燃氣管網(wǎng)智能化綜合調(diào)度系統(tǒng)集成研究

黃祖林+王業(yè)深

摘要： 本文提出了對現(xiàn)有調(diào)度系統(tǒng)進行集成的方案，結(jié)合青島市燃氣集團調(diào)度系統(tǒng)建設(shè)的現(xiàn)狀對方案進行了論證，通過對比闡述了整合后的優(yōu)越性。

Abstract： This paper proposes the solutions to the integration of the existing scheduling system， demonstrates the solutions according to the current situation of the scheduling system construction of Qingdao Energy Gas Co. Ltd.， and points out the advantages of integrated scheme by comparison.

關(guān)鍵詞： 燃氣智能化；調(diào)度系統(tǒng)；集成

Key words： intelligent gas；scheduling system；integration

中圖分類號：TU996 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）29-0047-02

0 引言

隨著燃氣企業(yè)調(diào)度中心信息化建設(shè)的不斷深入，信息系統(tǒng)應(yīng)用于管網(wǎng)運營業(yè)務(wù)的各個方面，而信息系統(tǒng)的建設(shè)往往根據(jù)業(yè)務(wù)需要分期分批建成，獨立運行，各信息系統(tǒng)之間沒有建立起有效的連接。而燃氣行業(yè)的特殊性，要求調(diào)度系統(tǒng)在緊急情況下采取有效可行的方案控制緊急情況，能快速地作出反應(yīng)，這也成為燃氣公司亟待解決的一個重要問題。

筆者主要針對這一問題進行系統(tǒng)集成研究，將已有的和燃氣調(diào)度密切相關(guān)的系統(tǒng)進行集成并在GIS基礎(chǔ)上進行生產(chǎn)調(diào)度管理、應(yīng)急指揮和各類信息展示，以此達到及時、準(zhǔn)確、高效的智能化調(diào)度的目的。

1 燃氣管網(wǎng)智能化綜合調(diào)度系統(tǒng)的組成

燃氣管網(wǎng)智能化綜合調(diào)度系統(tǒng)由管網(wǎng)巡線定位系統(tǒng)（GPS）、遠程抄表系統(tǒng)、客戶服務(wù)系統(tǒng)（TCIS）、燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS）、燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）五部分組成。

1.1 管網(wǎng)巡線定位系統(tǒng)（GPS） 該系統(tǒng)已經(jīng)建成，主要對巡線人員的運行和巡線車輛運行進行實時監(jiān)控，然后清晰、直觀地顯示巡線人員和巡線車輛的運行情況。

1.2 遠程抄表系統(tǒng) 該系統(tǒng)的側(cè)重點是通過對重要客戶站點的運行狀態(tài)進行監(jiān)控，從而監(jiān)控公司重要用戶的用氣情況，在必要的時候還可以進行遠程抄表結(jié)算。其中，SCADA系統(tǒng)與遠程抄表系統(tǒng)共享通信系統(tǒng)和遠程站點。

1.3 客戶服務(wù)系統(tǒng)（TCIS） 該系統(tǒng)的建立，主要用于燃氣具的情況、管理公司各類用戶購買燃氣和用戶服務(wù)信息以及用戶表具信息和對用戶進行服務(wù)的情況。

1.4 燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)（GIS） 該系統(tǒng)已經(jīng)建立，主要是把企業(yè)地上各調(diào)壓站分布信息化、電子化，使地下燃氣管道和電子地圖相結(jié)合，方便進行信息查詢，將燃氣設(shè)施在計算機上很清晰地顯示出來，提供管道事故的應(yīng)急處理方案，實現(xiàn)管網(wǎng)安檢管理等功能。

1.5 燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA） ①壓力遙測系統(tǒng)。主要是通過不斷建設(shè)目前已經(jīng)完成的通信系統(tǒng)、7座中-中壓調(diào)壓站系統(tǒng)、2座門站系統(tǒng)、系統(tǒng)上位軟件及300多座民用、商用調(diào)壓站系統(tǒng)。系統(tǒng)側(cè)重點在于通過對門站、中-中壓調(diào)壓站及民用、商用調(diào)壓站壓力數(shù)據(jù)的監(jiān)控和采集，監(jiān)控公司燃氣管道的運行情況。并且在重要站點安裝了智能閥門，可遠程控制閥門的開關(guān)。②燃氣泄露報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)正在不斷建設(shè)中。目前已經(jīng)完成了通信系統(tǒng)、系統(tǒng)上位軟件及500多個站點的安裝。

系統(tǒng)側(cè)重點在于通過對燃氣管道閥門井以及燃氣管線旁的電力、網(wǎng)通等井內(nèi)安裝的燃氣濃度采集設(shè)備采集的濃度值，從而監(jiān)控公司燃氣管線的運行情況。一旦站點有濃度值報警，將安排搶修人員立即趕赴現(xiàn)場，查看是否有管道泄漏情況發(fā)生。

