一、燃氣生產(chǎn)運營管理解決方案概述

城市燃氣當前已經(jīng)形成了龐大的規(guī)模和較為完善的服務管理體系，但仍然有各類問題亟待解決。在用戶服務方面，盡管燃氣企業(yè)在資金，人力方面的資源豐富，但依然采用最原始的服務模式與經(jīng)營管理方法；在運營管理方面，重要設備設施缺乏遠程控制和安全防范預警措施等，這都無法滿足未來燃氣系統(tǒng)安全運營的要求；在數(shù)據(jù)管理方面，大量的運營數(shù)據(jù)缺乏共享與分析挖掘，無法形成對生產(chǎn)運營的有效指導和輔助決策。這些燃氣企業(yè)存在的問題，已經(jīng)無法滿足業(yè)務發(fā)展過程中對信息化、智能化、智慧化的應用訴求，以及人們對舒適、便捷、安全用能的體驗訴求。

基于豐富的IT-OT行業(yè)積累，上海力控元申推出了自主知識產(chǎn)權的“云-邊-端”一體化解決方案軟硬件產(chǎn)品，全新的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)智慧運維設備組合：FCloudComm物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關、MIP工業(yè)微信小程序和ThingNet智慧運維物聯(lián)網(wǎng)云平臺，實現(xiàn)了從本地數(shù)據(jù)采集、到云端數(shù)據(jù)存儲、到移動終端瀏覽、再到平臺數(shù)據(jù)展現(xiàn)和運維等功能，構建了全新的基于云邊端一體化的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案。

上海力控元申ThingNet智慧物聯(lián)網(wǎng)云平臺主頁面

二、燃氣生產(chǎn)運營管理解決設計目標

監(jiān)控中心操作人員通過系統(tǒng)所提供的管線壓力、溫度、流量、設備運行狀態(tài)等信息，對管道全線及場站進行運行監(jiān)控與管理，滿足用戶供氣需求、保障供氣安全。

生產(chǎn)運營管理人員實現(xiàn)對城市燃氣從進氣、計量、輸配、調(diào)壓全過程的監(jiān)控、管理與調(diào)度，實現(xiàn)生產(chǎn)過程、管網(wǎng)狀況等信息的自動化采集、匯總、分類、整理、傳送、存儲、分析，并實現(xiàn)燃氣公司的輸配管理、GPS巡檢、運營分析及應急指揮。

基于SCADA基礎數(shù)據(jù)建立管網(wǎng)模型，實現(xiàn)管網(wǎng)運行狀態(tài)與運行監(jiān)控、輸配管理、泄漏檢測及管網(wǎng)安全預警、管網(wǎng)負荷預測、降低供銷差。

利用地理信息系統(tǒng)GIS，結合GPS，優(yōu)化車輛綜合調(diào)度與管網(wǎng)巡檢，并基于GIS信息管理實現(xiàn)客戶信息與報修信息的動態(tài)管理。

通過通信系統(tǒng)與各工藝場站站控系統(tǒng)的互聯(lián)，進行數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，實現(xiàn)管道模擬、燃氣計量、輸氣調(diào)度、設備運行優(yōu)化等。

三、燃氣生產(chǎn)運營管理解決系統(tǒng)架構

系統(tǒng)層級架構如下圖所示：

系統(tǒng)采用分層架構，通過標準的應用接口，向燃氣企業(yè)的生產(chǎn)運營、管理決策等提供服務，并支持未來更多的業(yè)務應用。通過力控科技工業(yè)自動化采集軟件及內(nèi)嵌多達3000多種驅(qū)動協(xié)議，支持多運營商、多協(xié)議的設備接入；系統(tǒng)平臺層采用力控生產(chǎn)信息化系列軟件如企業(yè)級實時歷史數(shù)據(jù)庫pSpace、生產(chǎn)信息門戶集成平臺FinforWorx等，為海量數(shù)據(jù)的存儲與業(yè)務處理提供支撐；實現(xiàn)對上提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務、對下提供統(tǒng)一設備接入，并具備靈活的移動端接入能力和系統(tǒng)擴展能力。同時，通過力控華康基于等保2.0標準的工業(yè)控制及信息安全管理體系，為系統(tǒng)安全保駕護航。

