北京燃气集团运行调度中心

北京市燃气集团有限责任公司气融万物惠泽万家成为世界一流的清洁能源运营商内容简介一、北京燃气发展情况二、智能燃气网背景和概念三、城市智能燃气网技术特点四、城市智能燃气网技术构架2011年供气量69亿立方米，为北京市436万户天然气用户提供服务；天然气管网已覆盖除延庆以外的北京市所有区域天然气管道14322公里，调压站（箱)15023台；门站5座;调压站668座;调压箱14500余座;储罐站:4座一、北京燃气发展情况供应规模用户发展年均增长率18%年均增长率11%2000年以来年均增加用户27万户2000年以来年均增加气量5.3亿方2000年以来北京市蓝天数及天然气使用量相关性示意图环保贡献：对北京市大气环境的改善发挥了重要作用序号名称说明目前应用情况1热电气联调系统外部；在用；2市政应急平台外部；在用；3市政管网设施外部；在用；4市政工程填报外部；在用；5SCADA系统内部；在用；6燃气供应预测系统内部；在用；7管网仿真系统内部；在用；8地理信息系统内部；在用；9应急抢修系统内部；在用；10场站视频监控系统内部；在用；11无线指挥系统内部；在用；12生产作业系统内部；在用；1396777接警系统内部；在用；14生产运行系统内部；在用；15短信平台内部；在用；“十一五”时期，北京燃气集团制定了《北京燃气集团有限责任公司信息化总体规划》和《北京燃气集团有限责任公司信息化总体规划实施细则》，经过多年的建设，北京燃气集团目前在基础设施、应用系统、信息化标准、组织管控、信息安全等方面均得到不同程度的提升，燃气集团的信息化建设已经初具规模。生产运营密切相关的系统按照管理类别列表如下：生产运营信息化水平现状7管网系统示意地理信息系统罐站流程示意门站瞬时流量主要增长点构成以四大热电中心、锅炉煤改气等大型集中负荷为依托，结合新城和重点园区规划，发展较为集中的负荷，同时发展汽车、三联供等有利于调峰的的优质负荷，不断调整城市能源结构，改善大气环境质量。十二五规划主要增长点随着北京天然气的发展，北京的空气质量有了很大改善，但与国际相比，还存在较大差别。特别是对人体危害较大的PM2.5污染指标还得不到有效的控制，为此，今年政府为民拟办35件重要实事将监测治理PM2.5及改善市民生活环境位列所有实事首位，成2012年“1号”实事。当前发展面临的新形势

颗粒物：按其粒径大小可分为三种，是我北京市目前最主要的污染物。易进入深部呼吸道、血液、吸附其他毒物PM10,能进入人体呼吸道，且能长期漂浮于空气中，也称飘尘PM2.5在空气中悬浮的时间更长，对健康的危害极大包括液体、固体或者液体和固体结合存在的，并悬浮在空气介质中的颗粒。PM2.5等基本概念种类数量（万吨）百分比本地燃煤0.917%机动车1.1622%工业、喷涂0.8516%扬尘0.8516%周边燃煤1.3225%其他0.214%合计5.29100%北京市PM2.5主要来源：本地燃煤占17%，机动车排放占22%，合计39%。煤改气和车用气能够有效治理PM2.5排放减少PM2.5排放的重点举措（一）锅炉煤改气与四大热电中心改燃气工程（二）天然气汽车(CNG、LNG)推广（三）冷热电三联供项目推广（分布式能源）（四）农村供气工程“十一五”初，年用气量33亿“十一五”末，年用气量近70亿“十二五”末，年用气量180亿，在新减排政策的促进下，年用气量约200亿远期“十三五”末，年用气量300亿用气量发展预测根据北京市《北京市“十二五”能源发展建设规划》，至2015年天然气在能源结构中的比例从目前13%提升到20%以上近期为了有效治理PM2.5污染问题，天然气消费将呈现剧增趋势.