中國智慧燃?xì)猬F(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及展望

鄭 賢 斌

中國石油天然氣股份有限公司天然氣銷售分公司

0 引言

近年來，我國相繼出臺《全國安全生產(chǎn)專項(xiàng)整治三年行動計(jì)劃》[1]、《經(jīng)營者反壟斷合規(guī)指南》[2]等政策文件，對高速發(fā)展下的城市燃?xì)庑袠I(yè)的市場監(jiān)管和安全管控提出更高的質(zhì)量要求。特別是隨著2019年國家油氣管網(wǎng)公司的掛牌成立，進(jìn)一步重構(gòu)了包括天然氣定價(jià)體系、天然氣銷售模式、合同簽署模式、管輸定價(jià)規(guī)則、天然氣交易規(guī)則等方面的天然氣市場體系，對下游燃?xì)庑袠I(yè)格局帶來顛覆性影響。從長期來看，大型燃?xì)馄髽I(yè)天然氣采購議價(jià)能力得到提升，但總體上城鎮(zhèn)燃?xì)馄髽I(yè)或?qū)⒁虿糠执笥脩舄?dú)立采購而受到?jīng)_擊；燃?xì)怆姀S、大型工商用戶或?qū)⒁蛑惫C(jī)會的出現(xiàn)而受益。高順利[3]認(rèn)為，無論是內(nèi)憂外患的競爭壓力，還是信息技術(shù)發(fā)展的時(shí)代機(jī)遇，都讓燃?xì)庑袠I(yè)內(nèi)部逐漸意識到唯有通過智慧燃?xì)?，才能為產(chǎn)供儲銷全鏈條智能管控提供更優(yōu)的解決方案，才能讓燃?xì)庑袠I(yè)做大做強(qiáng)。在此形勢下，持續(xù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，已經(jīng)成為燃?xì)庑袠I(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵手段。受新冠肺炎疫情影響，國內(nèi)各大燃?xì)馄髽I(yè)更加充分認(rèn)識到智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)的必要性與緊迫性，燃?xì)馄髽I(yè)經(jīng)歷了一個從被迫轉(zhuǎn)型逐步向主動轉(zhuǎn)型的思想轉(zhuǎn)變，加之燃?xì)庑袠I(yè)已經(jīng)基本具備進(jìn)一步向智能化邁進(jìn)的技術(shù)支撐等前提條件，燃?xì)庑袠I(yè)將很快進(jìn)入一個以數(shù)智化為主導(dǎo)的智慧燃?xì)獍l(fā)展新階段，開啟燃?xì)夤芾硇履Ｊ健?/p>

《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》[4]在加快數(shù)字化發(fā)展方面提到“在重點(diǎn)行業(yè)和區(qū)域建設(shè)若干國際水準(zhǔn)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺和數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)中心，深化研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場服務(wù)等環(huán)節(jié)的數(shù)字化應(yīng)用，培育發(fā)展個性定制、柔性制造等新模式，加快產(chǎn)業(yè)園區(qū)數(shù)字化改造”；在加快數(shù)字社會建設(shè)方面提到“分級分類推進(jìn)新型智慧城市建設(shè)，將物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)施、通信系統(tǒng)等納入公共基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，推進(jìn)市政公用設(shè)施、建筑等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和智能化改造”。燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)作為我國能源體系的一部分和重要的城市公共基礎(chǔ)設(shè)施，在“十四五”規(guī)劃總體要求下，燃?xì)馄髽I(yè)通過建立“智慧燃?xì)狻?，?shí)現(xiàn)數(shù)智化轉(zhuǎn)型發(fā)展、融入智慧城市建設(shè)已經(jīng)勢在必行。