2 燃氣管網(wǎng)智能化綜合調(diào)度系統(tǒng)存在的問題與集成思路

2.1 存在問題 ①SCADA系統(tǒng)界面實時顯示的數(shù)據(jù)將所監(jiān)測設(shè)備的信息表達得一目了然，但它割裂了設(shè)備與其具體地理位置的關(guān)系，難以為事故搶修、排查故障提供準(zhǔn)確的定位服務(wù)；②GIS對空間數(shù)據(jù)的組織功能和管理分析是綜合調(diào)度管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)和前提。但是監(jiān)控設(shè)備的實時信息不能在GIS圖上實時表達，GIS本身對實時數(shù)據(jù)的支持較弱，單純的GIS不能滿足供氣系統(tǒng)的決策支持和實時調(diào)度的需要；③TCIS是集呼叫中心、用戶資料管理、客戶服務(wù)、業(yè)務(wù)受理為一體的綜合系統(tǒng)。但在辦理用戶投訴、用戶報裝、業(yè)務(wù)咨詢等業(yè)務(wù)時，坐席值班人員無法知道供氣設(shè)備的實時信息和用戶的具體地理位置，無法給工作人員下達位置明確的工作表單，也不能為用戶提供準(zhǔn)確及時的信息服務(wù)，造成工作被動。④GPS只是對搶修車輛和巡線人員在地圖上進行了準(zhǔn)確的定位；

2.2 集成思路 各信息系統(tǒng)在燃氣調(diào)度中起著重要的作用，任何一個系統(tǒng)不能夠滿足管網(wǎng)實時調(diào)度管理要求時，就需要按照數(shù)據(jù)共享以及功能分擔(dān)的原則將系統(tǒng)進行集成。

SCADA能夠?qū)φ{(diào)壓站、門站以及泄漏報警設(shè)備站點和流量站點等進行數(shù)據(jù)監(jiān)控和采集，并在有突發(fā)問題的時候能夠自動報警，使調(diào)度人員立即知道突發(fā)異常的準(zhǔn)確位置。而客服系統(tǒng)在收到報修信息的時候，也要盡快提供給調(diào)度人員準(zhǔn)確的報修位置，還可以利用車輛GPS定位系統(tǒng)對搶修車輛和巡檢車輛進行定位。我們從上述情況不難看出，燃氣調(diào)度工作與地理位置密切相關(guān)。

3 燃氣管網(wǎng)智能化綜合調(diào)度系統(tǒng)集成后的框架與功能

3.1 功能框架 系統(tǒng)設(shè)計的總體目標(biāo)就是要將生產(chǎn)輸配運行管理與企業(yè)過程服務(wù)管理進行有效的結(jié)合，形成快速反應(yīng)、智能調(diào)度、綜合報表、業(yè)務(wù)評估和決策分析等管理行為，提高工作效率、服務(wù)質(zhì)量以及應(yīng)對突發(fā)事件的能力。

①智能輸配調(diào)度，就是系統(tǒng)集成后功能互補和數(shù)據(jù)共享的智能反應(yīng)，在應(yīng)對突發(fā)事件時可快速、準(zhǔn)確地形成應(yīng)對方案。②場站動態(tài)監(jiān)控，就是對門站、儲備站等重要燃氣設(shè)施通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行動態(tài)監(jiān)管，保證場站的正常、安全運行。③便捷用戶管理，主要是面向用戶提供服務(wù)支持及售氣收費管理流程提供支持，使燃氣公司在平時的工作中能更有效地根據(jù)客戶需求開展相關(guān)工作。④管網(wǎng)在線監(jiān)測，就是通過SCADA系統(tǒng)對管網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行實時采集，保證管網(wǎng)運行工況的安全運行。

3.2 集成后智能化調(diào)度系統(tǒng)具體功能 ①管線巡檢統(tǒng)計分析。巡檢員根據(jù)任務(wù)或時間段生成相應(yīng)業(yè)務(wù)報表，提供報表化、圖形化的業(yè)務(wù)分析數(shù)據(jù)。燃氣系統(tǒng)維修保養(yǎng)方面可建立計算機故障數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)，以及設(shè)備維修保養(yǎng)的監(jiān)測系統(tǒng)。②實時數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控智能反映。在GIS的平臺上可以顯示靜態(tài)的地形圖和燃氣管網(wǎng)圖，而SCADA能實時地顯示燃氣輸配設(shè)施的運行狀態(tài)、各項數(shù)據(jù)等信息，兩者功能互補。③燃氣管網(wǎng)要素信息查詢及區(qū)域統(tǒng)計和模擬操作。通過在管網(wǎng)圖上單擊鼠標(biāo)等簡單的操作，能夠以彈出窗口的形式顯示指定燃氣管網(wǎng)配件的屬性信息，選擇最優(yōu)停運設(shè)備，并自動生成停氣通知單。④智能應(yīng)急搶修。當(dāng)調(diào)度中心收到搶修信息后能夠依靠空間定位功能自動在GIS平臺上進行定位并根據(jù)管網(wǎng)情況生成應(yīng)對方案和相關(guān)信息表。⑤輔助決策。輔助決策功能在GIS平臺提供燃氣管網(wǎng)設(shè)備屬性和位置信息的時候，根據(jù)SCADA提供給管網(wǎng)運行工況的數(shù)據(jù)，減少災(zāi)害事故的發(fā)生和泄漏的損失。⑥地圖打印。燃氣GIS本身屬于AM/FM的范疇，具有強大的自動成圖和設(shè)施管理功能，主要是以GIS為平臺的調(diào)度系統(tǒng)，以此便于實現(xiàn)燃氣管線專題地圖的打印。

上述表明，以GIS為基礎(chǔ)的調(diào)度系統(tǒng)，大大減輕了調(diào)度人員的工作量，在提高燃氣生產(chǎn)調(diào)度水平的同時，也大大提升了員工對突發(fā)事件的處理能力和響應(yīng)速度，更好地實現(xiàn)了其智能化調(diào)度的價值。

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