《分布式天然气供应智能化系统技术规范》

ICS75.060

CCSE24

团体标准

T/CASXXXX—2023

分布式天然气供应智能化系统技术规范

TechnicalspecificationfordistributedLiquifiedNaturalGas

supplyintelligentsystem

(征求意见稿)

2023-11-20

202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施

中国标准化协会发布

T/CASXXX—202X

分布式天然气供应智能化系统技术规范

1范围

本文件规定了分布式天然气供应智能化系统的一般要求、系统架构、感知控制平台、传感网络

平台、管理平台、服务平台和用户平台的功能要求。

本文件适用于新建、改建、扩建的分布式天然气供应智能化系统的设计和开发。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本

文件。凡是不注日期引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T22240信息安全技术网络安全等级保护定级指南

GB/T33474物联网参考体系结构

GB/T36330信息技术面向燃气表远程管理的无线传感器网络系统技术要求

T/CESA1062物联网面向智慧社区燃气应用的物联网系统指标分级与评价

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

智能终端Intelligentterminal

具备远程通信能力，能够实现LNG的存储、气化、调压、计量、计费、安全控保的LNG气化

供气装置。

3.2

分布式天然气供应DistributedLiquifiedNaturalGas(LNG)supply

以储罐、罐箱等LNG存储设施实现LNG的储备，通过配送车辆实现LNG的运送和补充，在用

户端实现LNG的气化、调压、计量、计费、安全控保系统的管理，以直接供气或微管网的形式向工

商业、小微企业、居民用户实现天然气供应的供气形式。

3.3

分布式天然气供应智能化系统DistributedLiquifiedNaturalGas(LNG)supplyintelligentsystem

针对分布式天然气供应，通过感知控制平台、传感网络平台、管理平台、服务平台和用户平台，

实现从LNG储备、LNG配送到智能终端、微管网供气全流程的远程管控功能，包括储备库管理、

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配送车辆管理、智能终端管理、微管网管理、营收管理、财务管理、安全运营管理、通信管理、大

数据分析、信息安全管理、数据共享、信息推送、数据库管理等功能的系统。

3.4

LNG储备库LNGreserve

由储罐或者罐箱组成的液化天然气储存场所。

4一般要求

4.1系统可靠性

系统可靠性应满足下列要求：

a)应能确保数据获取、融合、传输等过程的可靠性；

b)应支持全年7·24h持续服务；

c)系统的平均无故障工作时间（MTBF）应不小于10000小时；

d)如采用云计算部署，用户端应用系统和数据库应能按需在云平台上按策略进行故障备份。

4.2系统实时性

系统实时性应满足下列要求：

a)在网络运行正常、接口数据传输通畅情况下，门户页面打开时间应低于5s；

b)在查询一年以内历史数据的情况下，页面打开时间应低于20s；

c)在网络运行正常、接口数据传输通畅、并发量不高于20万/s的情况下，传感网络平台处

理终端上报数据或管理平台下发数据的时间应低于30s。

4.3系统兼容性

系统应能兼容不同厂商的终端设备、节点设备和软件系统。

4.4系统可扩展性

系统可扩展性应满足下列要求：

a)系统应能随着用户需求、系统大小、系统复杂性、系统业务等情况的改变进行主动或被动

地调整，系统调整之后应能继续有效的工作和运行；

b)软件采用便于升级的模块化设计；

c)软件升级时平台暂停服务时间应不超过30min；

d)宜支持分布式和云部署。

4.5物理安全性

系统中的各组件应能满足相应的防爆性能要求和安全标准，并取得国家授权的防爆检验机构颁

发的防爆合格证书。

4.6信息安全性

信息安全性应满足下列要求：

a)应按GB/T22240要求进行信息系统安全等级保护定级，定级后的分布式天然气供应智能化

系统应符合GB/T22239对应级别的要求；

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b)系统内的通信应采用加密传输，加密算法由系统开发商自我声明或由开发商根据用户的安

