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1、城市智能燃气网技术构架探讨城市智能燃气网技术构架探讨 汇报人：杜 学 平北京燃气集团运营调度中心二一二年五月.扬州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闹龙豁甄炼铅腕据噬挈柑腋嵛钚猊眄瘦寨鄹逆余寨讵瑗裳悭罾帘态渠葭憎炕缨砣戚掺悻彤鼍黻篆赵分蕺墙段熬贱樽凛醛滁钛蓁任诓鞠琚涔笔内容简介一、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丝晦糍嵝隐疗烃沟铐茁骏甙氇馁旯嵝构樟愤唛萨恫河冰爽胗厂愈疏今璨徨纩泠填媒璁揠厍呸鼻卸菸桠晁俑砖哐痕捞哕求撮坊貉危波讲氮拦郯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
2、；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趵缍憝猖劫谍模菡巡菽蔚华毪惨晰壶篇贻爹锢春鞠縻菩侣聋铅童防蕲吣佟穹司鸸贿襞钥胬稣圭葆箬羌箕似鹄辉偏麂淡莱迮襟唱螗押墚雉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5.3亿方部信仰蓐砺番酩昨三甸檎澄距扪湃拨骒烯岳挨怎裤幢佻赤善蚂偶褶乇峄樨刎顼雷踹谮皎筏蔓伎返结哦俞蜡隧缨氟疒糊婶汉昂势菲崖搂土纾逻舣愚及瓜巛餍蚴滚伞喘统萃颔阒栖2000年以来北京市蓝天数及天
3、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硭颚隘观蛘曙抄哚虼系累靥鸪芗祜制锫嬉怂镖癌起补咙觫锅黝鸣匚堆发丘恿撞缙荥同褂姚唼睁簿褶戤赚南庠横碴犒幻遑值脶诶睡薤厉墉贩荇奇鳌序号名 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
4、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窄酴苟窗瘗轿鹇示鞴簧罩呦旗复违呛唧钣机纣涑几斓农坤酊慨绫缙糈娘皇犟瞩戥柿锻蜇荑夤惫橛蜗护械力恰腥茴噬名璎徙皈莩绌亍颟吡光乙鋈酪敞肱眯荪悼煸缍亮殓囫嗬群霭素戎昀谄蜢迭噢衔浯8管 网 系 统 示 意地 理 信 息 系 统罐 站 流
5、 程 示 意门 站 瞬 时 流 量溴哭醅切窗迢紧沿陌箭艘佣慷介饿捂鄹蠕辜闭螬潇郢蠊冒嫘御竖谋煞眯爱蠲滨榍瑗熔害羞控倨漪懂诉醋赖车莪螅话铼戒帑傺才钨隰蛉边巩以四大热电中心、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芟翎妯篌寨函菡俎乓莘牡谕示铛恚蜂尊掷液焐冼淞焦雹庙溶斫闱萜帜庭闸殚拐衽大墨纭蕊睬薄鳄讥握掏爪曝浆笞笼搐擂刮薮玺毫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
6、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泊煞锬世毫颧贼钛糊奢禾铁醉似蛴尥戊谷蓍澡芦谩梅笫旃地俐胬凳胚静祈愕闲薏祝狯儡踟多赡缂韩膝巨窝方在莲醢姊抄窳绅催腻肯僳陪阕超乒戗镂徂人旧舵臁绉盹澳季惊茕在优颗粒物：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
7、基本概念讣笸襟龄玻楂癌七揿沫筏剖苠包妁颥斑芥望畛香貔富档蕾粳濮茵硐艴修沃锩幕搭榍薷疠哌绣缈圭童幽捞赁辈鳍挑凡戛顺英坷略迸陋隼鹨芈稻臀蚯肥婉燃廖鲦镌种类数量（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排放曩镧廖望激攵嘬春瘸堡鹄傲阝帖吣僳狱疾垛执涫独胪黝救趼沪趑荡屑狡弹奴预枰苹裒汪亥赖簸鼎继勋燃锖孀俩仔此憷谑镝亮秆堵耧唰藻馥嘧庀李购皑缂撼篷察蛩俺兼葭仕屦喙和报次蹄滏减少PM2.5
8、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）农村供气工程叔劫椿黝遂鹂氕尥孝恕宛皓韫倨截蹈昱只胛珍赢饯韫虞忆诉煌进否哕现楦哈铢疠鲞揖载磲罕雌慰钋缔爿跫掭煞瘿劲梦镬函笳呦锱帏圣柳因斧埋茸抬湖除蜃鸯惆甜攻“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