内容简介一、北京燃气发展情况二、智能燃气网背景和概念三、城市智能燃气网技术特点四、城市智能燃气网技术构架二、城市智能燃气网发展背景近年来，各个燃气企业特别是大中型燃气公司为了提高企业管理水平，都逐步建立了数据采集与监视控制系统（SCADA系统）、地理信息系统（GIS系统）、客户关系系统(CRM)等各类信息化系统，并取得了一定的效果。发展背景目前智能电网相关概念已经提出，其概念的主要特征包括分时计价等需求侧管理手段、可再生能源的接入、电动汽车的使用等2008年IBM首先提出了“智慧的地球”的理念，揭开“智能能源”研究的序幕。2010年，美国能源部提出了美国发展“智能能源”的最新战略德国联邦政府经济和技术部（FMET）将其新制定的未来能源规划命名为“能源互联网”（E-Energy），其主旨是建立一个基于信息和通信技术、可实现自我调控的高效能源系统；日本经济贸易产业省（METI）于2010年4月启动“智能能源共同体计划（SmartCommunity）”。能源相关行业的智能化发展趋势目前，我国各个燃气企业的信息化建设都是通过自我摸索，随着企业规模的不断扩大以及对业务过程控制要求的逐步提高，企业信息化系统建设和管理往往面临一些新问题：各业务子系统孤立，数据缺乏共享，流程分割企业和用户之间联系较单一缺乏互动缺乏智能决策支持，不能有效利用积累的业务知识和数据发展当中遇到的新问题提高燃气综合利用水平提高用户安全性软硬件技术进步、成本降低带来的契机系统整合发展更智能的城市燃气网络解决企业发展当中遇到的问题，提高用户使用的安全性和天然气综合利用水平，增加企业经济效益；提升客户满意度，消除管理盲点，实现精细化、定量化管理发展城市智能燃气网的作用城市智能燃气网概念城市智能燃气网，是在燃气管网建设阶段以数字管道为基础的燃气数字化、可视化燃气输配系统的建设；在运行维护阶段实现以输配系统唯一性编码原则为核心所有运营数据的集成的完整性管理，同时进行定期的基于风险评估的可用性评价相结合的的可靠性管理；用户服务以用户安全为核心提升用户体验的需求侧管理。“可靠”与“智能”是城市智能燃气网发展的基本要求。（1）管网规划建设的数字化管理以前以纸质方式存储、手工管理的资料通过GIS系统进行存储管理，

并且GIS系统在管网新建、管线维护、现场施工、其他单位施工汇签，对于突发事故的应变和处理都发挥着重要作用。数字化管理的典型例子：管网仿真模型建立北京燃气在城市智能燃气网方面所做的工作早在2004年北京市燃气集团新建SCADA监控系统监测管网运行数据，对次高压以上站点基本实现100%数据监测和采集，并开发预留数据接口，建设GIS地理信息系统管理管网图档资料，开发GIS数据导出功能，提高GIS数据的共享性稳态（静态）模型离线使用管网某一特定时刻的压力-流量数据建立模型；瞬态（动态）在线模型利用实时压力-流量数据，进行在线实时管网工况分析。数据管网数据资料压力-流量等数据建立模型并运行输出结果并应用GIS系统SCADA系统处理GIS系统提供的建模数据：节点名、XY坐标、标高；接线名、上下游节点名、管长、管径（内径）、管材；调压站名、上下游节点名、开口径等；SCADA系统提供的建模数据：气源点、负荷点以及调压站的压力-流量等数据；用户管理系统提供的建模数据：压力级制较低，比如中压的管网模型时，压力-流量数据无法完全从SCADA提供获得，即需要利用用户管理系统获取模型节点所需负荷量。稳态模型对管网进行现状分析、运行方案设计以及规划改造分析；动态模型通过对各种工况的分析，模拟计算天然气配气系统的调峰、应急能力；模拟事故的发生提出应对方案，例如使用管网模型跟踪分析泄漏范围、计算出影响区域范围以及用户、优化隔离方案。