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摘要：随着GIS技术在各城市综合管网信息管理中的应用，为专业管网特别是燃气管网信息化的建设思路提供了参考。本文以燃气管网设备管理信息化建设的技术路线及用户关注的系统功能为出发点，并结合作者全程参与的我国西部某省燃气集团GIS信息化建设之经验，阐述了燃气管网设备管理信息化的建设思路。
关键词：燃气管网；GIS；SCADA
前言：燃气行业和广大百姓日常生活、工矿企业的生产息息相关，燃气管道和相关设备是一个保障城市正常运行的基础设施。如何保证供气业务的正常开展是燃气管理的一个重要任务，所以对燃气管线及其设备的管理是城市管理的一项重要日常工作。
随着现代化程度的日益提高，燃气管网管线架构越来越密集，越来越复杂，更新越来越频繁，再加上城市燃气管网由于铺设年代不一，施工水平不尽相同，各类堵塞、泄漏等管线事故时有发生，管网改造、抢修补漏工作压力大，严重影响了人们的生活与工作秩序。同时，原有的管理办法对各种比例尺数据以及历史资料的查询、统计和分析难度较大，管理部门的各类统计报表、方案图、专题图也全部由手工计算和绘制完成，导致管理模式效率低，资料更新工作量大，从而造成人力、物力和资源的极大浪费。因而，人们很容易想到将计算机高新技术运用到燃气领域。
西部某省燃气集团公司目前已建设客户服务系统、SCADA系统，但随着业务的快速发展，管网范围迅速扩大，上述问题日益严重，故亟需建立一套基于GIS的燃气管网设备管理系统，以期达到科学、规范、高效的动态管理，实现该省燃气输配管网系统的信息化和数字化。
1 电气自动化技术概述
电气自动化属于整体电气工程行业中的重要组成部分，当前电气自动化技术已经在多个行业和领域广泛应用，小到我们在生活中较为熟知的有家庭电路自动化，大到国家航空航天自动化应用科技。在人们生活中的各个方面都可以看到自动化控制技术的身影，电气自动化应用技术也已经成为了支持国家和民族进步发展的重要技术基础。而在我国的高新技术应用领域当中，电气工程一直属于备受关注的一项领域。同时该领域的科学技术探索也成为了学术界研究的热门。在我国的电气工程进步发展过程中，计算机技术的崛起和发展为其提供了重要的技术支持。所以，我们也应该时刻关注电气自动化技术与电气工程的未来发展。
2 集中供热热网的电气自动控制系统
城市集中供热一般组成为：热源（热电供热机组或供热锅炉），一次管网，换热站（换热站的设备一般为循环泵、补水泵、补水箱、换热器等），二次网，热用户等。目前，城市集中供热系统发展很迅速，有的城市的换热站数量很多，要实现集中供热系统的电气自动控制，一是在各换热站安装自动控制设备（加装有远程控制程序）；二是设立供热系统自动控制控总站，汇总和分析远端传输上来的数据，根据实际情况发出正确的指令。集中供热的电气自动控制系统必须具备以下功能：自动控制和调度供热负荷，实时报告供热系统的运行参数，进行数据统计和保存，系统故障时能进行报警提示，提醒运行人员对故障进行及时处理。
3 热网的电气控制自动的优势分析
经过几十年的发展，自动控制系统已经广泛应用于各工业领域，并取得了良好效果。热网的电气自动控制系统的技术已经相对成熟，应用风险较低，而且，这一系统能够很好地解决人工不足的问题。同时，具有快速、精确分析庞大数据的能力，这一点使人工管理面临的繁琐问题变得简单化。除以上优势外，它还能控制好供暖温度、热量，减少盲目性，在全面保证供热质量的基础上，形成经济运行、减少耗能的效果。如自动化控制系统中的热网系统，能够对用户以及气候温度实行即时的监控，可以根据监控获得的实际数值和其他情况控制供热，不仅提高了供热的服务质量以及用户的满意度，还实现了资源的节约。
4 系统体系结构
燃气管网设备管理系统是构建在良好的支撑环境下，能够为一定领域内的专业应用提供服务的软件体系。该软件体系的整体框架包括基础设施保障层、数据层、基础平台层、综合应用层和表现层等不同的层次：基础设施保障层，包括网络环境、软硬件设施、法律法规、各类规范标准和管线规划部门以及燃气集团的组织机构等，以保障系统顺利运行。数据层以燃气管线数据库为核心，对与管线相关的各类数据进行处理和管理。基础平台层是燃气管网信息系统（平台）建设的核心，既提供了燃气管网设备管理系统的各项功能，又对各类应用服务进行支撑。
综合应用层，包括数据更新、查错入库、燃气管线管理、管网规划审批应用，未来还可扩展到规划管理应用、规划设计应用、市政管理应用、城市应急等应用。通过基础平台层提供的服务接口和综合应用层的支撑，实现各管线不同应用层次的管理功能。
5 系统主要功能
燃气管网设备管理系统能最大程度上满足燃气管网的资料维护、信息查询、报警抢险等日常事务。且对于提高燃气行业服务质量、管理水平，加强燃气生产调度和突发事件处置能力，保障安全供气，提供了高效率的支持。应用燃气管网设备管理系统可以：
5.1 基本图形操作
结合集团公司实际对各种格式和比例的地图文件进行拼接、转换生成统一的GIS系统地图文件；能将纸图进行数字化、矢量化；能够接收、转换集团公司GPS系统手簿的数据文件和全站仪数据导入。
图形显示：放大、缩小、漫游、分层等。
图形测量：测量距离、长度、角度等。
5.2 数据维护管理
图形编辑：地形要素、管网要素、设施属性的添加、修改、删除等。数据输入应快捷、方便、规范和具有管线属性数据纠错的功能。能够导出自定义幅面和各种数据格式的图形文档。
图形输出：打印输出自定义幅面和比例地图。
6 爆管分析功能
通过事故点查询到相关受影响的调压站，然后通过调压站查询到相关立管，再查询到受影响的客户。并可以分析出关联的客户信息（客户总数及客户详细列表）和分类统计出管线长度（在限定的敷设日期年限内按管径、材质统计）。
7 SCADA系统整合
SCADA系统采集的数据以一定的频率传到中心数据库之后，管网地理信息系统以一定的时间间隔到SCADA中心数据库读取相应的流量、流速、压力、温度等信息，并在管网地理信息系统中以可视化的形式，显示在电子地图上，并且可以投影到大屏幕上。可以对SCADA的流量、流速、压力、温度进行历史数据的统计分析，为调度员指挥调度提供实时、可视化的管网运行信息和历史分析信息。
8 与客服系统整合
用户信息管理系统是对终端用户基本资料进行管理，并可以定期录入每个终端用户煤气使用量，以便查询统计。用户的信息包括：用户类别、地址、坐标、安装日期、维修日期等。GIS系统通过读取用户信息管理系统的用户信息，可以在地图上快速查询出某个阀门或者管段影响的用户数以及分类情况。
结束语
综上所述，通过对集中供热中热网的电气自动控制进行了深入的分析，并提出了热网的电气自动控制方案。电气自动化控制应用到供热中，将实现热网的安全运行，使集中供热系统调节温度更稳定。希望通过以上的分析，能够提高城市的集中供热水平，也能起到对资源节约、环保的作用。
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论文作者:盛国华
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/29
标签：管网论文; 燃气论文; 集中供热论文; 系统论文; 管线论文; 管理系统论文; 数据论文; 《防护工程》2017年第27期论文;