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第三章燃气管网数字化改造方案
3.1燃气管网数字化改造总体设计
3.1.1需求分析
3.1.1.1政务业务需求分析
通过建设燃气管网智能监测控制管理系统，将燃气管网纳入智能化监管范围，可以实时监测管道内部流量、温度、压力、井内燃气浓度等数据，可以远程无线控制现场阀门开、关、调节操作，可以对燃气管道异常运行（管道泄漏）进行判断报警，可以配合燃气公司进行燃气管网综合安全运行管理。系统平台采用多级管控，上级监督、中级管理控制、下级监测运维。省领导可通过布置的监控室进行大数据信息监测、监督燃气公司安全运营情况，县（市）级领导可在监控室需要布置一台可以上网的电脑，监察燃气安全生产运行情况。省、县（市）级可以向燃气公司下发安全通知、通告等信息。管理系统实时数据采集、存储、分析、判断，实时预警、报警，实时控制，真正达到生产运行、应急管控一体化和数字化。
3.1.1.2现有燃气管网运营需求分析
1）进行管网监控建设
即构建一体化管道系统，实现规划、设计、建设各环节基础设施建设的信息、标准化和智能化。主要通过建立GIS地理信息系统，达到全县燃气管网数据管理和燃气管网运行状态全景化监测。
2）建立防控机制
建立风险防控系统平台。按照SCADA监控数据采集，后台专家库数据分析判断，实现前台发出故障预警；全面建立防范外界风险机制，针对场站小区管网实际情况建立雷击精准定位、形变监测系统；针对管线布设运行状态采用实时在线检测，实现对地下信息全方位监测；进行井内气体高浓度报警功能，达到对井内安全的实时监控，可有效防范井内管道泄漏造成的易燃易爆潜在危害。
3）管网智能运维体系
基于大数据基础上的云计算，结合卫星精准位置，将工作人员巡检路径、时间、位置和检测情况相关数据进行上传、整合，建立高精准的市政管网智能巡检体系。达到高效、精准可量化的巡检，实现三维虚拟与现场环境紧密结合的全空间、自适应管线运维管理。
4）实现科学工况调度
通过组建综合调度中心，集成各类生产运营系统（包括GIS地理信息系统、SCADA数据采集与监控系统、车辆GPS监控系统，应急预案管理系统、用户管理系统等），对与燃气系统运行的人员、车辆、设施设备等各个单元的状态实现24小时全时段控和实时调度，让系统运行保持“风险全面可控”状态下，确保管网安全可靠运行。
5）搭建智能化服务系统
在大数据分析基础上构建的，以户内本质安全为核心的2.0体系。综合智能服务平台通过能源互联网技术为支撑，注重用户用气安全，满足用户个性化需求，让用户获得更安全舒适的用能体验。通过对燃气生产、基础设施、用户等数据的采集、清理、关联和仿真分析，掌握运营及服务的全面信息，实现云呼叫处理和上下联动、智能运营。
6）实现智能应急响应
利用实时通讯、地理信息、卫星定位、远程视频、同步监控等技术手段，搭建指挥中心、应急现场和抢修单元（人员、车辆等）多位一体的立体应急体系，使应急响应快速及时、应急决策准确无误、应急资源调度合理、抢修过程安全有序、信息传递便捷可靠，提高突发事件处理能力和应急抢修效率。
3.1.1.3系统性能需求分析
1）省级监管部门可以通过企业开放的数据接口访问汇总后的数据及报警数据，查看管辖范围各地市县燃气公司安全运营情况，了解各燃气公司安全管控信息，安全事故信息等，可用一张图体现省内燃气安全情况。
2）县（市）级监管部门管理人员对本地区燃气公司的安全生产运营情况信息进行查看，提示燃气事故和处置情况，督促燃气公司完成智能管控燃气管网安全生产，杜绝重大事帮情况发生。
3）燃气公司利用大数据、工业物联网技术，完成对燃气管道进行实时流量、累计流量、管内压力、监控点阀门开度、电池电量、信号连接等数据监测，同时可以实时控制现场阀门开关和调节操作。
4）燃气公司完成对燃气管道内实时流量、累计流量、管内压力、监控点阀门开度、电池电量、信号连接等数据实时采集、存储、统计和分析，形成智能化燃气管理系统。可通过异常数据判断管道是否有破损、泄漏情况。
5)系统平台搭载GIS系统，将供燃气管线布局、监控节点显示在地图上。
6)所有智能采集和控制设备使用DC24V安全电压供电及通信，保证现场设备安全、稳定运行。
7）完成对燃气管道异常运行情况多种手段预警和报警提示，包括软件报警、主控室警灯报警、手机APP报警操作。
8）可以设置多种权限操作，阀门控制审批制。
9）完成对历史监测数据查询，并可对比和导出相关数据，以数据表和曲线图形式体现出来。
10）完成对操作人员历史操作的查询，实现数据可追溯功能。
11）远程控制阀门可以指令电动控制，也可以现场手动控制，保证系统多种控制手段。
12）系统管理软件需要简单、易懂、方便操作，使复杂的操作简单化，提高整体工作效率。
13）手机APP管理平台，提高管理效率。
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