智能技術(shù)在城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的應用研究

孟 楊

（太原天然氣有限公司，山西 太原 030006）

城市燃氣輸配管網(wǎng)建設規(guī)模日漸擴大，管網(wǎng)運行工作更加復雜，僅依靠傳統(tǒng)管理模式難以及時發(fā)現(xiàn)與預防管網(wǎng)實際運行中存在的各類安全隱患，需借助更加先進的智能技術(shù)，建立起燃氣輸配管網(wǎng)智能化管控系統(tǒng)，全方位、全時段的監(jiān)管城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)運行狀態(tài)。

1 智能技術(shù)在城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)中應用的重要意義

燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)是城市建設的重要內(nèi)容，對維持城市正常生產(chǎn)經(jīng)營具有重要意義。隨著地區(qū)城市化發(fā)展進程的不斷加快，燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)更加復雜，建設規(guī)模日漸擴大［1］。為更好滿足大眾對燃氣供應效率及安全性的要求，需深入挖掘并繼承傳統(tǒng)燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)管理經(jīng)驗，借助更加先進的智能化技術(shù)，建立起智能城市輸配管網(wǎng)控制系統(tǒng)。

現(xiàn)階段城市燃氣輸配管網(wǎng)的老化與腐蝕問題日漸嚴重，由于周邊建設工程不斷增多，人口密集程度增長，導致燃氣輸配管網(wǎng)面臨的安全隱患問題更加嚴峻。為響應建設和諧文明城市的號召，需將當前關(guān)注重點放置在燃氣輸配管網(wǎng)運維以及應急防災等過程中，建立起功能完善的輸配管網(wǎng)系統(tǒng)故障預警機制。

2 智能城市燃氣輸配管網(wǎng)建設方案

智能城市燃氣輸配管網(wǎng)主要就是對傳統(tǒng)輸配管網(wǎng)系統(tǒng)進行智能化改造，更好實現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)集中管控。借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算等先進智能技術(shù)，全面收集與分析燃氣輸配管網(wǎng)運行信息，針對信息分析成果，對燃氣輸配管網(wǎng)實際運行狀態(tài)進行綜合評估。

2.1 智能城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)架

智能化城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)主要分為以下幾個部分： 第一，決策層。屬于智能燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的最高管理層，能夠借助管網(wǎng)運行及管理信息的分析結(jié)果，做出科學決策，確保輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的運維工作能夠達到最佳效果；

第二，執(zhí)行層［2］。肩負起智能城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的運營功能，借助現(xiàn)代信息軟件技術(shù)與硬件設備，將燃氣輸配管網(wǎng)管理工作各自系統(tǒng)有機聯(lián)合在一起。通過數(shù)據(jù)檢測、流程跟蹤以及全面控制等手段，發(fā)現(xiàn)燃氣輸配管網(wǎng)安全運營、維修作業(yè)等環(huán)節(jié)中存在問題，分析此類問題發(fā)生原因；

第三，數(shù)據(jù)層。是智能城市燃氣輸配管網(wǎng)運行及管理信息傳輸?shù)闹匾獔鏊?，使燃氣輸配管網(wǎng)各類信息得到統(tǒng)一梳理，明確燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)運行期間的需求，對運行管理方案進行進一步完善。舉例而言，將燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的臺帳信息在各參與部門中公開共享，確保燃氣輸配管網(wǎng)建設與后期安全運營工作均能夠以獲得最大化經(jīng)濟效益為目標。

第四，通信層。由于智能化城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)運行期間會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，需借助功能完備的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，對此些數(shù)據(jù)進行交換及傳輸，通過在傳統(tǒng)燃氣輸配管網(wǎng)內(nèi)增加無線通訊設備，是相關(guān)管理部門能夠隨時獲得管網(wǎng)控制信息，針對管網(wǎng)運行狀態(tài)制定出相應解決對策。

2.2 智能城市燃氣輸配管網(wǎng)可行性研究

現(xiàn)階段國家及有關(guān)部門對城市燃氣輸配管網(wǎng)智能化改造工作給予了高度重視，通過加大智能改造工作投入力度，使燃氣管道生產(chǎn)運營管理水平進一步提升［3］。信息化建設成果日漸顯著，通過在城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)中應用先進的地理信息系統(tǒng)、資產(chǎn)管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集工具等先進智能技術(shù)，使智能化城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的功能完備，使城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的智能化改造工作得以盡早實現(xiàn)。

2.3 智能城市燃氣輸配管網(wǎng)改造內(nèi)容

在建立智能化城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)平臺期間，主要就是對原有燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的技術(shù)進行升級，改造系統(tǒng)附屬設備，對系統(tǒng)運行過程中的動態(tài)數(shù)據(jù)進行整合及分析，從根本上提升系統(tǒng)建設及管理數(shù)據(jù)利用率，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在運行過程中存在的安全隱患，不斷對燃氣輸配管網(wǎng)的管理方案進行優(yōu)化與改善。

對燃氣輸配管網(wǎng)內(nèi)的基礎數(shù)據(jù)進行集成化管理，降低信息孤島問題發(fā)生幾率，確保燃氣輸配管網(wǎng)運行狀態(tài)等信息能夠得到快速查詢［4］。對輸配管網(wǎng)內(nèi)的調(diào)壓箱、閥門等進行智能化改造，使管網(wǎng)內(nèi)的附屬設備更加滿足管網(wǎng)安全可靠運行目標。

3 智能城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度

通過將智能技術(shù)高效應用在城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)改造過程中，對管網(wǎng)系統(tǒng)的運行進行綜合調(diào)度。首先，對管網(wǎng)輸配情況進行調(diào)度，通過收集與分析燃氣輸配管網(wǎng)在實際運行期間的壓力、溫度、流量等參數(shù)數(shù)值，及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)異常運行問題，快速調(diào)度各部門對管網(wǎng)進行系統(tǒng)設備檢修工作，將輸配管網(wǎng)系統(tǒng)安全事故發(fā)生幾率降低到最低范圍之內(nèi)；其次，對管網(wǎng)氣源進行調(diào)度。全面監(jiān)管及記錄燃氣輸配管網(wǎng)上游燃氣流量、壓力等數(shù)值，從根本上保障城市燃氣輸配供應的連續(xù)性；最后，對管網(wǎng)應急措施進行調(diào)度。針對燃氣輸配管網(wǎng)實際運行過程中可能發(fā)生的安全隱患問題，制定出全面專項的應急預案，縮小管網(wǎng)安全事故影響范圍。

4 結(jié)語

總而言之，建設智能化城市燃氣輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的工作任重而道遠，為確保智能技術(shù)能夠在城市燃氣輸配管網(wǎng)運行及管理過程中發(fā)揮出積極作用，相關(guān)部門需深入分析當前城市發(fā)展現(xiàn)狀，制定出燃氣管網(wǎng)調(diào)度智能化目標。