系統(tǒng)網(wǎng)絡架構如圖所示：

系統(tǒng)網(wǎng)絡架構按照不同的業(yè)務需求及管理需求進行部署，為了提高系統(tǒng)的可靠性，服務器建議采用雙機熱備、局域網(wǎng)冗余配置。服務器采用分布式結構，按功能將它們分開設置，以降低單臺服務器的負荷，提高系統(tǒng)的處理能力和可靠性，同時便于管理。

系統(tǒng)通過引入云平臺，在大數(shù)據(jù)平臺的基礎上做附加應用類的分析系統(tǒng)，如企業(yè)級的實時信息門戶，或者為燃氣計費系統(tǒng)做數(shù)據(jù)支撐來源。并且能夠通過平臺把各個場站SCADA系統(tǒng)接入平臺，從而實現(xiàn)能源數(shù)據(jù)的同步與共享。從燃氣的統(tǒng)一調(diào)度，到輸配樞紐，以及管網(wǎng)運行和門站管理與監(jiān)控，完全通過工業(yè)云平臺進行集中展示。通過工業(yè)云平臺可以將生產(chǎn)數(shù)據(jù)和營銷數(shù)據(jù)以及應急決策方案進行綜合查詢與分析。

四、燃氣生產(chǎn)運營管理解決系統(tǒng)特點

1、生產(chǎn)運行管理。生產(chǎn)運行管理主要借助SCADA系統(tǒng)將分布在主城區(qū)各SCS站所采集的管網(wǎng)設備的運行參數(shù)匯集上來，從而掌握整個管網(wǎng)的運行情況，并對運行設備進行實時監(jiān)控。

2、生產(chǎn)業(yè)務管理。生產(chǎn)業(yè)務管理主要實現(xiàn)長輸管道、城市燃氣、CNG母站和CNG/LNG加氣站的天然氣輸配計劃的制定、審核與審批，以及任務的自動下達，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃向分子公司、輸氣站場、CNG母站、CNG/LNG加氣站等下達，并對生產(chǎn)過程進行調(diào)度管理，減少手工抄報計劃的工作量，降低數(shù)據(jù)的出錯率，提高計劃制定與執(zhí)行的效率。

3、地理信息管理。通過GIS系統(tǒng)提供管道設備（閥井、閥門、調(diào)壓撬等)的基本信息（型號、管徑、管材、壁厚、壓力、接口等）；系統(tǒng)能夠?qū)芫W(wǎng)進行連通性分析、剖面分析；對管網(wǎng)設備、設施進行緩沖分析；對管線和地形圖進行空間疊加分析等。

4、視頻監(jiān)控管理。遠程視頻監(jiān)控管理主要應用于前端各個站點監(jiān)控視頻信息的采集、傳輸、處理，以及對突發(fā)事件和事故的決策支持和調(diào)度指揮。

5、巡檢管理。巡查人員手持帶有GPS功能的平板、手機等設備進行巡檢，主要實現(xiàn)場站巡檢管理、長輸管線、城市管網(wǎng)巡線管理以及遠程交接班管理，并可以將現(xiàn)場照片、運行資料等信息通過無線網(wǎng)絡直接發(fā)送回中心。

6、車輛管理。車輛管理主要包括巡線車輛、搶險車輛和燃氣運輸車輛的管理。監(jiān)控中心可以掌握車輛當前所處的位置、移動速度、移動方向等情況。當事故發(fā)生時，可以在地圖上進行車輛定位，查詢并回放車輛的行駛軌跡。

