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智慧燃氣解決方案

隨著中國經濟的飛速發展,天然氣在工商業和城鎮居民的能源消費比重大幅度提高,國內對天然氣的需求也逐年猛增。能源企業,特別是天然氣輸配氣企業,迎來了業務發展的黃金期。
為滿足國內經濟對天然氣日益增長的需求,國家在不斷尋求新的氣源,包括海外進口,加強國內氣源勘探和提高產量。麵對發展機遇,天然氣行業企業應著眼於實現如下目標:

智慧燃氣解決方案

一、行業發展趨勢

隨著中國經濟的飛速發展,天然氣在工商業和城鎮居民的能源消費比重大幅度提高,國內對天然氣的需求也逐年猛增。能源企業,特別是天然氣輸配氣企業,迎來了業務發展的黃金期。

為滿足國內經濟對天然氣日益增長的需求,國家在不斷尋求新的氣源,包括海外進口,加強國內氣源勘探和提高產量。麵對發展機遇,天然氣行業企業應著眼於實現如下目標:
   1) 要提高企業的生產效率和效益。
   2) 要保證管網的安全運行,提高管道網絡的安全運行水平,保證供氣和用氣的穩定。
   3) 要提高管網資產的管理水平,降低運營維護成本,精細化管理,提高資產利用效率。
   4) 要提高管網的運行效率,實現對燃氣管網的數字化管理。
   5) 要提高人員管理水平,提高企業管理效率。

二、“智慧燃氣”概覽

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三、“智慧燃氣”應用體係

智慧燃氣解決方案的設計,首先依據ISA95/IEC62264國際標準進行,明確解決方案所解決的問題屬於IT架構的哪個層次。

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           圖:基於ISA95標準的IT分層架構圖

智慧燃氣解決方案所包含的IT應用如下圖所示:

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                          圖:智慧燃氣應用架構圖

1.1 IT基礎設施

IT基礎設施的建設必須遵循、符合國際、國家、行業設計規範和標準,要有前瞻性,不但要滿足企業近期應用係統的要求,而且通過建立一個可擴充的體係結構,承擔起未來若幹年內信息化發展的需要;以信息化需求為出發點,係統化地規劃、建設和管理企業的IT 基礎設施,優化資源,發揮其綜合效能;堅持總擁有成本控製原則,從建設、運行和服務的各個環節保證基礎設施的低成本,高效益;項目建設過程要兼顧係統投入使用後的運行和維護,加強信息化管理隊伍和技術隊伍的建設,以完善的組織管理體係,確保基礎設施的穩定可靠。

1.1.1 機房/綜合布線

機房是公司整體信息化建設的基礎,為網絡設備、監控設備及存儲設備等提供良好的運行環境,保障整個公司業務正常運行。綜合布線係統是為計算機、通信設施、監控係統等信息傳輸預先設置的信息“高速公路”,它將語音、數據、圖像等設備彼此相連,同時能夠與外部通信數據網絡進行連接,為各個弱電係統提供信息傳輸通道。

1.1.2 網絡係統

網絡係統是信息化應用的基礎,所有應用係統都依托網絡通信係統平台,實現數據、圖像、語音等內容的傳輸和共享,實現各係統的功能。

1.1.3 數據中心

作為信息化係統運行的環境,數據中心是在雲計算架構基礎上,通過虛擬化充分整合計算、存儲及網絡資源,最終形成的模塊化程度較高、自動化程度較高、具備較高綠色節能程度的新型數據中心。通過數據中心,企業能夠按需調用各種資源(如服務器、存儲、網絡等),實現對物理服務器、虛擬服務器等的自動化管理,實現各類應用的分布式運行。

1.1.4 災備係統

通過數據同步技術,實現本地數據的遠程(同城或異地)傳輸和保存,在發生各種災難時實現數據和業務的快速恢複。根據具體業務的重要性,結合成本、數據信息類別和基礎設施結構,可選擇采用數據容災或應用容災。

1.1.5 IP調度通訊係統

網絡係統是信息化應用的基礎,所有應用係統都依托網絡通信係統平台,實現數據、圖像、語音等內容的傳輸和共享,實現各係統的功能。

1.1.4 災備係統

通過數據同步技術,實現本地數據的遠程(同城或異地)傳輸和保存,在發生各種災難時實現數據和業務的快速恢複。根據具體業務的重要性,結合成本、數據信息類別和基礎設施結構,可選擇采用數據容災或應用容災。