1 智慧燃?xì)獍l(fā)展現(xiàn)狀

1.1 智慧燃?xì)飧攀?/h3>

對于智慧燃?xì)獾母拍?，燃?xì)庑袠I(yè)目前并未有統(tǒng)一的定義，基本上還處于各自闡述的階段[5-8]。筆者認(rèn)為，城鄉(xiāng)智慧燃?xì)庀到y(tǒng)（以下簡稱智慧燃?xì)猓┦腔诘乩硇畔⑾到y(tǒng)（GIS)，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，應(yīng)用高端智能感知設(shè)備，感知城市燃?xì)夤芫W(wǎng)流量、壓力、溫度和泄漏等運(yùn)行數(shù)據(jù)，基于可視化方式進(jìn)行有機(jī)整合，形成“城市燃?xì)馕锫?lián)網(wǎng)”，并應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)將海量燃?xì)庑畔⑦M(jìn)行實(shí)時(shí)分析、處理、挖掘和輔助決策的燃?xì)庀到y(tǒng)綜合管理系統(tǒng)。智慧燃?xì)馐侨細(xì)馄髽I(yè)的智能化發(fā)展目標(biāo)。以高效優(yōu)質(zhì)服務(wù)、安全平穩(wěn)生產(chǎn)、企業(yè)提質(zhì)增效為目標(biāo)，將信息技術(shù)與天然氣工業(yè)技術(shù)、市場策略深度融合，形成“數(shù)據(jù)+算法”的新生產(chǎn)力和新服務(wù)形態(tài)，對燃?xì)馄髽I(yè)的生產(chǎn)、銷售、服務(wù)和經(jīng)營管理等各個業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)進(jìn)行改造優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動流轉(zhuǎn)、業(yè)務(wù)高效處理、資源配置效率優(yōu)化，構(gòu)建企業(yè)新型競爭優(yōu)勢。智慧燃?xì)饩哂幸韵绿卣鳎?/p>

1）數(shù)據(jù)采集的高度自動化：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)直接從智能設(shè)備、自控系統(tǒng)和信息系統(tǒng)自動采集獲取。

2）分析預(yù)測的高度模型化：通過仿真預(yù)測、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行定量分析計(jì)算。

3）業(yè)務(wù)處理的高度程序化：日常業(yè)務(wù)通過智能設(shè)備、機(jī)器人和信息系統(tǒng)中的程序規(guī)則自動處理。

4）決策制定的高度智能化：決策制定過程中充分利用機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動，進(jìn)行全局資源優(yōu)化，對決策執(zhí)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)評估和反饋。

智慧燃?xì)獾膶?shí)現(xiàn)需要信息化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、數(shù)字化、智能化等技術(shù)作為支撐，包括云計(jì)算[9]、大數(shù)據(jù)[10]、物聯(lián)網(wǎng)[11]、人工智能[12]、計(jì)算機(jī)仿真[13]、區(qū)塊鏈[14]、信息安全[15]等，這些前沿技術(shù)需要與燃?xì)鈽I(yè)務(wù)運(yùn)行緊密結(jié)合、融合創(chuàng)新，才能有效助力傳統(tǒng)天然氣公司轉(zhuǎn)型成為智慧燃?xì)馄髽I(yè)。

