中石油昆仑燃气有限公司吉林分公司
摘要：信息技术凭借诸多优势在各行各业获得了良好应用，燃气企业也应深刻认识信息技术的应用价值，构建更加高效的燃气管理信息化系统，从而为企业创造更大经济效益和社会效益。值得一提的是，燃气管理信息化系统建设是一个复杂的工程，也是一个长期的工程，除需要企业领导的大力支持之外，还需要企业内部诸多部门的合理分工以及密切配合。如此才能构建一个高效的燃气管理信息化系统，并在使用中予以不断完善，发挥其应有的功能和价值。
关键词：燃气管理；信息化系统；燃气管网；GIS；管网数据建库
1、燃气管理信息化系统建设重要性
燃气企业在业务性质上和普通企事业单位有着明显的差异。由于燃气不仅易燃、易爆，再加上燃气企业需要为千家万户提供服务，需要对庞大的地下管网以及数量众多的设备进行管理，所以，构建一个完善的管理信息化系统便显得尤为重要了。该系统属于一个综合管理平台，主要包括生产调度子系统、管网运行子系统、营业收费子系统、用户服务子系统等，能够为燃气企业的正常运行提供有力支持。
2、燃气管网GIS信息化解决思路
燃气管网GIS信息化是将管网空间数据和属性数据进行整理并建立关联，形成燃气管网综合数据库，实现对燃气管网数据、基础空间数据及管网业务属性数据的集中管理和统一应用，并通过建立燃气管线数据的动态更新机制，保证管线数据库的现势性。根据不同业务特点和需求，可选择客户端/服务器（C/S）、浏览器/服务器（B/S）、移动设备/服务器（M/S）三种运行体系结构。
3、城市燃气SCADA系统
城市燃气监控系统要求安全可靠、技术先进、性能稳定、操作方便、易于扩展及开发、经济合理。它实现燃气管网和场站的数据采集、监视、控制和管理，为生产运行的科学管理和调度提供科学的依据。
其组成及工作原理：一般采用以计算机网络为核心构成三级式的监控和数据采集系统。网络中的主要元素为调度监控中心、高压输配门站、远程站（高/中压调压站、区域和专用调压站、调压箱、阀室）。可分为三级分布式控制系统：一是调度中心为系统控制管理级，负责数据的处理和监控；二是带有本地站控系统的门站和高中压调压站为系统过程控制级，负责现场数据采集和设备控制；三是分布于各个管网端站的RTU为远程检测控制级。 系统通过有线或有线通讯网络有机地结合在一起构成一个完整的数据采集和监控系统。调度中心网络监控系统通过远程RTU对城市燃气的管网和场站的工艺参数进行数据采集和监控，远程RTU设备完成对管网和场站的工艺流程、控制设备的数据采集、控制、天然气流量计算，将数据上传到调度中心，并执行和接受调度中心的指令及下传的数据。在调度控制中心、门站、高中压调压站采用有线（光纤）为主，无线（GPRS）为备用的组网方式，以保证这些重要站点通讯的可靠性、稳定性。在数据吞吐量较小、实时性要求不高、有线通讯网络覆盖不到或单独为此敷设线路不经济的区域或站点如：各类调压站、中/低压站、调压箱、管网监测点等）仅采用无线（GPRS）的通讯方式。
系统的设计要遵循安全可靠性原则、先进适用性原则和经济合理性原则。设备的选型按照可靠性、先进性及经济性综合考虑，充分考虑统一性，以减少备品备件的存量，降低维护成本。 最后，为保证系统的可靠性、稳定性和可扩展性，要求整个SCADA系统的设计充分体现标准化、模块化的设计思想
4、燃气管网GIS应用系统建设
燃气管网GIS应用系统的建设应构建以管理服务为中心，快速提供真实准确的燃气管网信息，实现管网的动态更新、查询统计、事故应急抢修、管网运营巡检、管网动态监测、三维分析等功能。根据不同业务特点和用户需求，可以选择不同的体系结构，对于简单查询类的用户，可以采用B/S结构；对于管线巡检业务可采用M/S结构；而对于编辑类用户或者综合管理类用户可采用C/S体系结构。虽然体系结构不同，但燃气管线常见的应用功能却是相似的，常见的功能应用如下：
4.1 浏览定位