1.1.5 IP調度通訊係統

網絡係統是信息化應用的基礎,所有應用係統都依托網絡通信係統平台,實現數據、圖像、語音等內容的傳輸和共享,實現各係統的功能。

1.1.6 大屏幕顯示係統

采用最先進的技術和成熟的產品,建設全數字化的信息展示中心,可同時處理網絡信號和模擬信號,滿足調控中心不斷發展的網絡和各種數字信號處理應用需求,為現代化的多信息、多部門協同工作提供可靠的支持。

1.1.7 視頻會議係統

實現公司與集團、下屬企業進行實時視頻通訊、培訓。通過部署MCU和終端,利用網絡及會議室多媒體設備,將現場聲音、圖像、視頻以及文件資料進行互轉,實現即時且互動的溝通與交流。

1.1.8 工業視頻監控係統

對天然氣分輸站的關鍵生產部位和周界進行實時監控,並且記錄視頻信號和人員、車輛、不明物體的進出等行為。係統通過前端攝像機采集現場圖像信號,將各監控點的實時圖像傳輸到調控中心和分輸站,並能把SCADA 係統重要參數疊加在視頻圖像上,在調控中心和分輸站視頻設備上實時監視、控製現場的錄像,及時了解現場情況,同時支持錄像的存儲及曆史畫麵的調用。

1.2 生產監控

1.2.1 燃氣SCADA係統

用於監測、控製整個現場內工藝設備的運行,保證輸氣生產安全、可靠、平穩、高效、經濟的運行,對管道各站點進行實時工藝狀態監視,發布調度指令及各站的氣量統計、結算等。

1.2.2 燃氣在線泄露檢測係統

燃氣地下管道安全監測係統由天然氣泄漏檢測終端,遠程數據采集終端、數據采集軟件組成。天然氣泄漏檢測終端定時檢測閥門井等密閉空間的甲烷濃度,並將濃度數據通過GPRS發送給數據采集軟件;數據采集軟件分析泄漏檢測終端發回的數據並存儲到數據服務器中,超過設定的閥值時會短信報警;WEB服務器和移動客戶端作為人機接口,方便燃氣公司監控中心人員實時監控每個閥門井的狀態,大大節省了人力物力的同時,避免了人為監測在時間和空間上的檢測盲區,從而避免來了燃氣泄漏事故的發生,提高了燃氣公司的管理水平。

1.2.3 LNG/CNG站控係統

站控係統具有一個集成的生產控製平台(MACS-SCADA),核心技術平台由安全容錯計算機、安全可靠的工業以太網、現場總線技術、大型實時數據庫分布式工業I/O等組成。係統通過對各種協議和設備的數據采集、傳輸、數據處理、組態工藝展現、預警報警處理等,將全站的設備參數集中實時的展現在終端上。

1.2.4 危險源防控與應急管理係統

建立危險源監測防控及應急指揮係統,利用數據挖掘技術對管道地理信息(GIS)數據、分布式光纖管道多參數在線實時監測數據、SCADA係統感知數據、遠程實時視頻數據等大數據進行采集,針對危險源進行安全關聯影響分析與應用,將安全風險預警與基於GIS燃氣管道安全管理係統、應急指揮係統相結合,通過信息化手段幫助企業進行危險源安全生產檢查,加大事故隱患整改和重大危險源監控力度,力求做到防範於未然,同時,實現事故應急快速處置,應急方案快速製訂,預案快速啟動,以及二三維實時的調度與應急指揮,提高安全應急決策處置能力。
   利用先進的 網絡技術、通訊技術、計算機技術等多門學科技術,在突發事故時能夠及時處理事故,把因事故的損失降到最低。同時,通過災備係統保證生產的不間斷進行。

1.2.5 車輛監控係統

使用GPS定位器對車輛進行實時位置監測,及時發現異常,出現問題時根據車輛位置進行應急處理。

1.3 生產管理

以企業生產運營指揮為核心,建立計劃、調度、物料、能源、生產操作、生產績效管理等為一體的生產管理係統、覆蓋生產裝置、罐區、倉儲、進出廠、生產平衡、統計平衡、計量等生產管理業務,為企業經營管理係統提供及時、準確和完整的數據。實現生產信息的可視化展示與監控,為企業領導和管理部門提供專業主題分析、綜合管理指揮應用。

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                        圖:遵循“PDCA”完整生產運營閉環管理理念圖