全要求协商决定；

c)系统中与燃气业务调整相关的指令信息应采用高保护水平的加密算法进行加密，如预付费、

安全关阀等指令信息。

4.7信息有效性

系统在运行过程中，系统中的上行感知信息和下行控制信息应能形成一个完整的闭环，保证系

统内信息的有效运行。

4.8信息开放性

系统应能向政府服务系统和社会运营商服务系统开放相关燃气信息，政府用户和社会运营商用

户可获取此开放信息，实现信息共享。

4.9信息优先权

信息优先权应满足下列要求：

a)系统应优先上报和处理设备故障信息；

b)当出现多个设备故障信息时，系统应优先上报和处理与用户安全有关的信息。

4.10数据传输

数据传输应满足下列要求：

a)系统中的计量数据上传时应不受网络传输时延的影响；

b)压力异常、温度异常等引起的安全切断信息应及时上传；

c)系统应能为系统内的各构件分配通信时间片及无线通信信道；

d)系统应能将系统内的各构件从休眠状态唤醒到工作状态；

e)为了确保数据传输的可靠性，系统应支持数据重传，并且重传次数可设置。开发者可以根

据需求，通过对重传次数的设置，在通信系统的可靠性和实时性之间进行权衡。

4.11数据存储与恢复

数据存储与恢复应满足下列要求：

a)系统应具有数据存储能力；

b)记录数据包括但不限于系统内各组件的状态信息、系统内各组件的故障信息；

c)系统断电后应不丢失数据，恢复供电后仍能正常工作。

4.12通信成功率

通信成功率应满足下列要求：

a)系统中相邻组件之间的信息通信成功率应不低于95%；

b)系统中各组件的信息通信宜具有数据重传机制，保证信息通信的成功率。

4.13时钟同步

应能保证系统内所有组件的时钟与北京时间同步。

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4.14自动配置

自动配置应满足下列要求：

a)系统应具有自动配置功能，按照物联网中协议预定义的规则，根据条件对系统内的设备和

网络进行添加、修改、删除等操作；

b)自动配置需要安全和认证机制，以确保只有授权的组件可以自动配置到系统中。

4.15无线通信

系统中的各构件应具有无线通信功能，通信频率应符合相应的频段要求。

4.16唯一识别

系统中的各组件应具有唯一标识符。

4.17精确性

系统中的各构件应符合相应的准确性要求。

4.18弹性

当系统某一组件在故障或运行错误时，系统中的其它构件应能临时履行其相应功能，保障系统

短时间内的正常运行。

5系统架构

分布式天然气供应智能化系统架构参考GB/T33474、GB/T36330、T/CESA1062，采用感知控

制平台、传感网络平台、管理平台、服务平台、用户平台的五平台物联网架构，如图1所示，各平

台要求为：

a)感知控制平台应具有对LNG储备库、配送车辆、智能终端、微管网的液位、压力、温度、

流速、报警等信息进行监测、控制的能力；

b)传感网络平台应具有设备管理、公共网络通信、接入管理、数据处理、数据保存、实时监

控、多租户服务等功能，应为感知控制平台与管理平台实现数据交互的传输通道；

c)管理平台应具有储备库管理、配送车辆管理、智能终端管理、微管网管理、营收管理、财

务管理、大数据分析、数据库等功能，应为整个分布式天然气供应智能化系统的中枢大脑；

d)服务平台应具有为用户、政府运营商、社会运营商提供数据接口的功能；

e)用户平台应具有通过网页、APP、自助终端等方式为工商业用户、小微企业、居民用户提

供购液、信息查询、信息推送等服务的能力。

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工商业用户小微企业居民用户个人信息

购液申请管理

用户平台气量预存业务申报

互联网通信终端移动通信终端自助缴费终端

欠费清缴••••••信息推送

软件系统软件系统软件系统

信息查询••••••

监测监管预警应急处置维修需求报警信息用量统计••••••

政府市政基础设施综合管理信息平台

服务平台运营

国土空间基础信息平台CIM平台客户服务系统社会运营商服务

商服

务城市安全风险监测预警平台••••••

