智慧燃气安全运营一体化平台的构成及应用

文｜广西财经学院 龙娟；通讯作者 广西数广日海物联科技有限公司 宁忠伟

1.概述

燃气智能化是指通过传感器、计算机、通信技术等手段将燃气的运行状态信息进行采集，并将采集的数据信息进行挖掘分析，然后将分析后的数据进行数字化管理并在系统中自动生成决策指令，以实现对燃气的控制及管理，如图1所示。

图1 城市智慧燃气安全运营管理流程图

1.1 智慧燃气安全运营的基本概念

智慧天然气的安全运营是指以云计算、物联网、大数据和移动互联网等为基础，以城市燃气的管理服务为核心，对整个燃气行业的规划和决策提供支持的一种综合的系统工程[1]。在我国，由于经济发展水平的限制以及人们的生活质量的提升，使得传统的燃气产业的管理模式已经不能满足当前社会的需求；同时，随着国家的政策扶持，智能化的燃气技术也在不断地完善，这就要求相关的企业能够将先进的科学技术与现有的基础设施相结合，从而提高自身的竞争力与生存能力。

1.2 智慧燃气安全运营管理模式

目前我国的燃气安全运营系统主要有三种模式：一是政府主导型的燃气供应模式，即由政府部门负责规划和建设城市燃气的基础设施、公共安全服务设施以及相关的配套工程，并提供相应的技术支持。二是以市场为主导的燃气供应模式，由企业自主进行燃气的采购、销售及售后维修等，并通过与各运营商的合作来实现对燃气安全的有效管控。三是以用户为中心的综合型管理体系，即由国家燃油公司负责管理，在全国范围内的统一调度，在各地建立起自己的网络平台，根据实际的经营状况，为投资提供有力的决策，同时也可以与其他的大型国有能源集团共享[2]。

1.3 智慧燃气安全运营一体化平台的特点

随着信息技术的飞速发展，智慧燃气的服务范围已经不仅仅局限于燃气的供应、储存、配送等环节，而是更加注重于燃气的安全管理和控制。在这种情况下，通过对燃气的实时监控，可以实现对燃气的合理分配，从而提高用户的满意度。

由于不同的城市有不同的需求特点，因此在建设过程中需要根据具体的实际状况进行调整。同时也要结合自身的资源条件，选择合适的开发模式，以达到最佳的经济效益。此外还需考虑到未来的可扩展性，以满足更多的市场需求。

2.智慧燃气安全运营一体化平台存在的问题

2.1 系统管理不佳

智慧燃气的运行涉及的设备很多，如燃气输送管道、燃气的控制系统和燃气的检测仪等，这些都需要在一个统一的网络平台上进行操作。虽然我国的燃气事业发展已经有了长足的进步和进展，但是在燃气行业的管理方面还存在着一些问题，比如在燃气的监控系统、调度管理系统、智能化程度等方面，这些都需要进一步的提高和完善。目前，中国大部分城市都建立了比较完备的燃气安全监管体系，但仍然有许多的缺陷和不足。首先是对现有的燃气运行模式的认识不够，对燃气的利用率低，没有形成有效的管网，造成大量的浪费；其次是对燃气的检测手段落后，不能及时准确的掌握实时的情况；再次，由于缺乏统一的标准规范，各部门之间的协调性较差，导致信息共享的难度大，效率低下。

2.2 对信息系统的维护与升级的难度较大

如果在信息化的系统维护过程中出现了问题，管理中的需求得不到快速、准确的响应，就会导致整个体系的崩溃或者瘫痪，开发与管理脱节，用户的真实诉求得不到完整的满足，这将给用户的使用带来很大的不便。燃气业务信息化在系统维护过程中，围绕公司燃气运维管理，从科学、智能、信息管理机制等出发，进行用户结构的划定、权限的调整，在升级过程中将信息进行摘选，实现集团和企业两级巡检管理的需要，满足集团下属分公司的使用需求[3]。因此需要在现有的技术基础上，进一步提高燃气的利用率，减少对环境的污染和对资源的浪费；同时，还要不断完善燃气的监控系统，加强对燃气的实时监测，实现远程的控制和管理。

2.3 智能化水平较低

我国燃气行业发展的时间较短，在技术上还没有形成成熟的体系和标准，所以在燃气的安全运营上也是处于初级阶段。目前国内燃气公司已经实现了智能化的基础建设，但是因为覆盖面较低，不能保证家家户户都能够得到及时的意见反馈，所以这种方法的缺点是，它无法及时将用户的需求反馈给企业，从而不能满足客户的个性化服务要求。同时，由于燃气智能化水平不高，智慧燃气的运营模式还不够成熟，导致了燃气系统的故障率高，影响了整个城市的正常运行。因此，智慧燃气的建设需要进一步的提高和完善。

2.4 安全运营一体化平台监管不健全

由于我国燃气行业的发展起步晚，在市场化改革的过程中，政府对燃气的监管力度不够，导致燃气的安全监管不严，甚至出现了一些违规操作的现象；同时，燃气公司内部管理制度也不完善，使得企业的经营行为缺乏约束力，在一定程度上影响了居民的正常生活。2014年，国家发改委发布《关于加强天然气管网安全运行工作的通知》，要求各部门要严格按照规定的内容进行检查，并将相关数据信息公开，让民众了解到自己的合法权益。

