摘要：提出了智能燃?xì)馍鐓^(qū)體系，包括用氣信息智能采集系統(tǒng)、供氣管網(wǎng)運(yùn)行智能管理系統(tǒng)、綜合用能系統(tǒng)、智能用氣服務(wù)平臺(tái)、智能用氣管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵字：智能燃?xì)馍鐓^(qū)；  智能采集；  智能管理

Study on Intelligent Gas Community System and Key Problems

Abstract: The intelligent gas community system is proposed．The system includes intelligent collection system of gas consumption information，intelligent management system of gas supply network operation，comprehensive energy consumption system，intelligent gas consumption service platform and intelligent gas

consumption management system．

Key word: intelligent gas community；intelligent collection；intelligent management

1 概述

隨著智能技術(shù)的進(jìn)步，中國(guó)城市也向智能化方向發(fā)展，智能社區(qū)、智能用電社區(qū)等的建設(shè)和關(guān)鍵技術(shù)也日漸成熟。《北京市“十二五”能源發(fā)展建設(shè)規(guī)劃》要求建設(shè)安全穩(wěn)定、清潔高效、多元互補(bǔ)、智能控制、城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)的現(xiàn)代城市能源體系，城市智能燃?xì)饩W(wǎng)也提上了建設(shè)日程。全國(guó)各地的燃?xì)夤?yīng)都有了一定的智能化實(shí)踐，并取得了一些成果。

為了提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率，提升企業(yè)運(yùn)營(yíng)安全，北京燃?xì)饧瘓F(tuán)確定了以信息化促進(jìn)管理現(xiàn)代化和運(yùn)營(yíng)數(shù)字化，打造國(guó)內(nèi)一流、國(guó)際先進(jìn)的燃?xì)馄髽I(yè)的信息化建設(shè)目標(biāo)。通過(guò)多年的努力，北京燃?xì)饧瘓F(tuán)逐步建立完善了輸配管網(wǎng)監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))、地理信息系統(tǒng)(GIS系統(tǒng))、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM系統(tǒng))、管網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)、模擬仿真系統(tǒng)等諸多與燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的子系統(tǒng)，企業(yè)運(yùn)營(yíng)信息化水平有了很大的提高。由于各子系統(tǒng)在不同時(shí)間分別構(gòu)建，子系統(tǒng)之間相對(duì)獨(dú)立，隨著管網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及對(duì)業(yè)務(wù)過(guò)程控制要求的日益提高，生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理面臨著新的挑戰(zhàn)。為了進(jìn)一步提高企業(yè)綜合運(yùn)營(yíng)水平，強(qiáng)化企業(yè)運(yùn)營(yíng)安全，必須全面構(gòu)建新一代的智能燃?xì)夤芫W(wǎng)。

智能燃?xì)夤芫W(wǎng)的總體架構(gòu)，在縱向結(jié)構(gòu)上主要包括物理感知層、網(wǎng)絡(luò)通信層、共享數(shù)據(jù)層、運(yùn)營(yíng)執(zhí)行層、決策分析層；在橫向業(yè)務(wù)模塊上主要包括規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、完整性管理、應(yīng)急搶險(xiǎn)、用戶服務(wù)管理、數(shù)據(jù)中心等系統(tǒng)，這些模塊之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、及時(shí)互動(dòng)、智能決策等。

智能燃?xì)馍鐓^(qū)是智能燃?xì)夤芫W(wǎng)的一個(gè)重要構(gòu)成，是依靠各種先進(jìn)的技術(shù)及科學(xué)的管理，實(shí)現(xiàn)安全、便捷、節(jié)能的用戶用氣體驗(yàn)以及利于調(diào)峰、提高企業(yè)效益的需求側(cè)管理。

智能用電社區(qū)的特征是“友好互動(dòng)、清潔環(huán)保、安全可靠”^[1]，而智能燃?xì)馍鐓^(qū)的特征應(yīng)為“安全可靠、節(jié)約能源、方便適用”。