1.2 智慧燃?xì)鈬鴥?nèi)外發(fā)展概述

油氣行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能化發(fā)展已成為世界各大石油天然氣公司、大型燃?xì)饧瘓F(tuán)中遠(yuǎn)期發(fā)展重大戰(zhàn)略。其中，歐美日韓等國在燃?xì)庑畔⒒?、智能化方面的研究?yīng)用起步較早，發(fā)展水平也較高。國外典型的智慧燃?xì)怏w系一般融入在智慧能源的大體系中，能源互聯(lián)網(wǎng)將電力、燃?xì)狻⑺畡?wù)、熱力、儲能等資源作為整體，統(tǒng)籌規(guī)劃，形成耦合系統(tǒng)，形成整個能源系統(tǒng)的智慧模式[16-17]。東京燃?xì)饧瘓F(tuán)[18-19]、法國燃?xì)馓K伊士集團(tuán)[20]及意大利飛奧集團(tuán)[21]均對智慧燃?xì)膺M(jìn)行了構(gòu)架，以建立安全、可靠、高效、低碳的能源體系。在國內(nèi)，北京燃?xì)饧瘓F(tuán)最早提出建設(shè)“智能燃?xì)饩W(wǎng)”的燃?xì)馄髽I(yè)，在行業(yè)內(nèi)率先提出“智慧燃?xì)狻钡睦砟羁蚣?，主持編制了燃?xì)庵悄芑男袠I(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并在2014年啟動亦莊地區(qū)智能管網(wǎng)示范建設(shè)，完成基礎(chǔ)信息收集、監(jiān)控及智能化設(shè)備安裝改造、系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)等工作，并將智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用到全市管網(wǎng)的運(yùn)營管理中，確保管網(wǎng)全生命周期各階段的本質(zhì)安全[22-23]。深圳燃?xì)饧瘓F(tuán)是國內(nèi)燃?xì)庵悄芑ㄔO(shè)領(lǐng)先的服務(wù)商，其生產(chǎn)運(yùn)營信息化建設(shè)歷經(jīng)20余年的發(fā)展，逐步形成了以數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)SCADA、地理信息系統(tǒng)GIS、氣量管理系統(tǒng)、管道完整性管理系統(tǒng)、管網(wǎng)仿真等為核心的信息系統(tǒng)，構(gòu)建智慧型燃?xì)夥?wù)運(yùn)營模式[24-25]。另外，上海燃?xì)庖劳斜倍犯呔榷ㄎ?、管網(wǎng)地理信息、信息感知等，初步實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施數(shù)字化全生命周期管理、量化管網(wǎng)安全評估、更新改造輔助決策、實(shí)時(shí)巡線測漏等智能應(yīng)用[26]。目前，我國智慧燃?xì)鈱?yīng)到智能化實(shí)現(xiàn)程度分析情況如（表1）所示，智能終端和智能生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)程度整體接近50%，但是智能運(yùn)行、智能營銷和智能決策的實(shí)現(xiàn)程度還較低，智慧燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)智能化未來存在較大開發(fā)潛力和提升空間。

表1 目前智慧燃?xì)鈱?yīng)到智能化實(shí)現(xiàn)程度分析表

2 國內(nèi)智慧燃?xì)怅P(guān)鍵問題分析

國內(nèi)智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)應(yīng)用過程中需要解決以下4個關(guān)鍵問題：

1）廣泛生產(chǎn)單元的感知能力建設(shè)方面的問題。智慧燃?xì)獾暮诵奶卣魇恰爸腔邸?，具備“三個實(shí)現(xiàn)”即實(shí)現(xiàn)智慧有賴于廣泛覆蓋的信息感知，具備深度互聯(lián)的信息體系，實(shí)現(xiàn)對海量信息的智能處理，實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)工作的分析、預(yù)測、監(jiān)控，為經(jīng)營決策提供有力的信息支撐。針對燃?xì)鈽I(yè)務(wù)生產(chǎn)單元，生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)設(shè)置的自動化信息采集、遠(yuǎn)程操作控制、狀態(tài)監(jiān)控與預(yù)警等方面需要移動應(yīng)用、5G、數(shù)字孿生、智能終端、人工智能、模擬仿真等技術(shù)進(jìn)行感知，包含運(yùn)行狀態(tài)、計(jì)量參數(shù)、業(yè)務(wù)運(yùn)行情況、視頻監(jiān)視等工作實(shí)現(xiàn)感知。廣泛的感知是一個過程，由重點(diǎn)到全面逐步建設(shè)，廣泛感知還依賴業(yè)務(wù)系統(tǒng)的能力和企業(yè)大數(shù)據(jù)處理的能力。廣泛的感知不是針對所有設(shè)備，而是針對關(guān)鍵的設(shè)備、業(yè)務(wù)、場所等進(jìn)行感知，保證業(yè)務(wù)運(yùn)行狀態(tài)的全面透徹的了解，工作量大，難度大。

