正元智慧燃?xì)饨y(tǒng)一管理平臺(tái)建設(shè)方案探討

＊史美純

（山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司 山東 250101）

正元智慧燃?xì)饨y(tǒng)一管理平臺(tái)建設(shè)方案探討

＊史美純

（山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司 山東 250101）

在對(duì)燃?xì)庑袠I(yè)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，從建設(shè)目標(biāo)、平臺(tái)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及建設(shè)內(nèi)容等方面對(duì)正元智慧燃?xì)饨y(tǒng)一管理平臺(tái)的建設(shè)進(jìn)行探討。

智慧燃?xì)?；物?lián)網(wǎng)；大數(shù)據(jù)；云計(jì)算

引言

目前，我國天然氣市場已步入快速發(fā)展期，城市燃?xì)庑袠I(yè)也進(jìn)入了發(fā)展的黃金時(shí)期。城市燃?xì)馄占奥手鹉晏岣撸烊粴馐褂梅秶鷶U(kuò)展到發(fā)電、工業(yè)以及供暖、空調(diào)和汽車燃料等。隨著用戶數(shù)量的持續(xù)增長，燃?xì)夤芫W(wǎng)規(guī)?？焖贁U(kuò)張，以及“智慧城市”等城市理念的提出和發(fā)展，燃?xì)饧瘓F(tuán)的運(yùn)營安全、用戶體驗(yàn)、能源利用效率等都面臨著新的課題。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，智慧化燃?xì)鈧鬏斁W(wǎng)絡(luò)逐漸被提到日程上來，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可將原有燃?xì)饩W(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效改造，使其智慧化，加強(qiáng)燃?xì)夤芫W(wǎng)的監(jiān)控預(yù)警、巡檢維護(hù)、應(yīng)急搶險(xiǎn)等運(yùn)營能力。然而，基于燃?xì)饧瘓F(tuán)的運(yùn)營成本與可持續(xù)發(fā)展考慮，單一的燃?xì)庑袠I(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)造成了極大的資源浪費(fèi)，并且逐漸形成了獨(dú)自的信息孤島，所以，建立一套完善、高效且可持續(xù)的燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)營服務(wù)云，可以有效解決這種現(xiàn)狀。

1.燃?xì)庑袠I(yè)現(xiàn)狀

目前燃?xì)庑袠I(yè)存在不少的問題，主要有以下幾個(gè)方面：

(1)燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)模型不規(guī)范，缺乏完善可靠的燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)模型以提供穩(wěn)定高效的底層數(shù)據(jù)支持。

(2)大部分城市燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)資料管理方式分散、不系統(tǒng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式多樣，部分城市“重建設(shè)輕管理”，造成燃?xì)夤芫W(wǎng)的數(shù)據(jù)不完整、不準(zhǔn)確，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施狀況掌握不全面。

(3)燃?xì)釹CADA監(jiān)控與燃?xì)夤芫W(wǎng)集合度不高，相對(duì)獨(dú)立，造成監(jiān)控不夠直觀，無法統(tǒng)一調(diào)度。

(4)燃?xì)庋矙z人工依賴性較大，缺少智能化巡檢的引進(jìn)，而且對(duì)巡檢質(zhì)量的監(jiān)督不夠，無法量化巡檢員巡檢過程的質(zhì)量。

(5)巡檢發(fā)現(xiàn)隱患，調(diào)度中心派單解決，施工完工結(jié)果反饋缺少流程性調(diào)度機(jī)制，設(shè)備的養(yǎng)護(hù)維修缺少智能化管理與調(diào)度。

隨著國家城鎮(zhèn)化的進(jìn)程，城市人口越來越多，原有的地下管網(wǎng)管理手段已不能滿足安全要求，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)測預(yù)警迫在眉睫。

2.正元智慧燃?xì)饨y(tǒng)一管理平臺(tái)建設(shè)

(1)建設(shè)目標(biāo)