生產管理層業務係統的總體目標是:
   1) 建立統一的生產管理業務平台;
   2) 提升生產數據的及時性、準確性和完整性;
   3) 跟蹤物流,發現問題,提升管理;
   4) 通過係統的平衡策略,實現了統計日平衡;
   5) 建立精細化生產管理的體係標準;
   6) 規範生產業務流程,提高生產管理效率;
   7) 形成MES接口標準;

  8) 提升信息化水平,降低勞動強度,提高工作效率。

1.3.1 GPS智能巡線係統

係統提供了豐富的應用功能模塊,包括監控中心模塊、隱患管理模塊、隱患分析模塊、巡檢管理模塊、績效考核模塊、車輛管理模塊、基礎管理模塊等,可以充分發掘GPS係統的特點,為燃氣管網巡檢管理提供可視化手段。同時,係統采用多層架構,將數據和業務邏輯分離,便於今後係統的維護和功能升級。
   在基於WEB方式的網絡版GPS係統的開發上,係統采用瘦客戶端模式,用戶可以直接通過WEB瀏覽器實現地圖操作、數據瀏覽、圖形測量、事件查詢統計、巡線區域管理、業務信息查詢等應用功能。用戶界麵簡潔明快、簡單易用,方便用戶的操作使用。

1.3.2 輸配調度管理係統

燃氣企業的燃氣輸配調度管理範圍基本上是從管道、門場站、調壓站到用戶,基於此構造了供氣企業的運營流程。
燃氣輸配調度管理就是通過管網運行狀況監控分析及調整、氣源協調、計劃與運銷、統計分析,使整個輸配調度係統保持平穩狀態,從而為用戶提供高質量、有安全保障的供氣服務,減少燃氣輸配過程中的損失,最大限度延長管網的使用壽命,保障輸配係統安全運行,提高運營決策和技術支持,最終提高企業的運營效益。

1.3.3 氣體計量管理係統

本係統致力於為燃氣公司提供天然氣計量、調度和管理解決方案的辦公係統。通過對燃氣自動化控製係統的實時采集數據,及時、有效監控輸配管網的運行工況,利用數學模型預測用氣負荷、進行泄漏分析,合理使用供氣設施和輸送設備,確保安全、穩定供氣。並通過對氣源采購、氣量平衡、用戶供氣、氣量結算、管存進行全過程管理,減輕現場人員手動填報工作量,為管理人員提供強大的圖表和數據分析功能,為企業提供最好的氣量計劃、采購、管理、分析一體化的解決方案。

1.3.4 管道完整性管理係統

通過應用無線網絡傳輸技術、GIS地理信息技術、GPS(AGPS)衛星定位技術、智能終端等技術和設備,建立燃氣行業智能巡查係統,通過智能終端完成日常巡查作業,例如將現場的事件類別信息、事件內容、事件位置、事件現場圖片或視頻等信息傳送到調度中心,相關部門可對巡查人員的實時位置進行調度和指揮,遠程布置巡檢任務等,以提高巡查效率,提升集團公司的服務能力。

1.3.5 管道優化與仿真係統

利用計算機技術等多門學科,將集氣、淨氣、儲氣、配氣這些看似獨立的工藝過程連接成一個統一的整體。隨著燃氣規模的不斷增大,天然氣管網係統也日趨龐大,利用仿真係統全麵地描述管道係統的流動過程,為天然氣管道調控決策提供支持。

 1.3.6 客服管理係統(呼叫中心)

係統主要功能:
   1、客服電腦終端安裝語音采集卡,與固定電話線連接,通過終端客戶端軟件可以接聽和撥打客戶電話,所有接聽和撥打電話的時段、錄音、未接電話的號碼及撥打時間均要求保持記錄;
   2、客戶端軟件采用C/S模式,正常運行時24小時在線,支持多人並行操作使用;
   3、所有服務事件進行編號管理,並包含事件文字記錄、錄音記錄、處理人、處理過程、回訪等記錄,可以發短信給客戶及處理人;
   4、可以關聯客戶收費管理係統,從收費係統中提取並同步客戶基本信息,並構建完整的CRM係統。來電時根據號碼顯示客戶信息和曆史服務記錄;
   5、可以增加客戶信息、如電話號碼等進入CRM係統;
   6、相關查詢數據查詢及報表功能。

1.3.7 加氣站一卡通係統

利用智能卡,可以在集團所屬的加氣站和加液站使用加氣、加液服務,為集團客戶提供便捷的支付方式,促進集團效益的提升。

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