2）應(yīng)用的充分集成和智能融合方面的問題?；诮y(tǒng)建系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)用，尤其是燃?xì)饬闶巯到y(tǒng)、生產(chǎn)運(yùn)行管理系統(tǒng)、客戶關(guān)系管理系統(tǒng)、燃?xì)怃N售運(yùn)行管理系統(tǒng)、電子銷售管理系統(tǒng)等系統(tǒng)對業(yè)務(wù)支持，采用云計(jì)算技術(shù)，形成燃?xì)鈽I(yè)務(wù)的技術(shù)中臺，搭建統(tǒng)一的燃?xì)鈽I(yè)務(wù)云，做到資源、信息、業(yè)務(wù)的深度集成和融合。同時(shí)，應(yīng)結(jié)合示范性工程，注重與生產(chǎn)單元設(shè)備設(shè)施的集成，形成標(biāo)準(zhǔn)便于推廣建設(shè)應(yīng)用。在這個過程中，存在兩方面的問題：第一是由于各業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能是不同的系統(tǒng)建設(shè)單位承建的，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、模式組態(tài)以及數(shù)據(jù)協(xié)議可能都不一樣，數(shù)據(jù)集成需要統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；第二除了技術(shù)層面上統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)協(xié)議等問題外，可能還需要重塑業(yè)務(wù)功能，不同的系統(tǒng)關(guān)注的業(yè)務(wù)不同，這些業(yè)務(wù)之間存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，在系統(tǒng)集成后，需要考慮業(yè)務(wù)之間關(guān)聯(lián)、依賴、并行等關(guān)系。

3）全面感知、協(xié)同運(yùn)營和創(chuàng)新增值方面的問題?；谠朴?jì)算平臺，依托大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，建設(shè)燃?xì)鈹?shù)據(jù)湖和燃?xì)鈽I(yè)務(wù)分析管理平臺。在全面透徹感知、燃?xì)鈽I(yè)務(wù)運(yùn)行平臺的深度融合和集成基礎(chǔ)上，基于海量數(shù)據(jù)的信息處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對燃?xì)鈽I(yè)務(wù)分析、預(yù)測、監(jiān)控，對新業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)的決策與技術(shù)支持，以及對燃?xì)怃N售業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的管理、治理和共享。同時(shí)，為燃?xì)鈽I(yè)務(wù)云提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈽I(yè)務(wù)的全面感知、業(yè)務(wù)的協(xié)同運(yùn)營，推廣燃?xì)鈽I(yè)務(wù)數(shù)智創(chuàng)新和可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。對新業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)的決策與技術(shù)支持需要大數(shù)據(jù)算法的支持，而目前的大數(shù)據(jù)算法主要采用監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)算法，監(jiān)督式機(jī)器算法需要大量的機(jī)器學(xué)習(xí)樣本的輸入，這些樣本的質(zhì)量，包括樣本的數(shù)量、均衡性以及樣本的全面性決定了監(jiān)督式機(jī)器學(xué)習(xí)算法是否準(zhǔn)確，然而在目前的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中由于歷史海量的工控系統(tǒng)數(shù)據(jù)受存儲空間的限制，僅能保存少量的數(shù)據(jù)，少量的數(shù)據(jù)中能作為生產(chǎn)異常或者設(shè)備異常的樣本更是少之又少，樣本數(shù)量不足，大數(shù)據(jù)模型的算法的準(zhǔn)確率會受到較大的損失。