目前的智能化水平：已实现管网仿真系统与SCADA监控系统实时数据库的链接，实现了在线实时仿真系统的实时应用，在管网规划和调度运行都有广泛应用。以智能燃气网为目标的系统提升，不仅仅要实现对地下燃气管网信息的采集、录入、处理、存储、查询、分析、统计、显示、输出等基本功能，而且要与其它系统进行整合或提供数据接口智能化水平进一步提升的方向：将针对管网仿真模型自动更新和智能决策方面进行提升（2）管网运营基于风险预评价的完整性管理以智能燃气网为目标的完整性管理是对全市供气设备(包括管线、阀门、过滤器、调压器、储罐等)的各种信息资料，如规划资料、竣工资料、维护资料等进行综合管理系统实施的核心是唯一性编码原则：建立统一设备编码，集成设备台帐系统与GIS系统的数据管理，动态了解设备状态、运行情况、检修记录等内容；对用户管理系统，按照用户编码可建立用户系统与GIS系统之间的链接关系，达到系统之间的数据与功能调用。北京燃气在城市智能燃气网方面所做的工作管网运行各类运行统计报表的自动生成使用GPS辅助工具实现管网运行的监控和考核结合GPS、GIS、GPRS、PDA摄像技术，及时上报异常事故，准确定位可实现管网运行考核管理体系自动考核运营数据集成的典型例子：北京燃气管网运行管理系统系统功能举例——巡检轨迹管理通过巡检人员运行轨迹与相应的管网地图对比，快速掌握巡检人员巡检范围、规范运行管理操作、消除管网运行盲区；系统功能举例——异常统计系统针对异常情况基础信息，提供各种查询统计方式，并以丰富的图形界面展示给系统管理人员；业务数据

实现对燃气管网生产运营数据(SCADA、GIS、EAM、生产运行、生产作业、应急指挥等)的数据集成，为企业生产运营过程提供强大的数据支撑。业务流程整合集团调度管理、生产运行、应急指挥、生产作业、设备维检修等业务流程，及时发现并处理管网异常和隐患，提升企业应急处理能力，加强生产运营过程控制；对各业务系统之间尚没有实现信息化的业务，通过各系统内部升级或在生产运营平台新建，填补业务流程信息化的空白点。依托更先进的智能终端、无线通讯等技术，解决现场业务数据无线实时上报的问题；数据挖掘分析

通过数据整合、数据挖掘和分析、搜索引擎等先进技术，实现对生产运营数据的有效利用，为企业领导提供全面的辅助决策支持。北京燃气管网运营维护智能化水平提升的解决方案（3）用户服务以用户安全为核心，提升用户体验的需求侧管理北京燃气在城市智能燃气网方面所做的工作北京燃气客户服务系统系统建设1业务流程得到优化优化报修、抢修、咨询、投诉、建议、表扬和回访的业务流程。2服务渠道得以增加除电话外，增加网上营业厅和短信渠道；客户可以在网上办理投诉、表扬等业务；可以通过短信通知客户维修进展、投诉处理结果等信息。3服务种类不断扩充开展外呼服务，如客户满意度调查、安全提示等。4为客户提供差异化服务为大客户提供不同的服务种类和更好的服务质量。北京燃气用户服务智能化水平提升方向传统的SCADA系统一般只监控至高压和部分中压系统，涉及用户生命财产安全的中低压系统大多未能实现监控，现今技术进步和成本降低，为中低压系统的实时监控提供了可能，SCADA系统已经拓展到中低压系统，我们认为监控系统已经可以实现“微监控”，对用户端的用气状态、气体检测报警器状态、紧急切断装置、燃气热水器、壁挂炉等实现远程监控，对于气量预测中基础数据的采集、用户安全用气事故的消除、气量结算、供销差的消除都具有重要意义内容简介一、北京燃气发展情况二、智能燃气网背景和概念三、城市智能燃气网技术特点四、城市智能燃气网技术构架智能燃气网建设是燃气企业信息化发展的新的阶段，它并非一个从头建设的新的体系，而是在原有燃气网和信息化体系上的提升，它主要有以下特点：技术特点业务的广泛性数据的集成性技术的先进性管理的创新型系统的互动性三、城市智能燃气网的技术特点1业务的广泛性从业务范畴上，智能燃气网涵盖燃气企业运营管理的方方面面，从智能供气到智能调峰，从智能监控到智能巡检，从智能调度到智慧决策，从用户发展到客户服务等。