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“智慧燃气”解决方案【 发表时间:2015-10-27 16:19:48 点击次数:13179 】 

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。

    1.2.5 车辆监控系统

    使用GPS定位器对车辆进行实时位置监测,及时发现异常,出现问题时根据车辆位置进行应急处理。

    1.3 生产管理

    以企业生产运营指挥为核心,建立计划、调度、物料、能源、生产操作、生产绩效管理等为一体的生产管理系统、覆盖生产装置、罐区、仓储、进出厂、生产平衡、统计平衡、计量等生产管理业务,为企业经营管理系统提供及时、准确和完整的数据。实现生产信息的可视化展示与监控,为企业领导和管理部门提供专业主题分析、综合管理指挥应用。

图:遵循“PDCA”完整生产运营闭环管理理念图

    生产管理层业务系统的总体目标是:

    1) 建立统一的生产管理业务平台;

    2) 提升生产数据的及时性、准确性和完整性;

    3) 跟踪物流,发现问题,提升管理;

    4) 通过系统的平衡策略,实现了统计日平衡;

    5) 建立精细化生产管理的体系标准;

    6) 规范生产业务流程,提高生产管理效率;

    7) 形成MES接口标准;

    8) 提升信息化水平,降低劳动强度,提高工作效率。

    1.3.1 GPS智能巡线系统

    系统提供了丰富的应用功能模块,包括监控中心模块、隐患管理模块、隐患分析模块、巡检管理模块、绩效考核模块、车辆管理模块、基础管理模块等,可以充分发掘GPS系统的特点,为燃气管网巡检管理提供可视化手段。同时,系统采用多层架构,将数据和业务逻辑分离,便于今后系统的维护和功能升级。

    在基于WEB方式的网络版GPS系统的开发上,系统采用瘦客户端模式,用户可以直接通过WEB浏览器实现地图操作、数据浏览、图形测量、事件查询统计、巡线区域管理、业务信息查询等应用功能。用户界面简洁明快、简单易用,方便用户的操作使用。

    1.3.2 输配调度管理系统

    燃气企业的燃气输配调度管理范围基本上是从管道、门场站、调压站到用户,基于此构造了供气企业的运营流程。

燃气输配调度管理就是通过管网运行状况监控分析及调整、气源协调、计划与运销、统计分析,使整个输配调度系统保持平稳状态,从而为用户提供高质量、有安全保障的供气服务,减少燃气输配过程中的损失,最大限度延长管网的使用寿命,保障输配系统安全运行,提高运营决策和技术支持,最终提高企业的运营效益。

    1.3.3 气体计量管理系统

    本系统致力于为燃气公司提供天然气计量、调度和管理解决方案的办公系统。通过对燃气自动化控制系统的实时采集数据,及时、有效监控输配管网的运行工况,利用数学模型预测用气负荷、进行泄漏分析,合理使用供气设施和输送设备,确保安全、稳定供气。并通过对气源采购、气量平衡、用户供气、气量结算、管存进行全过程管理,减轻现场人员手动填报工作量,为管理人员提供强大的图表和数据分析功能,为企业提供最好的气量计划、采购、管理、分析一体化的解决方案。

    1.3.4 管道完整性管理系统

    通过应用无线网络传输技术、GIS地理信息技术、GPS(AGPS)卫星定位技术、智能终端等技术和设备,建立燃气行业智能巡查系统,通过智能终端完成日常巡查作业,例如将现场的事件类别信息、事件内容、事件位置、事件现场图片或视频等信息传送到调度中心,相关部门可对巡查人员的实时位置进行调度和指挥,远程布置巡检任务等,以提高巡查效率,提升集团公司的服务能力。

    1.3.5 管道优化与仿真系统

    利用计算机技术等多门学科,将集气、净气、储气、配气这些看似独立的工艺过程连接成一个统一的整体。随着燃气规模的不断增大,天然气管网系统也日趋庞大,利用仿真系统全面地描述管道系统的流动过程,为天然气管道调控决策提供支持。

    1.3.6 客服管理系统(呼叫中心)

    系统主要功能:

    1、客服电脑终端安装语音采集卡,与固定电话线连接,通过终端客户端软件可以接听和拨打客户电话,所有接听和拨打电话的时段、录音、未接电话的号码及拨打时间均要求保持记录;

    2、客户端软件采用C/S模式,正常运行时24小时在线,支持多人并行操作使用;

    3、所有服务事件进行编号管理,并包含事件文字记录、录音记录、处理人、处理过程、回访等记录,可以发短信给客户及处理人;

    4、可以关联客户收费管理系统,从收费系统中提取并同步客户基本信息,并构建完整的CRM系统。来电时根据号码显示客户信息和历史服务记录;

    5、可以增加客户信息、如电话号码等进入CRM系统;

    6、相关查询数据查询及报表功能。

    1.3.7 加气站一卡通系统

    利用智能卡,可以在集团所属的加气站和加液站使用加气、加液服务,为集团客户提供便捷的支付方式,促进集团效益的提升。


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