2 智能燃?xì)馍鐓^(qū)體系

智能燃?xì)馍鐓^(qū)體系，可以在小到社區(qū)、大到衛(wèi)星城的用氣區(qū)域構(gòu)建，主要側(cè)重于需求側(cè)服務(wù)管理，可根據(jù)區(qū)域用戶的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要功能應(yīng)包括：全面、及時(shí)、準(zhǔn)確的用氣信息采集，供氣管網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控，利于節(jié)能的燃?xì)饩C合用能方式，智能用氣服務(wù)，自助繳費(fèi)服務(wù)、用能信息自助查詢，有效的用氣管理，必要的信息展示。智能燃?xì)馍鐓^(qū)可融合和拓展智能社區(qū)的功能，更好地為用戶服務(wù)。

①用氣信息智能采集系統(tǒng)

用氣信息智能采集系統(tǒng)的作用是為智能監(jiān)控、決策分析提供數(shù)據(jù)，其特點(diǎn)是全面、及時(shí)、準(zhǔn)確。

用氣信息智能采集系統(tǒng)利用物理感知層的具備控制、測(cè)量、傳感、通信等功能的各種終端設(shè)備，如智能燃?xì)獗怼⒅悄苷{(diào)壓器、視頻監(jiān)控器等采集有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)各類數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，如有線專網(wǎng)、無(wú)線APN、城域網(wǎng)、廣域互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線自組網(wǎng)等拓展多種無(wú)線通信方式而構(gòu)建的由通信網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)組成的智能網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)，將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)以多種方式傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心。

②供氣管網(wǎng)運(yùn)行智能管理系統(tǒng)

供氣管網(wǎng)運(yùn)行智能管理系統(tǒng)的作用是通過(guò)管網(wǎng)完整性管理、精準(zhǔn)的調(diào)控、系統(tǒng)運(yùn)行異常情景識(shí)別及智能處理保證管網(wǎng)可靠運(yùn)行，其特點(diǎn)是可靠、自動(dòng)監(jiān)控、高效。供氣管網(wǎng)運(yùn)行智能管理系統(tǒng)包括管道完整性管理系統(tǒng)及管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)。管道完整性管理系統(tǒng)，通過(guò)建立詳細(xì)的管道及設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用先進(jìn)高效的檢測(cè)手段及智能決策分析軟件(例如安全等級(jí)識(shí)別分析軟件等)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)預(yù)警，制定維護(hù)方案。

管網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，利用先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)以及管網(wǎng)運(yùn)行決策分析軟件，包括數(shù)據(jù)分析軟件、管網(wǎng)動(dòng)態(tài)模擬軟件、用氣量預(yù)測(cè)軟件及智能決策分析軟件(例如結(jié)合用戶需求側(cè)管理的管網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化軟件等)^[2]，通過(guò)對(duì)用氣信息智能采集系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線分析，利用智能調(diào)壓器、智能安全控制裝置等設(shè)備自動(dòng)采取控制措施，從而實(shí)現(xiàn)可靠、高效地自動(dòng)調(diào)控。智能調(diào)壓器應(yīng)具有超壓保護(hù)、故障預(yù)警自診斷、三遙(遙測(cè)、遙調(diào)、遙控)功能。

③綜合用能系統(tǒng)

綜合用能系統(tǒng)，可以為用戶提供安全、方便、舒適、環(huán)保、價(jià)格相對(duì)低廉的能源，可減小冬夏燃?xì)庳?fù)荷差，其特點(diǎn)是安全、節(jié)能、環(huán)保、智慧。其先進(jìn)性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：以天然氣為主，優(yōu)化結(jié)合其他清潔能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋越档湍茉闯杀荆徊捎美谀茉刺菁?jí)利用的三聯(lián)供系統(tǒng)，向用戶提供氣、電、冷、熱的不同用能方式，讓用戶體驗(yàn)到安全、方便、舒適的用能服務(wù)；采用用能新技術(shù)，除傳統(tǒng)的家用燃?xì)庠睢⒓矣秒娖饕酝猓€包括汽車充氣系統(tǒng)等，拓寬夏季用氣需求。

④智能用氣服務(wù)平臺(tái)