配编号牌照类型智出厂信息注册信息微营数

储液位压力温度压力报警

送能管收据

备驾驶员押运员

报警剩余维持时间车终状态信息实时监控网用气量管保

库管理管理

辆端综理存

综气化率入库量进货单价客户信息订单信息自闭阀状态

综车辆状况任务调度综合

合管财

管理平台产品名称库存量销售单价合运输监控任务统计合缴费金额充值量••••••

管理务

管管管

理产品简介有效性••••••分析处理••••••可视化处理••••••

理理理

大数据分析

分布式天然气供应综合管理系统••••••

数据库

设备上下行通信接数数实南北•

设基本信息管理公共多租•

入据据时向向

备和数据同步网络户服接•

应用统计管处保监口接接•

管通信务•

理理存控

理设备状态管控口口•

传感网络平台设备管控

传感网络管理系统

储备

配送充装量压力智能微管

感知控制平台库监液位压力车辆终端计量ESD压力网监计量压力

控系监控监控控系

温度报警温度流速报警温度液位报警报警

统系统系统统

图1分布式天然气供应智能化系统构架图

6感知控制平台要求

6.1储备库监控系统

储备库监控系统应具备以下功能：

a)应能对液位信息、液位上限报警与液位下限报警进行监测；

b)应能对压力信息、高压报警进行监测；

c)应能对温度信息、高温报警进行监测；

d)应能对剩余维持时间信息进行监测；

e)应能对火灾报警、可燃气体报警进行监测；

f)应能将监测的信息上报给传感网络管理系统；

g)应能接收传感网络管理系统下发的超压泄放、紧急切断指令；

h)应能对超压泄放阀、紧急切断阀进行控制。

6.2配送车辆监控系统

配送车辆监控系统应具备以下功能：

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a)应能对配送车辆运输及装卸过程中车载罐体的充装量（或剩余量）信息进行监测；

b)应能对车载罐体内压力信息、压力报警信息进行监测；

c)应能对车载罐体内温度信息、温度报警信息进行监测；

d)应能对充装流速信息、流速报警信息进行监测；

e)应能对配送车辆停放时间及标态维持时间信息进行监测；

f)应能对可燃气体报警进行监测；

g)应能对配送车辆地理位置信息进行监测；

h)应能将监测的信息上报给传感网络平台；

i)应能接收传感网络平台下发的开阀、紧急切断指令；

j)应支持与智能终端进行通信，确认双方身份信息合格后，才允许执行开阀放液动作；

k)应能对充液阀、放液阀、紧急切断阀进行控制；

l)宜具备实时视频监控配送车辆行驶状态的功能。

6.3智能终端监控系统

智能终端监控系统应具备以下功能：

a)应能对液位信息、高液位报警、低液位报警进行监测；

b)应能对压力信息、高压报警、低压报警进行监测；

c)应能对温度信息、高温报警进行监测；

d)应能对紧急切断阀状态信息进行监测；

e)应能对可燃气体报警进行监测；

f)应具备对部署智能终端的站场环境进行温度监测、视频监控的功能；

g)应具备安防、电子巡查与巡检功能；

h)应支持将监测的信息上报给传感网络平台；

i)应能接收传感网络平台下发的开阀、紧急切断指令；

j)应配置ESD系统；

k)应具有计量功能，可选用质量计量、体积计量、能量计量等一种或多种有效方式；

l)应具有计费功能，可采用本地计费或远程计费等有效方式；

m)应支持与配送车辆进行通信，确认双方身份信息合格后，才允许执行开阀充液动作；

n)应能对充液阀、紧急切断阀进行控制。

6.4微管网监控系统

微管网监控系统应具备以下功能：

a)应能对用户侧用气量进行计量监测；

b)应能对压力信息、压力报警进行监测；

c)应能对可燃气体报警进行监测；

d)应能将监测的信息上报给传感网络平台；

e)应能接收传感网络平台下发的紧急切断指令；

f)应能对管道燃气自闭阀进行控制。

7传感网络平台要求

7.1设备管理

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传感网络平台的设备管理至少应具备基本信息管理、应用统计、设备管控、设备上下行通信和

