燃氣行業物聯網應用整體解決方案1.燃氣行業特征及需求分析燃氣行業業務特征燃氣行業的核心業務是服務于廣大的城市居民家庭，為城市居民家庭提供生活的必需品——燃氣，在提供資源供應的過程中收取合理的差價，即利潤。為了給居民供應燃氣，燃氣公司首先需要與政府簽訂城市燃氣專營協議，建設并維護城市內天然氣管道基礎設施，包括門站建設、儲備庫建設、管道敷設及維護，有些城市還為天然氣公交車、出租車提供燃氣，就需要建設車用天然氣加氣站；其次，從上游經營主管道的公司（如中石油）拿到天然氣供應指標；然后接受居民用戶（小區開發商）的供氣申請，并建設到居民小區、入戶的管道，安裝計量表具，按期抄表、收取居民燃氣費并提供收費憑證。燃氣行業信息化建設現狀燃氣行業分為三個大的企業形態：采氣企業，國內主要是中國石油、中國石化、中國海洋石油勘探公司；輸氣企業，按照西氣東輸路線，分段建設、運營；下游城市燃氣公司，從輸氣公司處批發天然氣，再建設城市管網，將天然氣輸送到居民用戶家中。采氣企業的組織機構就是中國石油、中國石化、中海油的組織架構。輸氣企業組織架構，一般的部門設置有：董事會、總經理、總工、總會計、生產調度、工程部、技術、審計、財務等。城市燃氣公司，一般來說一個城市一個燃氣公司或者集團公司，分屬于不同的燃氣集團總公司，如中燃公司為香港上市的燃氣集團公司，下屬60多家城市燃氣子公司；昆侖燃氣公司為中國石油控股的燃氣集團公司，下屬40多家城市燃氣子公司；華潤燃氣集團公司下屬40多家城市燃氣子公司。各城市燃氣公司較大的一般以集團公司的形式組織，集團公司一般下設有管網建設分公司，各分區銷售分公司以及各種職能部門、設計院所等，有的還下轄有設備制造方面的公司。信息化需求分析上游 中游 下游用氣戶地區內中輸管道城市門戶站跨地區的長輸管道天燃氣開采、制造 用氣戶地區內中輸管道城市門戶站跨地區的長輸管道天燃氣開采、制造圖1管道天然氣產業鏈按照上游、中游、下游的行業構成劃分，這幾類企業對于信息化的需求，上游開采制造企業無需贅述。中游長途輸氣企業在信息化的需求上主要是生產上的數據采集及監控系統，運營上的管理信息系統、辦公自動化系統。著重說明下游分銷也就是城市燃氣公司的信息化需求，主要包括三大方面：1、燃氣銷售及抄表系統；2、城市燃氣管網監控系統；3、管理信息化系統。2.燃氣行業信息化解決方案概述燃氣行業涉及生產、傳輸、存儲、計量、使用、營銷等多個環節，并且其傳輸范圍長、使用范圍廣，造成在管理、監控及對客戶的使用服務方面做到高質量、統一化、高效率會有很大難度，隨著物聯網的應用提出，智慧化燃氣傳輸網絡逐漸被提到日程上來，通過物聯網技術可將原有燃氣網絡進行有效改造，使其智慧化，幫助燃氣公司提高各方面能力。其具體需求可包括：1、以無線自動抄表系統滿足城市燃氣的售氣及抄表方面的信息化需求；2、燃氣管網的監控，通過在各主要監控點如門站、調壓計量站等，設置GPRS數據采集模塊，配合重點區域視頻監控、燃氣泄露監控，實現對管網的遠程無線監控。3、燃氣公司建立企業級的管理信息系統，包括OA、郵件、車輛監控，提升燃氣公司的整體信息化水平。4、按照主管道傳輸、門站監控、存儲站監控、調壓計量站、到戶傳輸、加氣站、抄表、辦公、營銷9部分進行分別描述。圖2燃氣行業信息化解決方案構成3.總體方案燃氣泄露監控燃氣作為高危氣體其泄露的后果非常嚴重，但由于燃氣傳輸的路線過長，通過人工的方式不可能全面管理與監測，因此燃氣泄漏監控作為燃氣行業典型物聯網應用將被廣泛應用，泄露監控將針對燃氣行業生產過程全面檢測，從生產到傳輸以及最終的使用，是一個端到端的檢測體系。將可燃氣報警器安裝于需要監測的地點，將聲光報警器安裝于主控室、前臺或其它明顯處，通過GPRS數據傳輸模塊與系統連接。當發生燃氣泄露時：1、系統發出聲光報警并結合電子地圖顯示報警地點（如圖3）。2、系統將以短信的形式對相關負責人和工作人員進行通知，短信形式如：***地點泄露監控器發出燃氣泄露報警，請立即趕往處理。圖33、事故處理后，工作人員通過電話對監控中心進行匯報，由監控中心人員進行報警的解除。遠程流量監控遠程流量檢測主要用于門站與調壓計量站使用，實時監測燃氣流量數據，并可針對異常情況進行報警。遠程流量監控系統，是與各類氣體流量計配套，將被監控的流量計的狀態信息通過無線的方式，遠程自動上傳到監控中心。在監控中心通過計算機及相應的軟件對被監控的流量計的狀態進行實時監控，從而能及時掌握流量計的計量信息及運轉情況。通過監控軟件，還可以以報表形式將狀態數據進行輸出，供進一步分析之用。