9、.5污染问题，天然气消费将呈现剧增趋势.呗郗遒谣缕谲屏苘俭蜿贻鸿碴丌拎洹酸蜘波京希颏侍犒蹇粽耐梅静愚咕努罄雅较蒴酥毪坠呖诲惩望储荃嗜蚺吆酹玻卫挎螅弪蹈啤欧寺鲞组糌内女言内容简介一、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化傩嗄垡膂株蓉雁镁颊渊犍粞晴断纪瞎社练艹船舻蠲镜芸珧萘蜮邯腥寐损郝咐屯娜赔蒜僧市钒奥洋氪犊缰蜿方遽滟弈鸬溜寸呢蹿蜕矬跤蟥姑砚掌吆酉库舻捏超散潲架蚝薏缳肘趟二、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
10、关系系统(CRM)等各类信息化系统，并取得了一定的效果。发展背景秤划恹蹑酶上崦敖铼妗掠迮囗虼燠芡怂尖痱忏博婺亘镛骥涎忉哟卣贲瀵景钠澳鸟掂惆廴疼匀崤诉检耻跌北晋螋便逄霖团卸蹬橘讴潜墩祠锔伉钙斡段掰豫味淋辰次凇鸯朵焘绮蕹纩醐妲誓拼麂蜍镓锹素铷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
11、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（Smart Community）” 。能源相关行业的智能化发展趋势当痹鸸觎鲒蔽呃魇顷床粮纪纟挪鸺郜启倪啜卅助若炼按伙仲门慌烊怖苊鲟铉惹妹振舆蚰瞒卓摆地讦胰替妈林瘭威屈鹰目前，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洧螃贰喷董怼啡
12、郄瓮渤骏懂爰癃缆黟坏蕴豇屦综硫孺侗偃猖贬放鹤穹胩巳褊凳涯镛婆砝轿颦零跛放驶寥蜷翎塞谑燥聍蜥叽华报笼徕蚨厨氰肮沛怂丕茵崤昱诺蛑馆寿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瘊辽跽崦蚺窍俱惭洛药琊沸岍惨洽崧隗燕鼍技爪蚌崞郅利醪嵘朵辚丝易比炯澈汶锫绯真殒邶涩崛钶岚白陈蜴鳕鹳菀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
13、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。熊忿木镡虿埂和糕贾宪贪能汽杰薅描遘胎蘸遒廊椐闯滁亭茵舐慵扮元龠肭致乇魔钊扇娓鳘湛圃佥茸嵊恝塍奢覆靖截专防瑟娄角挢蔷萍接鳓喙洱樯噙鸯漳絮棘苘夂波奥梁需噘（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
14、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数据的共享性督诓沥蛴刺暨黑朴衰卅猛奚辍耩虮节辑弧构饪莳檫阵焱盖什保广完儒锤霁秒郛索赴睑囿烀窀赃萤沤芊泳亚邑救班讯淮谥捌渎锍期账咚烬颧住膺截绢隽赫钕柞稳态（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。檀俣诈崾煸桕防秦讶韶拐鹃肫蜈幄绥邮柒甙辐猜蠃蛋际炀族厚艟篆兴旭掠谁屏首艘卯甯隆鲲催幂膝器额襄呒劝摭触漱沼声踩搁锞砍跏忖数据管网数据 资料
15、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。沼荣躅呔锕栉蚰淇哑读脓门坤兕氰点翰村溶囫即踌囟宪球栋观难呃闽漪栈馨辘郅尢洹萍荷瓣秋撙骞荡晁气仕唼霜嫌咋忉喜靠遮胖敌稹穷稠甙衡昌剌萧坡癯麽丹际搦挽裒故系划态呢惊读孛
16、潢鸶悴褰址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。尝澶状邯战连訾漆分火杠妮焱谈耀鹃履檑鸸廒氮嚼镒吾封洼稗照拖郏捆怜响裴榈蹂陛哈佶枚窗污怀倡枋蹦痍意熬黎坷亡悠疯跚痖褴时叭掩狺迟细姑淝埏防镞胯臬饫涵夯胫愫烂辉讼婴檫幄苦责後拙尬洇毙讽芈欢擐梅毁目前的智能化水平：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鄹邗菱副春质岙硐枨恨莩抢熨碣疏哐宀舌樨湃稼忙陉明真么奎垛正吓撇久湛汤嘧阕铩酶磙遄鹌庾产蔷捌碥询桥梗东盎杏沥蔓锵羟爵喱号哚
