【燃气】生产运营管理解决方案

一、方案概述

城市燃气当前已经形成了庞大的规模和较为完善的服务管理体系，但仍然有各类问题亟待解决。在用户服务方面，尽管燃气企业在资金，人力方面的资源丰富，但依然采用最原始的服务模式与经营管理方法；在运营管理方面，重要设备设施缺乏远程控制和安全防范预警措施等，这都无法满足未来燃气系统安全运营的要求；在数据管理方面，大量的运营数据缺乏共享与分析挖掘，无法形成对生产运营的有效指导和辅助决策。这些燃气企业存在的问题，已经无法满足业务发展过程中对信息化、智能化、智慧化的应用诉求，以及人们对舒适、便捷、安全用能的体验诉求。

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》，指出现代的能源体系要深层次结合互联网，实现能源与信息的深层次融合，推动能源向着智慧、高效、绿色、安全的方向发展。2017年4月，国家进一步提出了《能源生产和消费革命战略》，提出了全面发展智慧能源的战略部署，成为能源智慧化发展的重要契机。随着我国城市化的不断加快，人民生活消费水平的不断提高以及国家“十三五”优化能源结构的规划，燃气市场将迎来爆发式增长，这给燃气行业带来了更大的机遇和挑战。燃气企业为了在竞争中保持稳定、高效地发展，提高燃气行业的技术水平和安全性至关重要，而城市燃气生产运营管理系统的建设将进入快速发展阶段。

二、设计目标

•  监控中心操作人员通过系统所提供的管线压力、温度、流量、设备运行状态等信息，对管道全线及场站进行运行监控与管理，满足用户供气需求、保障供气安全。

• 生产运营管理人员实现对城市燃气从进气、计量、输配、调压全过程的监控、管理与调度，实现生产过程、管网状况等信息的自动化采集、汇总、分类、整理、传送、存储、分析，并实现燃气公司的输配管理、GPS巡检、运营分析及应急指挥。

• 基于SCADA基础数据建立管网模型，实现管网运行状态与运行监控、输配管理、泄漏检测及管网安全预警、管网负荷预测、降低供销差。

• 利用地理信息系统GIS，结合GPS，优化车辆综合调度与管网巡检，并基于GIS信息管理实现客户信息与报修信息的动态管理。

• 通过通信系统与各工艺场站站控系统的互联，进行数据采集与监控，实现管道模拟、燃气计量、输气调度、设备运行优化等。

三、系统架构

系统层级架构如下图所示：

系统采用分层架构，通过标准的应用接口，向燃气企业的生产运营、管理决策等提供服务，并支持未来更多的业务应用。通过力控科技工业自动化采集软件及内嵌多达3000多种驱动协议，支持多运营商、多协议的设备接入；系统平台层采用力控生产信息化系列软件如企业级实时历史数据库pSpace、生产信息门户集成平台FinforWorx等，为海量数据的存储与业务处理提供支撑；实现对上提供统一数据服务、对下提供统一设备接入，并具备灵活的移动端接入能力和系统扩展能力。同时，通过力控华康基于等保2.0标准的工业控制及信息安全管理体系，为系统安全保驾护航。

系统网络架构如图所示：

系统网络架构按照不同的业务需求及管理需求进行部署，为了提高系统的可靠性，服务器建议采用双机热备、局域网冗余配置。服务器采用分布式结构，按功能将它们分开设置，以降低单台服务器的负荷，提高系统的处理能力和可靠性，同时便于管理。

系统通过引入云平台，在大数据平台的基础上做附加应用类的分析系统，如企业级的实时信息门户，或者为燃气计费系统做数据支撑来源。并且能够通过平台把各个场站SCADA系统接入平台，从而实现能源数据的同步与共享。从燃气的统一调度，到输配枢纽，以及管网运行和门站管理与监控，完全通过工业云平台进行集中展示。通过工业云平台可以将生产数据和营销数据以及应急决策方案进行综合查询与分析。