本系統的實施方案是在流量計工作現場，通過一定的手段（如脈沖、RS485連線）將計量表提供的原始數據采集到我們的遠傳終端設備中；這些數據在終端設備中經過整理組合后，再通過GPRS的方式發送到連接在互聯網上的監控中心服務器上（即監控端）；在服務器上通過我們的監控服務軟件對被監控的終端進行管理，同時建立OPC服務器，為組態軟件提供OPC服務；再通過我們基于組態軟件所開發的監控界面，直觀地進行監控和數據分析等工作。XXX遠程流量檢測系統是專門針對單一節點流量等相關信息的監控而研發的一套系統，由遠傳終端和服務端軟件組成。在遠傳終端上，通過選擇不同數據處理模塊，可以對脈沖信號、串口RS485等常用接口進行數據采集。圖4XXX遠程流量檢測系統基本方案每組遠程流量檢測系統由至少3個采集器、1個遠傳終端、1套服務端軟件組成。遠程無線抄表用戶終端燃氣表采用民用無線遠傳燃氣表以及工業無線流量控制器，設備帶有閥控、電池供電，通過無線方式抄讀以及進行控制。信息無線傳輸的采取，首先小區內采用無線路由器搭建無線抄表小區網絡，表具終端作為網絡的終端節點接入。另外，采用GPRS集中器，將小區內的無線抄表網絡與燃氣公司數據中心建立連接，從而形成一個覆蓋所有小區的大網絡。網絡化抄表方式所需的設備有無線路由器、GPRS無線集中器。同時，為了維修維護方便，以及應對可能出現的網絡故障需要應急上門抄表等情況的出現，本方案中也提供了手持式抄表方式，此方式由抄表或維修人員持手持抄表器或PDA無線抄表套件，進入小區內，通過小區無線抄表網絡，或者直接點對點方式，對表具進行抄讀。抄讀的數據帶回燃氣公司，導入到數據中心的無線監控管理信息平臺中。用戶遠程監控管理信息平臺，需采用網絡化信息平臺方式，在數據中心建立數據庫服務器、管理服務器以及應用服務器，燃氣公司的各個營業網點，通過VPN方式連接到數據中心，進行相關的業務辦理。另外，可以在數據中心通過通信前置機的方式，與銀行系統建立連接，從而實現銀行的代收費功能，方便用戶繳費。燃氣公司實施無線自動抄表系統后，會帶來如下有益的方面：1、抄表不入戶，不會出現擾民等問題。2、對表具實時監控的能力，隨時了解表具運行狀態。3、支持遠程預收費，提供更方便的繳費手段。4、相比傳統IC卡預付費表，可以有效解決“長通閥”、竊氣、囤氣以及產銷差等問題。5、相比有線或載波式遠程抄表系統，不需增加額外的布線，安裝實施方便。6、為燃氣公司節省大量抄表的人力成本。7、實時掌握表具狀態，業務信息等，杜絕工作人員私下售氣等弊病。8、自動化超收表具信息，進行智能分析統計，提升管理水平。信信信圖5遠程視頻監控視頻監控可根據地理條件選擇不同的傳輸方式，可采用有線傳輸、移動網絡傳輸、微波傳輸等，在存儲的要求上也可根據不同條件選擇，在有前端監控需求（如：門站、計量站等）的地點采用前段存儲加中心存儲，而無需求（如主管道傳輸、到戶傳輸等）的則都采用網絡存儲。XXX網絡視頻監控系統由前端采集點、中心管理平臺、客戶端（包括用戶監控中心及各分散監控點）、承載網絡四大部分組成。如圖6所示。圖6系統組成車輛緊急調度車輛調度系統是利用GPS、互聯網以及GIS技術為燃氣行業提供車輛定位、車輛運行狀態監控、車輛調度、管理和車輛信息管理等業務功能，管理人員可通過電腦（PC機）和互聯網登錄系統實現對車輛的統一監控、調度以及管理，同時能夠提供必要的統計報表最大限度地保證車輛的安全，降低企業日常生產中的管理風險。管理人員可以通過電子地圖查詢最近的車輛，根據報警情況進行車輛的實時調度排險（如圖7所示）。圖7特別是針對燃氣行業，其傳輸線路較長，服務區域廣泛，因此若發生問題時及時救援和處理就是一個非常重要的問題，而車輛調度系統可以幫助其解決快速查詢車輛，基于位置的智能調度。在事件發生時實時動態部署人員分布，使決策更加準確及時。日常部署：為巡線人員設置路線，線路分布更加合理科學。重大工程部署：當發生重大案件時需要協調各方資源時，監控人員根據當前人員車輛分布情況，結合現實狀況實時部署調配資源。緊急事件調度：如遇危情，監控中心可在電子地圖上設定某一區域，系統自動搜尋與選擇當前行駛在該區域的所有車輛，并可立即向選中車輛發送指令，就近到達現場。流程及效果見圖8。圖83.6其他應用系統3.6.1遠程閥門控制當出現泄漏等突發事件，主控室可通過電子地圖查詢到出事地點的上一級管道傳輸閥門，通過系統將上一級管道傳輸閥門進行關閉，避免了人工關閉的不及時性，避免更大事故的發生。3.6.2遠程氣壓監控為監控中心提供采集點的實時氣壓數據，為燃氣公司提供分析數據。評委評語選登：評委評語選登：隨著信息化技術的發展和深入，家居智能化已經開始進入千家萬戶，市政服務設施的智能化是智能家居的