智慧燃?xì)庀到y(tǒng)致力于建設(shè)一套完備的智慧燃?xì)饩C合應(yīng)用平臺(tái)，平臺(tái)滿足基于云服務(wù)的部署與實(shí)施，實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的統(tǒng)一、集中管理，全面提升燃?xì)庠O(shè)施運(yùn)營管理水平、規(guī)劃決策水平和客戶服務(wù)水平，為管線建設(shè)提供燃?xì)夤芫W(wǎng)全生命周期管理模式，保證燃?xì)夤芫W(wǎng)的實(shí)時(shí)性、完整性和準(zhǔn)確性，利用數(shù)字化、信息化提升燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)備的精細(xì)化管理模式，同時(shí)，系統(tǒng)各項(xiàng)應(yīng)急決策為解決因燃?xì)夤芫W(wǎng)事故造成的安全隱患提供決策支持，還城市一個(gè)安全舒適的生活環(huán)境。

(2)平臺(tái)架構(gòu)

平臺(tái)從邏輯上分為數(shù)據(jù)服務(wù)層、正元基礎(chǔ)平臺(tái)層和正元應(yīng)用平臺(tái)層來組織。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用分層架構(gòu)技術(shù)，以通用性、穩(wěn)定性定層次，同一層次以功能劃分包，以上層服務(wù)為導(dǎo)向，逐級(jí)設(shè)計(jì)，逐步細(xì)化平臺(tái)組件的顆粒度。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

(3)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

系統(tǒng)將數(shù)據(jù)服務(wù)層、正元基礎(chǔ)平臺(tái)層和正元應(yīng)用平臺(tái)層進(jìn)行分級(jí)，分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)服務(wù)器，GIS服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器。

①數(shù)據(jù)服務(wù)器

放置在云末端（客戶的本地的服務(wù)器），在本地針對(duì)不同的用戶進(jìn)行權(quán)限和系統(tǒng)的配置，安裝燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)運(yùn)維系統(tǒng)方便用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的維護(hù)。

放置在云頂端（正元云平臺(tái)上），在云端對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一管理，保證數(shù)據(jù)安全的同時(shí)提升服務(wù)調(diào)用速度，增加用戶體驗(yàn)度。

②GIS服務(wù)器

放置在云頂端（正元云平臺(tái)上），通過GIS服務(wù)器發(fā)布數(shù)據(jù)服務(wù)，GIS服務(wù)器通過專網(wǎng)和數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行訪問，用戶的指令以服務(wù)的形式進(jìn)行傳輸。

③應(yīng)用服務(wù)器

放置在云頂端（正元云平臺(tái)上），在應(yīng)用服務(wù)器上配置燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)，燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)，燃?xì)馊霊舭矙z系統(tǒng)，濃度監(jiān)測系統(tǒng)，客戶服務(wù)系統(tǒng)和管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)。用戶可以通過專網(wǎng)或者是互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行訪問。

(4)建設(shè)內(nèi)容

智慧燃?xì)膺\(yùn)營服務(wù)云平臺(tái)包括一個(gè)底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、一套穩(wěn)健的燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)模型、一個(gè)云平臺(tái)、N個(gè)燃?xì)庑袠I(yè)應(yīng)用服務(wù)。

①一個(gè)底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫：底層基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型建設(shè)關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行健康穩(wěn)定，并為以后系統(tǒng)的升級(jí)、數(shù)據(jù)的共享、數(shù)據(jù)的更新起到關(guān)鍵性作用。

②一套穩(wěn)健的燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)模型：燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式會(huì)根據(jù)不同地方的探測方式而不同，這為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的集成共享和后期維護(hù)升級(jí)造成了極大的不便，所以燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)模型的建設(shè)極為重要。

③一個(gè)云平臺(tái)：充分利用各地云建設(shè)成果，實(shí)現(xiàn)正元燃?xì)夤芫W(wǎng)云與主流云的完美適配，將數(shù)據(jù)服務(wù)器，GIS服務(wù)器和WEB服務(wù)器分離，通過適配器將物理機(jī)，虛擬機(jī)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行整合，組建小型云系統(tǒng)。建立統(tǒng)一的燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，減少管網(wǎng)行業(yè)的信息孤島，減少投資節(jié)約成本。