4）智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)應(yīng)用技術(shù)迭代與試點(diǎn)推進(jìn)方面的問題。隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興前沿技術(shù)不斷推進(jìn)和產(chǎn)業(yè)化，以及國家工業(yè)和信息化部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國務(wù)院國資委等部委大力推進(jìn)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型升級發(fā)展，特別是燃?xì)庑袠I(yè)的數(shù)智化融合發(fā)展不斷深入推進(jìn)實(shí)施。城市燃?xì)庑袠I(yè)必將在數(shù)字燃?xì)?、智能燃?xì)狻⒅腔廴細(xì)饨ㄔO(shè)過程中，將燃?xì)饩婊芾怼⑷細(xì)鈹?shù)字技術(shù)、燃?xì)庵悄芄芸?、燃?xì)庵R工程的工具方法技術(shù)不斷升級迭代穩(wěn)步發(fā)展，大力促進(jìn)城市燃?xì)庠谔烊粴馊a(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)賦能提質(zhì)增效。城市燃?xì)怆S著科技持續(xù)進(jìn)步和工程實(shí)踐不斷發(fā)展面臨許多挑戰(zhàn)，包括燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施升級、燃?xì)庠O(shè)備工藝、機(jī)械作業(yè)、自動控制、遠(yuǎn)程智能調(diào)控、資產(chǎn)管理系統(tǒng)和技術(shù)、燃?xì)馔暾约夹g(shù)等方面的發(fā)展，對數(shù)智化要求越來越高，面臨國家行業(yè)監(jiān)管越來越嚴(yán)，對人員素質(zhì)要求越來越專業(yè)化、技術(shù)化、科學(xué)化和領(lǐng)導(dǎo)履職能力也是一個新的更大的挑戰(zhàn)。燃?xì)饨缟钊朐鷮?shí)推進(jìn)智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)及應(yīng)用，要“堅(jiān)持世界眼光、國際標(biāo)準(zhǔn)、中國特色、高點(diǎn)定位”將是一個非常大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。此外，“燃?xì)鈹?shù)據(jù)池”、“燃?xì)赓Y源湖”、“燃?xì)庵R庫”的構(gòu)建關(guān)系到未來智慧燃?xì)夂腿細(xì)庵R工程的格局，此外要想突破傳統(tǒng)的手段和方式，智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)務(wù)必要在智慧+知識工程[27]的深入理論研究和應(yīng)用實(shí)踐領(lǐng)域基于業(yè)務(wù)場景進(jìn)行探索、嘗試和深耕。在解決基礎(chǔ)設(shè)施升級、人員素質(zhì)提高、知識工程建設(shè)等問題后，開展智慧燃?xì)庠圏c(diǎn)示范，智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)大致可分為試點(diǎn)示范、推廣擴(kuò)展、數(shù)字運(yùn)行、優(yōu)化增值等4個階段。試點(diǎn)示范開局決定了整個智慧燃?xì)獾牟季趾退{(lán)圖，但是其中也有戰(zhàn)略機(jī)會風(fēng)險(xiǎn)，因此建議按照“整體部署、系統(tǒng)推進(jìn)、分類施策、重點(diǎn)突破”的原則進(jìn)行試點(diǎn)示范工程建設(shè)。此外這四個階段存在嚴(yán)密的邏輯關(guān)系，每一個階段都決定了下一個階段的質(zhì)量，前三個階段的實(shí)現(xiàn)可以達(dá)成智慧燃?xì)獾哪繕?biāo)，與第四個階段相比，前三個階段的推進(jìn)需要更多人力、物力、財(cái)力資源的投入，需要穩(wěn)步扎實(shí)推進(jìn)，經(jīng)過前三個階段積累的過程資產(chǎn)，第四個階段優(yōu)化增值將呈現(xiàn)指數(shù)級的效益增長。

3 智慧燃?xì)鈽?gòu)架設(shè)計(jì)

3.1 智慧燃?xì)馄脚_應(yīng)用架構(gòu)

智慧燃?xì)鈶?yīng)該充分利用現(xiàn)有統(tǒng)建系統(tǒng)，建設(shè)統(tǒng)一平臺、統(tǒng)一業(yè)務(wù)、統(tǒng)一管理的系統(tǒng)，并充分利用新技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、操控自動化等方面提升業(yè)務(wù)效率和效果。