数据同步、设备状态管控等方面的功能，内容如下：

a)基本信息管理：应包括设备类型、设备型号、厂商、协议、固件版本等。

b)应用统计：宜提供设备注册数量，在线、离线、异常数量与统计，API调用次数，上报消

息与下发控制命令数量与趋势、应用告警数量与趋势。

c)设备管控，应能：

1)提供设备连接接入、协议转换和配置文件解析能力，支持对智能终端的注册、鉴权、认

证；

2)支持设备基于MQTT、CoAP、HTTP、TCP、UDP等主流通信协议接入；

3)支持设备软件配置、固件升级检测、日志收集、批量任务执行。

d)设备上下行通信和数据同步，宜能：

1)为设备的上下行通信提供编解码转换能力与消息解析能力；

2)支持服务器端设备缓存，以实现设备和用户应用间的数据双向同步。

e)设备状态管控，宜能：

1)提供统一运维入口，提供监控、告警、灰度升级、流控、容灾、运维配置能力；

2)支持设备告警信息分级管理与存储；

3)支持设备内部配置管理；

4)支持设备固件升级；

5)支持获取设备在线、异常、离线等状态信息，提供位置服务、告警监控、性能监控、状

态监控、流量监控、故障诊断、功耗优化等。

7.2通信方式

应支持通过4G、5G、NB-IoT等公共网络实现通信。

7.3接入管理

传感网络平台的接入管理至少应具备南向连接、网络接入、北向连接等方面的功能，内容如下：

a)南向连接：宜与储备库、配送车辆、智能终端、微管网设备对接集成，可将终端侧上报的

业务和管理数据转换格式，供北向应用使用。

b)网络接入：应支持电信运营商、企业自组通信网络及其他第三方物联网应用网络的接入。

c)北向连接：宜向管理平台开放API，以资源的形式为应用提供设备管理、数据管理、应用

管理、群组管理、订阅管理、访问控制等公共业务服务。当北向应用下达设备控制或管理

命令时，系统可将其转换为相应的协议操作发给终端。

7.4数据处理

传感网络平台的数据处理功能要求如下：

a)应具备对储备库压力、温度、液位、剩余维持时间、报警等信息进行数据协议转换、传输、

管理的功能；

b)应具备对配送车辆充装量（或剩余量）、压力、温度、流速、地理位置、紧急切断阀状态、

视频监控、报警等信息进行数据协议转换、传输、管理的功能；

c)应支持对智能终端进行注册、查询、维护等操作；

d)应具备对智能终端的工作状态、环境监控、报警等信息进行数据协议转换、传输、管理的

功能；

e)应具备对微管网压力、报警等信息进行数据协议转换、传输、管理的功能；

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f)应支持感知控制平台的设备主动上报信息；

g)应支持管理平台下发信息采集设置和命令；

h)应支持主流的web服务交互方案；

i)应具备指令维护、业务请求维护、系统管理功能；

j)应具有可视化界面，展示分析处理后的数据。

7.5数据保存

传感网络平台的数据保存功能要求如下：

a)传感网络平台应能存储不小于1年的智能终端的计量数据。

b)为支持长期保存数据并定时归档历史大数据，传感网络平台宜具备以下功能：

1)支持添加数据仓库；

2)支持大容量文档数据库、时序数据库、高速存储数据库等大容量、高并发存储；

3)支持冷热数据分离处理。

7.6实时监控

传感网络平台的实时监控功能要求如下：

a)应支持对数据传输效率进行监控；

b)应具备监控储备库、配送车辆、智能终端、微管网状态的功能。

7.7多租户服务

当以公有云服务构建传感网络平台时，应能支持提供多租户服务，传感网络平台各租户之间业

务相互独立，应能确保不同租户仅能查看和管理己方设备。

7.8接口要求

传感网络平台应具备南向接口和北向接口，要求如下：