四、系统特点

1、生产运行管理。生产运行管理主要借助SCADA系统将分布在主城区各SCS站所采集的管网设备的运行参数汇集上来，从而掌握整个管网的运行情况，并对运行设备进行实时监控。

2、生产业务管理。生产业务管理主要实现长输管道、城市燃气、CNG母站和CNG/LNG加气站的天然气输配计划的制定、审核与审批，以及任务的自动下达，实现生产计划向分子公司、输气站场、CNG母站、CNG/LNG加气站等下达，并对生产过程进行调度管理，减少手工抄报计划的工作量，降低数据的出错率，提高计划制定与执行的效率。

3、地理信息管理。通过GIS系统提供管道设备（阀井、阀门、调压撬等)的基本信息（型号、管径、管材、壁厚、压力、接口等）；系统能够对管网进行连通性分析、剖面分析；对管网设备、设施进行缓冲分析；对管线和地形图进行空间叠加分析等。

4、视频监控管理。远程视频监控管理主要应用于前端各个站点监控视频信息的采集、传输、处理，以及对突发事件和事故的决策支持和调度指挥。

5、巡检管理。巡查人员手持带有GPS功能的平板、手机等设备进行巡检，主要实现场站巡检管理、长输管线、城市管网巡线管理以及远程交接班管理，并可以将现场照片、运行资料等信息通过无线网络直接发送回中心。

6、车辆管理。车辆管理主要包括巡线车辆、抢险车辆和燃气运输车辆的管理。监控中心可以掌握车辆当前所处的位置、移动速度、移动方向等情况。当事故发生时，可以在地图上进行车辆定位，查询并回放车辆的行驶轨迹。

7、应急指挥管理。燃气企业通过信息化管理平台，以智能化、安全化的方式进行生产调度，并对燃气开采、生产、加工、处理、输送整个过程中出现的非正常情况或突发事件进行快速、有效地处理。

8、工程项目管理。对筹建、在建和竣工的工程项目，按照专业进行统一分类管理，实现工程项目从项目建议与评审，到项目立项、实施、验收、投产试运行等全过程进行管理，并且对项目相关的进度计划、资源调配、物资采购、工程造价等进行管理。

9、设备管理。主要对设备的采购、安装调试、运行维护、日常保养、定期巡检、定期检验、维修更换等进行管理，实现设备从采购、使用、到报废的全生命周期管理。

10、报警管理。系统针对设备故障、网络故障、管网故障等情况，通过声光、语音、弹窗等方式进行报警，第一时间通知相关负责人。并且可以结合GIS地理信息系统和视频系统，在调度中心大屏幕上显示具体的报警区域及地点。系统还可以自动记录系统的状态变化、操作过程等重要事件和参数，提供查询及追溯功能，为追忆事故、分析事故原因提供依据。

11、文件管理。系统可以对燃气企业的工艺操作规程、设备说明书、岗位作业指导书（SOP）等文件进行统一管理，应用工作流，严格控制文档流转过程，实现文档的发送、分发、状态跟踪、信息反馈、提醒、日志生成等功能。

12、系统管理。系统提供模型定义、页面配置、报表模板定制等灵活、可组态的功能，满足燃气企业业务不断发展、变化的需求。系统管理员通过简单的配置、组态、定制即可实现新的业务模块，大大提高了系统的运维效率、并且减少了运维工作量。

五、给客户带来的价值

1、通过力控科技城市燃气生产运营管理系统的建设实施，实现对整个管网运行状况的监控、分析与调整，并对气源进行有效协调，实现紧急情况的应急指挥，使整个输配系统保持正常状态和平稳运行，为用户提供高质量的供气服务，提高客户的满意度。

2、通过燃气管网的平衡与优化、远程运维与保养，减少输配过程中的损失，最大限度延长管网的使用寿命，保障输配系统安全、稳定运行，降低企业生产风险，提高企业的运营效益。