智能用氣服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)要站在有利于用戶感受的角度，可提供安全指導(dǎo)和定期巡檢、呼叫服務(wù)、便捷的付費(fèi)結(jié)算(自助繳費(fèi)終端)、用能信息(分時(shí)計(jì)價(jià)信息)及用能策略(節(jié)能技術(shù)及方案)服務(wù)，其特點(diǎn)是方便、快捷、互動(dòng)。

智能用氣服務(wù)平臺(tái)的收費(fèi)服務(wù)，由于向用戶提供氣、電、冷、熱多種用能形式，所以費(fèi)用結(jié)算相對(duì)復(fù)雜，需要根據(jù)用能管理模式采用分別計(jì)費(fèi)，聯(lián)合收費(fèi)或單獨(dú)收費(fèi)，不管哪種方式都要求用戶可以借助自助繳費(fèi)終端付費(fèi)，達(dá)到便捷付費(fèi)的目的。用能信息服務(wù)可以通過(guò)各種終端(電腦、工業(yè)PDA、智能手機(jī)、平板電腦等)隨時(shí)隨地地訪問(wèn)信息展示平臺(tái)。呼叫中心結(jié)合服務(wù)和物流，提供更快捷的維護(hù)服務(wù)。

⑤智能用氣管理系統(tǒng)

智能用氣管理系統(tǒng)的建設(shè)側(cè)重于為企業(yè)經(jīng)營(yíng)服務(wù)，目的是實(shí)現(xiàn)完善的安全預(yù)警(用戶防漏防盜措施、安全巡檢方案制度)、及時(shí)的應(yīng)急事故處理、全面的用戶用能信息監(jiān)控、調(diào)峰決策分析及方案制定、有效的計(jì)價(jià)收費(fèi)、效益評(píng)估，使企業(yè)效益最大化。

為了優(yōu)化負(fù)荷需要規(guī)劃需求結(jié)構(gòu)，合理發(fā)展用能。主要從負(fù)荷管理和采用節(jié)能技術(shù)入手，如采用直燃機(jī)、分布式能源技術(shù)、燃?xì)馄嚨龋揭侄呢?fù)荷峰谷差。通過(guò)激勵(lì)措施和政策協(xié)調(diào)等方式讓部分大用戶避峰讓氣，實(shí)施必要的臨時(shí)限氣。鼓勵(lì)大用戶盡可能達(dá)到可中斷程度，使其成為可中斷用戶。減少微小用氣用戶(如小戶型公寓)的直接供氣，而提供冷、熱、電聯(lián)供服務(wù)，在達(dá)到同樣用能方便性的同時(shí)，降低了維護(hù)成本，減少安全隱患，利于用氣管理。

要構(gòu)建完善的用戶管理系統(tǒng)，技術(shù)上需要完整的信息采集，從用氣量到用氣性質(zhì)，分析其對(duì)峰谷負(fù)荷的貢獻(xiàn)，制定相應(yīng)的管理方案；采用智能用戶計(jì)量收費(fèi)表，支持方便的預(yù)付費(fèi)、付費(fèi)提醒以防斷氣、氣價(jià)信息通告以引導(dǎo)用戶用氣，具有分時(shí)計(jì)價(jià)功能以方便氣費(fèi)結(jié)算、漏氣報(bào)警及智能處理功能、用氣信息采集功能。

3 結(jié)語(yǔ)

城市智能燃?xì)馍鐓^(qū)的建設(shè)是構(gòu)建城市智能燃?xì)饩W(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)有效用氣服務(wù)和管理的途徑，其中還有很多問(wèn)題有待探討，細(xì)節(jié)有待完善。一個(gè)智能化的用氣方案，可從小區(qū)發(fā)展到城市，為人們提供一個(gè)“安全可靠、節(jié)約能源、方便適用”的能源利用環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 嚴(yán)銘卿．燃?xì)廨斉涔こ谭治?span lang="EN-US">[M]．北京：石油工業(yè)出版社，2007：107-206．

本文作者：高順利劉蓉 劉燕 杜學(xué)平 劉靖