智慧燃?xì)鈶?yīng)用構(gòu)架的縱向結(jié)構(gòu)由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、支撐層、應(yīng)用層及決策層搭建，其中感知層為整體構(gòu)架的最底層，用來獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)層形成數(shù)據(jù)層，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)在支撐層中進(jìn)行集成及處理形成信息系統(tǒng)，在應(yīng)用層中起作用，決策層為整體構(gòu)架的最頂層，在此層級上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)籌決策。智慧燃?xì)庠茟?yīng)用架構(gòu)如圖1所示，智慧燃?xì)鈽?gòu)架內(nèi)容如表2所示?；A(chǔ)層對應(yīng)智慧燃?xì)饧軜?gòu)中感知層和網(wǎng)絡(luò)層，資源層和平臺層對應(yīng)其數(shù)據(jù)層和支撐層，應(yīng)用人員對應(yīng)其決策層（圖1）。

圖1 智慧燃?xì)庠茟?yīng)用架構(gòu)圖

表2 智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)內(nèi)容表

3.2 智慧燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)主要功能

感知層是智慧燃?xì)鈱?shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的收集環(huán)節(jié)，涉及的范圍最廣，需要投入大量自動化設(shè)備，也是智慧燃?xì)忾_展的第一步；支撐層是智慧燃?xì)庑畔⒓夹g(shù)的集中體現(xiàn)，是形成智慧燃?xì)獾年P(guān)鍵。智慧燃?xì)夤δ茉趹?yīng)用層實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用層中的五大板塊覆蓋燃?xì)庠O(shè)施建設(shè)及運(yùn)營、燃?xì)獾膬\(yùn)、燃?xì)獾匿N售及終端客服。智慧燃?xì)獾膶?shí)現(xiàn)需要各個縱向?qū)蛹墴o縫對接、各橫向板塊互聯(lián)互通、各關(guān)鍵技術(shù)深度融合，形成智能終端、智能生產(chǎn)、智能運(yùn)行、智能營銷、智能決策的全過程智慧燃?xì)夤芾硐到y(tǒng)。智慧燃?xì)鈴膶?shí)現(xiàn)的程度來看，包含智能終端、智能生產(chǎn)、智能運(yùn)行、智能營銷、智能決策五個層次（圖2）。

圖2 智慧燃?xì)鈽?gòu)架圖

4 智慧燃?xì)鈱?shí)施路徑及應(yīng)用場景

4.1 智慧燃?xì)鈱?shí)施路徑

堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向，以解決智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)中面臨的單元感知能力建設(shè)、應(yīng)用充分集成和智能整合等四個關(guān)鍵問題為突破口，逐步推進(jìn)智慧燃?xì)庠圏c(diǎn)建設(shè)。

1）針對感知能力建設(shè)，結(jié)合示范性項(xiàng)目建設(shè)和具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用場景制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，一方面通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)范集成已建設(shè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，另一方面對于缺乏信息化基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，要明確數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)字典項(xiàng)、數(shù)據(jù)治理要求，最終感知能力建設(shè)成果能夠?yàn)椴煌瑯I(yè)務(wù)之間數(shù)據(jù)互聯(lián)互通和關(guān)聯(lián)關(guān)系洞察提供基礎(chǔ)支撐。

2）對于應(yīng)用充分集成和智能融合問題，建議先取得高層決策者的支持，再在此基礎(chǔ)之上開展業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)重構(gòu)、數(shù)據(jù)血緣關(guān)系分析等數(shù)據(jù)治理工作，從管理和技術(shù)兩個角度出發(fā)，不斷尋找和探索應(yīng)用集成和整合的最佳實(shí)踐。