2数据的集成性智能燃气网通过管网编码和客户编码，全面集成管网设备的基础档案信息、地理位置信息、实时动态信息，数据有效的集成并可以方便的访问。3技术的先进性在技术范畴上，它集成整合了当前最新的硬件控制技术和IT软件技术，底层基于物联网架构，上层提供云计算服务，访问终端多样化——从普通电脑到PDA、智能手机和平板电脑等，通过数据挖掘分析实现高级商业智能等。4管理的创新性智能燃气网建设不但是技术的革新，同样还是管理的创新。如改变原有以被动抢修为主的管理模式为基于风险预评价的主动维护无事故预防管理模式；变被动呼叫为主动通知的客户关怀服务模式。5系统的互动性伴随信息技术的不断进步，提升管网计量和自动控制水平，例如利用分时计价等手段增加企业与用户之间的联系方式，变被动联系、单向联系为互动联系，能够记录并及时响应、回馈用户有利于能效提高和调峰的用能方式。总之，智能燃气网意味着更广泛的数据监控、更紧密的数据集成、更智能的调度和作业、更智慧的分析和决策。内容简介一、北京燃气发展情况二、智能燃气网背景和概念三、城市智能燃气网技术特点四、城市智能燃气网技术构架智能燃气网技术架构建设目标建设目标通过多层智能平台的建设，建设燃气企业全数字化虚拟工厂扩展现有SCADA系统，对原来尚未监控的重要设备设施实时监控、智能报警实现燃气管网数据的统一集成，建立可存储和访问的共享数据中心规范标准企业业务流程，加强过程控制，提高应急处理能力，提升客户满意度实现燃气管网的设备完整性管理，提高管网运行可靠性实现对企业运营数据的有效利用，提供全面的辅助决策支持四、城市智能燃气网技术构架智能燃气网是一个综合的系统建设工程，它主要包括五个层次：物理感知层、网络通讯层、共享数据层、运营执行层、决策分析层。决策层指标监测事故分析智能报表数据可视化数据挖掘智能查询生产调度感知通讯管网运行生产作业应急管理生产监控设备管理模拟仿真图档测绘…数据物联网通信网互联网执行生产数据地理数据实时数据档案数据其它数据共享数据中心物理感知层网络通讯层共享数据层运营执行层决策分析层模块之间实现数据共享、及时互动、智能决策。纵向技术结构横向业务模块规划建设运营调度完整性管理应急抢险用户服务数据中心智能燃气网的架构物理感知层物理感知层主要是指燃气管网内集成了控制、测量、传感、通讯等功能的各种终端设备，如各种门站监测仪表、储罐区监测仪表、调压站/箱监测仪表、闸井监测器、视频监控器等。没有广泛的数据采集和现场监控，管理层和决策层就无法及时得到有效的数据，管理创新和决策智慧就是空中楼阁，不可能很好的实现。也因此物理感知层是所有智能燃气网建设的基础。网络通讯层网络通讯层主要负责燃气管网不同节点之间各类数据的传输与交换，包括各类数据通信网络，如有线专网、无线APN、城域网、广域互联网、无线自组网等。传统的管网通讯网络主要通过有线传输来完成，而新的智能燃气网将在原有的通讯网络设施基础上，拓展多种无线通讯方式，构建由通信网+互联网+物联网组成的物联智能网络通讯体系，现场数据能够以多种方式传输到数据中心，用户可以通过各种终端(电脑、笔记本、工业PDA、智能手机、平板电脑等)