实时数据库分布式工业I/O等组成。系统通过对各种协议和设备的数据采集、传输、数据处理、组态工艺展现、预警报警处理等，将全站的设备参数集中实时的展现在终端上。

1.2.4 危险源防控与应急管理系统

建立危险源监测防控及应急指挥系统，利用数据挖掘技术对管道地理信息（GIS）数据、分布式光纤管道多参数在线实时监测数据、SCADA系统感知数据、远程实时视频数据等大数据进行采集，针对危险源进行安全关联影响分析与应用，将安全风险预警与基于GIS燃气管道安全管理系统、应急指挥系统相结合，通过信息化手段帮助企业进行危险源安全生产检查，加大事故隐患整改和重大危险源监控力度，力求做到防范于未然，同时，实现事故应急快速处置，应急方案快速制订，预案快速启动，以及二三维实时的调度与应急指挥，提高安全应急决策处置能力。

利用先进的网络技术、通讯技术、计算机技术等多门学科技术，在突发事故时能够及时处理事故，把因事故的损失降到最低。同时，通过灾备系统保证生产的不间断进行。