3）在協(xié)同運(yùn)營和創(chuàng)新增值方面，人工智能技術(shù)模型是核心，應(yīng)樹立樣本資產(chǎn)意識，積累數(shù)據(jù)，創(chuàng)建豐富均衡的樣本庫，建立機(jī)理與數(shù)據(jù)融合的大數(shù)據(jù)分析方法和理論，逐步持續(xù)提升大數(shù)據(jù)算法模型的準(zhǔn)確率，賦能協(xié)同運(yùn)營和創(chuàng)新增值。

4）在智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)應(yīng)用技術(shù)迭代與試點(diǎn)推進(jìn)方面，基于國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進(jìn)的新發(fā)展格局，根據(jù)2020年國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部出臺《關(guān)于加快推進(jìn)新型城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》，建構(gòu)“云移物大智網(wǎng)”核心基礎(chǔ)，進(jìn)一步推進(jìn)燃?xì)庑袠I(yè)的信息化、數(shù)字化、智慧化與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展深度融合和創(chuàng)新實(shí)踐，統(tǒng)籌加快新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)度，遴選智慧燃?xì)庠圏c(diǎn)城市，優(yōu)選燃?xì)馄髽I(yè)開展燃?xì)庵腔凵壴圏c(diǎn)工作，提早布局的燃?xì)庵腔墼圏c(diǎn)示范工程應(yīng)具備一定的技術(shù)先進(jìn)性和前瞻性，發(fā)揮行業(yè)領(lǐng)先示范作用，呈現(xiàn)標(biāo)桿典范效應(yīng)。

解決好感知能力建設(shè)、應(yīng)用充分集成和智能融合以及協(xié)同運(yùn)營和創(chuàng)新增值等智慧燃?xì)饷媾R的四個關(guān)鍵問題后，智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)“5個演進(jìn)”：

1）從獨(dú)立系統(tǒng)向平臺+應(yīng)用演進(jìn)。智慧燃?xì)獾慕ㄔO(shè)應(yīng)該充分利用集團(tuán)公司統(tǒng)建系統(tǒng)的成果建設(shè)統(tǒng)一的云計(jì)算平臺。通過統(tǒng)一的平臺對業(yè)務(wù)進(jìn)行支撐管理。

2）從業(yè)務(wù)分散管理到統(tǒng)一集中管理演進(jìn)。進(jìn)行統(tǒng)一的業(yè)務(wù)平臺建設(shè)，將分散的業(yè)務(wù)在一個統(tǒng)一的平臺下管理，有效地規(guī)范了業(yè)務(wù)工作，同時(shí)也可以真實(shí)地反應(yīng)業(yè)務(wù)運(yùn)營情況，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和業(yè)務(wù)決策提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)。

3）從企業(yè)內(nèi)網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)+5G演進(jìn)。智慧燃?xì)獾臄?shù)據(jù)依賴于對生產(chǎn)設(shè)施、工作操作等方面自動采集。這對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提出了非常高的要求。例如城市燃?xì)饩用袢細(xì)獗淼龋枰煤眯碌木W(wǎng)絡(luò)技術(shù)在結(jié)合企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

4）從人工處理向程序化處理演進(jìn)。通過統(tǒng)一平臺的建設(shè)，規(guī)范業(yè)務(wù)操作和流程，對程序化的工作由人工智能來進(jìn)行處理，節(jié)約勞動力提升企業(yè)效率。

5）從報(bào)表分析向仿真預(yù)測模型演進(jìn)。在進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析之后，結(jié)合經(jīng)營狀況以及采集的設(shè)備設(shè)施等生產(chǎn)作業(yè)單元的工作情況進(jìn)行預(yù)測分析，為下一步生產(chǎn)上精耕細(xì)作、經(jīng)營上精打細(xì)算、管理上精雕細(xì)刻、技術(shù)上精益求精“四精”提供全面指導(dǎo)。

4.2 智慧燃?xì)鈶?yīng)用場景

基于智慧燃?xì)馄脚_的整體業(yè)務(wù)需求分析，結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)[29]、人工智能、數(shù)字孿生[30]、數(shù)字仿真、區(qū)塊鏈、信息安全等技術(shù)，梳理智慧燃?xì)鈶?yīng)用場景（表3）。