3.智慧燃气安全运营一体化平台设计

3.1 设计原则

在进行智慧燃气安全运营一体化平台设计时，需要遵循以下原则：

(1)安全性：在满足用户的需求下，保证系统的安全可靠，并确保其可以正常运行。(2)实用性：要考虑到不同的天气、地理环境、设备的性能等因素，从而使其具有较好的适用性。(3)可扩展性：随着技术的发展和进步，智能化燃气的建设也会不断地更新，因此在设计时应充分的结合实际情况，以保障该平台能够更好的为社会服务。（4）为了使该平台的功能更加完善，还应该尽可能的提高其可维护的程度和效率。（5）还需对该平台的使用范围加以限定，以便为将来的升级提供方便。（6）还要对相关的数据信息的采集工作做好相应的准备与安排。（7）平台必须具备综合能力，并能将这些能力应用到具体的项目中。

3.2 整体架构

根据上述所列的智慧燃气安全运营一体化平台的构成及应用，可以将其分为以下几个部分：

(1)智能终端系统：主要是对燃气用户的基本信息进行收集和分析并通过云计算技术对数据的处理实现实时监控，从而达到有效的决策目的。(2)远程控制：主要是指利用互联网、物联网等现代信息技术，将燃气的运行情况与相关的设备状态及时的反馈给调度中心，使其能够在第一时间了解到当前的状况以及可能的危害程度，并做出相应措施。（3）加强与其他子模块的衔接及联系，使之形成整体的网络结构，便于管理。

3.3 主要功能要求

基于燃气智能化的燃气安全运营一体化平台的主要业务包括：(1)对燃气的使用情况进行实时监控，对燃气的运行状态和相关数据的变化做出及时的反应；(2)对天然气的输送、存储、运输等过程的信息作出分析，并根据这些反馈的信息制定相应的计划；(3)通过云计算技术，将各种不同的需求量的服务集中在一起，形成一个统一的系统；(4)在提供的服务范围内，可以实现远程控制，并能为客户提供更多的个性化的定制服务。

3.4 加强平台管理及优化

要加强对现有的燃气安全运营一体化平台的管理力度，提高其运行效率，减少不必要的损失；在设计的时候，要充分考虑到不同的用户需求，提供个性化的服务；对于新的技术、新的设备、新的应用等方面都应该给予足够的重视并进行及时的更新与维护，以保证该体系的正常运转。

平台的主要工作流程优化如下：(1)系统初始化：用户通过登录到本平台的账号和密码进行登陆，之后就可以选择个人信息的管理、燃气的购买、燃气的售后等操作；(2)系统功能模块：根据不同的需求将其划分为多个子模块，每个子模块都有相应的代码实现其对应的功能；(3)数据处理：在该平台中，需要对采集到的实时燃气的相关参数和状态等进行分析，并对这些数据的变化趋势做出判断然后再将结果反馈给决策层，从而形成一个完整的智能化的运行机制；(4)综合服务：平台提供各种设备的使用情况，如是否符合要求，是否存在故障，是否有异常，以及发生事故的可能性，最后将所有的数据整合起来，为下一步的优化提供参考。同时也为以后的升级做准备。

3.5 系统监控

系统监控是指通过对燃气运行的实时监测，及时发现燃气用户的违规行为，并根据相关的预警信息，采取相应的措施进行控制，从而达到有效的安全管理[4]。在智能燃气市场的竞争中，燃气运营的安全问题也越来越受到重视。为了保证天然气的安全供应，需要对燃气的运维、使用、调度等方面的情况做出全面的分析与判断，并提出针对性的建议和解决方案。

在智慧城市的建设中，要加强对信息系统的监管力度，建立健全的网络体系，以确保系统的正常运转。同时还要做好应急预案，避免出现突发事件时，手足无措。紧急事件处理流程如图2所示。利用云计算技术，实现远程的数据共享，提高服务效率。完善燃气的检测设备，为居民提供更多的便利与保障。

图2 紧急事件处理流程图

燃气智能化的核心是信息安全，燃气用户在使用过程中，需要通过相关的技术手段来保护自身的隐私和财产安全，(1)信息加密。在燃气运行的整个流程中，必须要保证其机密性，防止泄露，同时还要对数据进行严格的保密性审查，确保不被他人窃取。(2)密钥管理。在燃气的运营期间，要对系统的安全性和可靠性进行进一步的评估与分析，并采取相应的措施来保障信息系统的安全可靠。(3)访问控制。为了有效地避免非法的操作行为，可以采用多种方式实现授权，如远程监控、防火墙、身份认证等。（4）利用网络的优势建立起一个完善的数据库管理系统，以方便日后的查询与维护。（5）根据不同的需求设计出具有针对性的服务项目，从而提高客户的满意度。

3.6 数据库

数据库是系统的核心部分，其主要功能包括数据存储、查询、统计分析和管理。数据库的建立在智能燃气行业的发展过程中，数据库技术的重要性不容忽视。在燃气用户的使用中，由于燃气产品的特殊性，需要对其进行专门的设计和开发。因此要根据具体的情况来对数据库的建设做出相应的规划和要求。同时要保证数据库安全可靠，避免出现不必要的问题而影响整个信息系统的运行效率[5]。

4.总结

综上所述，基于云计算的燃气智能运营一体化平台具有较高的安全性、可靠性和可扩展性，同时也具备较高的可维护性。本文以燃气用户的角度出发，对其进行了深入的探讨与分析，并针对性地提出了具体的建议与措施。