④N個(gè)燃?xì)庑袠I(yè)應(yīng)用服務(wù)：燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息服務(wù)，該服務(wù)主要作為燃?xì)夤芫W(wǎng)直觀展示與查詢統(tǒng)計(jì)的工具，為燃?xì)馄髽I(yè)從全局上掌握本區(qū)域的燃?xì)夤芫W(wǎng)分布情況，以及燃?xì)飧綄僭O(shè)施分布情況；燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)控預(yù)警服務(wù)，燃?xì)夤芫W(wǎng)通過SCADA系統(tǒng)等的部署，輔助燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)場站、管網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)的調(diào)度、預(yù)警以及控制，該系統(tǒng)可大大提高燃?xì)馄髽I(yè)的整體管理能力，加強(qiáng)燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全系數(shù)，能起到降低企業(yè)運(yùn)營成本的作用；燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢養(yǎng)護(hù)服務(wù)，巡檢養(yǎng)護(hù)是利用數(shù)字化、信息化的措施來解決運(yùn)維部門在運(yùn)維巡檢管理中監(jiān)督困難的問題，通過手機(jī)現(xiàn)場拍照錄像、獲取、進(jìn)展、故障及GPS坐標(biāo)上報(bào)，GIS地圖服務(wù)，工作流處理等手段，輔助運(yùn)維人員來進(jìn)行監(jiān)督管理，從而提高運(yùn)維管理的效率；燃?xì)庑袠I(yè)客戶應(yīng)用服務(wù)，燃?xì)夤緸榱朔奖銖V大用戶，提高公司經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，引進(jìn)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)企業(yè)營銷服務(wù)理念，運(yùn)用現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立客戶服務(wù)中心體系，通過客戶服務(wù)中心可以方便地為用戶提供自動(dòng)和人工服務(wù)；管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系是基于影響管道狀況的各類因素，每一個(gè)因素包含各項(xiàng)類別的評(píng)估分?jǐn)?shù)及其所占比重，以便計(jì)算出管道狀況的總評(píng)估分值，從而做出合適的行動(dòng)建議。

圖2 智慧燃?xì)鈶?yīng)用架構(gòu)圖

結(jié)語

正元智慧燃?xì)庀到y(tǒng)利用云計(jì)算、GIS技術(shù)及大數(shù)據(jù)運(yùn)維模式相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)最佳性價(jià)比、提升燃?xì)鈽I(yè)務(wù)管理水平為前提，以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向，基于GIS平臺(tái)及云計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建燃?xì)鈴默F(xiàn)場到終端信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)基礎(chǔ)信息與業(yè)務(wù)專題信息的動(dòng)態(tài)監(jiān)控、管理與分析，為燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營、評(píng)估提供可靠的依據(jù)和服務(wù)，促進(jìn)燃?xì)庀到y(tǒng)資源的優(yōu)化利用，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，助力燃?xì)馄髽I(yè)的可持續(xù)發(fā)展與建設(shè)。

[1]張超．物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧城市燃?xì)夤芫W(wǎng)監(jiān)控的應(yīng)用[J]．科技視界,2014(26):87-88．

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史美純（1978～），男，山東正元地球物理信息技術(shù)有限公司，研究方向：管網(wǎng)系統(tǒng)信息化。

(責(zé)任編輯高鎮(zhèn)峰）

Discussion of the Construction Plan for Zhengyuan Wisdom Fuel Gas Uniform Management Platform

Shi Meichun
（Shandong Zhengyuan Geophysical Information Technology co., LTD, Shandong, 250101）

On the basis of analyzing the present situation of fuel gas industry, this paper takes discussion of the uniform management platform construction from the aspects of construction goal, platform architecture, network architecture and construction content etc.

wisdom fuel gas；Internet of Things；big data；cloud computing

T

A