7、應急指揮管理。燃氣企業(yè)通過信息化管理平臺，以智能化、安全化的方式進行生產(chǎn)調(diào)度，并對燃氣開采、生產(chǎn)、加工、處理、輸送整個過程中出現(xiàn)的非正常情況或突發(fā)事件進行快速、有效地處理。

8、工程項目管理。對籌建、在建和竣工的工程項目，按照專業(yè)進行統(tǒng)一分類管理，實現(xiàn)工程項目從項目建議與評審，到項目立項、實施、驗收、投產(chǎn)試運行等全過程進行管理，并且對項目相關的進度計劃、資源調(diào)配、物資采購、工程造價等進行管理。

9、設備管理。主要對設備的采購、安裝調(diào)試、運行維護、日常保養(yǎng)、定期巡檢、定期檢驗、維修更換等進行管理，實現(xiàn)設備從采購、使用、到報廢的全生命周期管理。

10、報警管理。系統(tǒng)針對設備故障、網(wǎng)絡故障、管網(wǎng)故障等情況，通過聲光、語音、彈窗等方式進行報警，第一時間通知相關負責人。并且可以結合GIS地理信息系統(tǒng)和視頻系統(tǒng)，在調(diào)度中心大屏幕上顯示具體的報警區(qū)域及地點。系統(tǒng)還可以自動記錄系統(tǒng)的狀態(tài)變化、操作過程等重要事件和參數(shù)，提供查詢及追溯功能，為追憶事故、分析事故原因提供依據(jù)。

11、文件管理。系統(tǒng)可以對燃氣企業(yè)的工藝操作規(guī)程、設備說明書、崗位作業(yè)指導書（SOP）等文件進行統(tǒng)一管理，應用工作流，嚴格控制文檔流轉過程，實現(xiàn)文檔的發(fā)送、分發(fā)、狀態(tài)跟蹤、信息反饋、提醒、日志生成等功能。

12、系統(tǒng)管理。系統(tǒng)提供模型定義、頁面配置、報表模板定制等靈活、可組態(tài)的功能，滿足燃氣企業(yè)業(yè)務不斷發(fā)展、變化的需求。系統(tǒng)管理員通過簡單的配置、組態(tài)、定制即可實現(xiàn)新的業(yè)務模塊，大大提高了系統(tǒng)的運維效率、并且減少了運維工作量。

五、燃氣生產(chǎn)運營管理解決給客戶帶來的價值

1、通過力控科技城市燃氣生產(chǎn)運營管理系統(tǒng)的建設實施，實現(xiàn)對整個管網(wǎng)運行狀況的監(jiān)控、分析與調(diào)整，并對氣源進行有效協(xié)調(diào)，實現(xiàn)緊急情況的應急指揮，使整個輸配系統(tǒng)保持正常狀態(tài)和平穩(wěn)運行，為用戶提供高質(zhì)量的供氣服務，提高客戶的滿意度。

2、通過燃氣管網(wǎng)的平衡與優(yōu)化、遠程運維與保養(yǎng)，減少輸配過程中的損失，最大限度延長管網(wǎng)的使用壽命，保障輸配系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，降低企業(yè)生產(chǎn)風險，提高企業(yè)的運營效益。

3、如果客戶采用上海力控元申MIP工業(yè)微信小程序，可以隨時隨地查詢市運維信息、跟蹤燃料生產(chǎn)使用情況，還可以預約相關服務、反饋異常及問題，提高辦事效率和服務質(zhì)量，增強客戶滿意度。

4、上海力控元申ThingNet智慧運維物聯(lián)網(wǎng)云平臺能夠?qū)崟r獲取所屬所有設備的工作狀態(tài)、各項參數(shù)，以及相關的運維數(shù)據(jù)，支持移動瀏覽、支持大屏顯示等功能，能夠為廠家提供數(shù)據(jù)依據(jù)，方便廠家的售后以及產(chǎn)品的維護、為運維等相關公司提供運維管理等相關功能。