通过平移、缩放、全图等功能实现对管网图的自由浏览。通过输入地名和道路名称等可以快速定位到相应的地方。
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4.2 查询统计
根据图形查询设施的属性信息，也可以根据设施的属性定位设施的空间位置，可以实现对指定范围内管线的埋深、材质、管径、埋设年代等各种属性的快速查询和统计。
4.3 制图打印
实现对管线特征点的标注、管线属性的扯旗标注等，实现管网图廓的定制。同时可以实现指定区域、某条街道范围管线图的打印。
4.4 应急抢修
当城市内某段燃气管线发生爆管事故时，可以在地图上快速搜索到需要关闭的阀门，弹出关阀分析结果，列出需关阀门的基本信息（口径、阀头、关阀圈数、当前状态等）。并能自动生成辅助决策报告，其内容包括故障点位置、管段、影响的阀门及其栓点图、最近的消火栓、影响到的调压箱、楼栋、及相应的用户资料等，为抢修提供快速、准确的辅助决策信息。
4.5 格式转换
利用数据转换功能模块实现不同格式空间数据的准确转换。
4.6 管网分析
管网分析模块是由燃气管网业务相关的分析功能组合而成。管网分析是GIS软件中最重要的的一部分，它直接影响到系统的使用效果，管网分析包含的内容有：断面分析、覆土深度分析、连通性分析、净距分析、缓冲区分析、最短路径分析、燃气泄漏分析等。
4.7 集成共享拓展
能够以符合SOA架构的API为企业其他业务系统提供管网地理数据。通过开放的系统接口和服务，与工程管理、管网维修养护、管网巡检、场站管理、SCADA调度、气量管理、营业收费、客户热线、呼叫中心、业务报装等系统实现无缝集成，将海量复杂的燃气系统资产及动态运营信息利用地图实现直观的可视化表达，为燃气企业日常监管、业务运营和领导决策提供综合性信息服务。
4.7.1 SCADA系统集成
GIS系统需要SCADA系统中的监测点的压力数据进行气体流向分析及压力负荷分析等，辅助燃气输配的调度。SCADA系统需读取GIS系统中的城市基础地图及管网图数据，作为其运行的背景。
4.7.2客户管理系统集成
通过GIS系统和客户管理信息系统集成，GIS系统可以提供客户管理系统在故障（爆管和停气）分析后的影响客户数据。呼叫中心可以快速定位客户的地理位置，提供基于地理信息的后续调度和服务。
4.7.3与城建档案馆系统的集成
系统会将每次编辑更新的数据进行标示，以数据增量的方式，将更新部分提交给城建档案馆，保证城建档案馆燃气管网数据的同步更新。
4.7.4水力计算模拟分析
建立水力计算模型，配合SCADA系统的监测计量，实现燃气输配网的模拟分析。提供了空间地理数据插值的算法，完成燃气等压线计算等。
4.7.5资产管理集成
实现燃气管网设施资产运行状况、资产净值的可视化、形象化的管理，按照工程信息并关联GIS数据库进行统计，在地图上显示各个工程下的不同类别的设备数量，其中管材和阀门数量按照材质和口径等分组统计。
综上所述，燃气企业更加重视管理水平的提高，只有积极引入和应用信息化手段，才能在日趋激烈的市场竞争中占据一席之地。有鉴于此，本文对燃气管理信息化系统建设进行相关研究，首先概述了燃气管理信息化系统建设的重要性，其次介绍了燃气管理信息化系统的组成，城市燃气SCADA系统和燃气管网GIS应用系统建设提出了相关建议。
参考文献
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[2]褚鑫.浅谈燃气管理信息化系统建设―以薛城区为例[J].科技致富向导，2010，21：236.
[3]段鹏浩.民用天燃气管理改革及策略[J].科技传播，2012（24）：81.
论文作者:冯琳阁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：管网论文; 燃气论文; 系统论文; 数据论文; 管线论文; 业务论文; 场站论文; 《防护工程》2017年第19期论文;