表3 智慧燃?xì)獠捎玫臄?shù)智化技術(shù)及應(yīng)用場景分析表

5 結(jié)論及展望

隨著我國大力實(shí)施綠色低碳的發(fā)展戰(zhàn)略，燃?xì)庑袠I(yè)的規(guī)模體量正處于高速上升期，與此同時(shí)，國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生產(chǎn)生活需要及城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展對燃?xì)庑袠I(yè)的安全性可靠性要求越來越高，智慧燃?xì)獾牟渴鸺皯?yīng)用已迫在眉睫。智慧燃?xì)獾膶?shí)現(xiàn)需大量的頂層設(shè)計(jì)和落地實(shí)施等復(fù)雜工作，從基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化建設(shè)到上層的智能決策，是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程。目前我國各燃?xì)馄髽I(yè)智慧化進(jìn)程仍面臨諸多難題，主要包括泛在感知技術(shù)市場不成熟、后端大數(shù)據(jù)算法不精準(zhǔn)、數(shù)據(jù)維度不全面等多個方面，導(dǎo)致多系統(tǒng)的綜合智能互聯(lián)尚未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，燃?xì)庑袠I(yè)需要加快突破智慧燃?xì)獍l(fā)展道路上的技術(shù)創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)合理的規(guī)劃、可靠的技術(shù)支持、循序漸進(jìn)的運(yùn)行過程，以及持續(xù)優(yōu)化改進(jìn)。

1）物聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)+人工智能+5G[31]+北斗[32]等新興技術(shù)的應(yīng)用，生產(chǎn)運(yùn)營和工程建設(shè)的管理創(chuàng)新，燃?xì)庑袠I(yè)改革發(fā)展模式、商業(yè)運(yùn)營模式、業(yè)務(wù)運(yùn)行模式、組織機(jī)構(gòu)模式等方面的革新，在客戶管理、資產(chǎn)完整性管理、工程建設(shè)全生命周期管理、維搶修與應(yīng)急管理、領(lǐng)導(dǎo)決策與戰(zhàn)略管理等方面，由傳統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化向產(chǎn)業(yè)的數(shù)智化發(fā)展的工作方式發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。隨著智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)發(fā)展和深化推進(jìn)，將進(jìn)一步加速與各行業(yè)各產(chǎn)業(yè)的融合，勢必推動軟件、硬件、平臺、應(yīng)用和服務(wù)橫貫技術(shù)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新、應(yīng)用模式創(chuàng)新、建設(shè)模式創(chuàng)新到用戶體驗(yàn)創(chuàng)新的各方面和各環(huán)節(jié)。

2）未來燃?xì)馄髽I(yè)將圍繞國家打造互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源[33]（能源互聯(lián)網(wǎng)[34]）、公平開放工業(yè)發(fā)展大平臺、創(chuàng)新成長新業(yè)態(tài)、新模式的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，從管理、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、人員等諸多方面超前謀劃、主動作為，堅(jiān)定不移加大智慧燃?xì)饩C合運(yùn)營體系構(gòu)建力度，努力為燃?xì)庑袠I(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供更多有益探索。

3）解決好感知能力建設(shè)、應(yīng)用集成和智能融合、協(xié)同運(yùn)營和創(chuàng)新增值以及技術(shù)迭代與試點(diǎn)推進(jìn)問題，智慧燃?xì)饨ㄔO(shè)將實(shí)現(xiàn)從獨(dú)立系統(tǒng)向平臺+應(yīng)用演進(jìn)、從業(yè)務(wù)分散管理到統(tǒng)一集中管理演進(jìn)、從企業(yè)內(nèi)網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)+5G演進(jìn)、從人工處理向程序化處理演進(jìn)以及從報(bào)表分析向仿真預(yù)測模型演進(jìn)。