a)南向接口应满足：

1)传感网络平台应能通过南向接口获取感知控制平台上报的业务和状态信息，并通过南

向接口向感知控制平台发送控制指令；

2)传感网络平台应能通过南向接口实现对感知控制平台的设备管理、通信状态管理、数

据采集、协议适配等。

b)北向接口应满足：

1)传感网络平台应能通过该接口将感知控制平台上报的各节点的业务和状态数据转发至

管理平台；

2)传感网络平台应支持管理平台通过该接口实现参数配置、平台状态维护、平台安全管

理等。

8管理平台要求

8.1储备库综合管理系统

储备库综合管理系统应具备以下功能：

a)应能对储备库的温度、压力、液位、火灾报警、可燃气体报警、剩余维持时间等信息进行

管理；

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b)应能对入库LNG液体气化率、入库量、库存量、库存气化率、进货单价等库存信息进行管

理；

c)应能对产品名称、产品简介、销售单价、库存量、有效性以及时间数据等产品信息进行管

理。

8.2配送车辆综合管理系统

配送车辆综合管理系统应具备以下功能：

a)应能对配送车辆编号、牌照、类型、分配的驾驶员及押运人员、车辆状况、运营状态等数

据进行管理；

b)应能对配送车辆司机以及相关押运员的编号、姓名、年龄、职务、身份证号、人员描述、

当前出勤情况、手机号码等信息进行管理；

c)应能根据智能终端需求、配送点生成配送路线，并完成配送任务的下达、司乘人员的调度、

运输过程的监控；

d)应能对派遣单编号、派遣单时间、派遣单接受时间、司机姓名、电话、车牌编号、出勤状

态等运输任务数据进行记录和管理；

e)应支持司乘人员通过系统进行运输任务接单、卸液；

f)应支持司乘人员在配送任务完成后，通过系统对实际注液容量、任务完成情况等信息进行

上报；

g)应支持通过可视化界面展示分析处理后的数据。

8.3智能终端综合管理系统

智能终端综合管理系统应具备以下功能：

a)应能对智能终端的注册信息、工作状态信息以及出厂初始信息等数据进行管理；

b)应能对智能终端的报警信息进行分级显示处理；

c)应支持查看智能终端的实时地理分布图、在线离线总数、报警信息及客户相关统计数据。

d)应支持通过视频实时监控智能终端围界周边的状态；

e)应能对联系电话、客户类型、燃气余量、账户余额等客户信息进行管理；

f)应能对产品名称、订单编号、客户姓名、购买量、销售单价、总价、订单时间、支付类型

等订单信息进行管理；

g)应能对用户缴费金额、用户充值量等营收数据进行统计分析；

h)应支持通过可视化界面展示分析处理后的数据。

8.4微管网综合管理系统

微管网综合管理系统应具备以下功能：

a)应能对微管网压力、可燃气体报警、管道燃气自闭阀状态等信息进行管理；

b)应能对微管网管道燃气自闭阀进行控制；

c)应能对用户侧用气量进行监测、统计、管理；

d)应支持通过可视化界面展示分析处理后的数据。

8.5营收管理系统

营收管理系统应能实现对上下游LNG贸易过程的营收结算等功能。

8.6财务管理系统

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财务管理系统应能实现营收结算过程中涉及的财务数据的保存、财务报表的分析、发票管理等

功能。

8.7数据保存

管理平台应能存储不小于3年的业务数据。

9服务平台要求

服务平台的要求如下：

a)应支持通过客户服务系统对政府运营商、社会运营商实现用量统计、报警信息、维修需求

等数据的共享；

b)宜支持与城市市政基础设施综合管理信息平台、CIM（城市信息模型）平台、国土空间基

础信息平台、城市安全风险监测预警平台进行数据共享，以便实