傅仁軒　張檢保

摘要：智慧燃?xì)馐侵腔鄢鞘泄δ芴嵘闹匾M成部分，為了探討如何構(gòu)建基于云計(jì)算的智慧燃?xì)饩C合管理平臺(tái)，緊密結(jié)合燃?xì)馄髽I(yè)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)流程，以一體化的管理方式，設(shè)計(jì)了智慧燃?xì)獾目傮w架構(gòu)。分析表明，該平臺(tái)解決了燃?xì)馄髽I(yè)信息化建設(shè)中的信息孤島、數(shù)據(jù)“沉睡”問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、智能挖掘、聯(lián)動(dòng)控制、業(yè)務(wù)創(chuàng)新，有效改善了用戶體驗(yàn)、提高了管理效率、降低了運(yùn)營(yíng)成本。

關(guān)鍵詞：智慧燃?xì)?數(shù)據(jù)挖掘 優(yōu)化調(diào)度 實(shí)時(shí)互動(dòng)

1 需求分析

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，天然氣用氣量逐年提升，其在工商業(yè)和城鎮(zhèn)居民的能源消費(fèi)比重大幅度提高，但燃?xì)馐且兹肌⒁妆?、有毒的危險(xiǎn)品，燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，燃?xì)馄髽I(yè)涉及生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、計(jì)量、使用、營(yíng)銷等多個(gè)環(huán)節(jié)，并且其傳輸范圍長(zhǎng)、使用范圍廣，涉及輸配監(jiān)控、運(yùn)營(yíng)管理及客戶服務(wù)等多方面。

近年來(lái)，燃?xì)馄髽I(yè)為了提高生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理水平，從各企業(yè)實(shí)際情況出發(fā)，建立了多個(gè)信息化系統(tǒng)，如客戶服務(wù)系統(tǒng)、報(bào)裝系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、管網(wǎng)巡檢系統(tǒng)、氣體計(jì)量分析系統(tǒng)、門站/儲(chǔ)配站自動(dòng)控制系統(tǒng)等，但各信息化系統(tǒng)在不同時(shí)期建設(shè)，相對(duì)獨(dú)立，數(shù)據(jù)不能共享，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、綜合管理、應(yīng)急調(diào)度。因此，燃?xì)狻爸腔刍眲?shì)在必行。

因此本文接下來(lái)將探討如何利用物聯(lián)網(wǎng)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)等技術(shù)構(gòu)建基于云計(jì)算的智慧燃?xì)饩C合管理平臺(tái)，充分發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”在燃?xì)馍a(chǎn)、輸配中的優(yōu)化和集成作用，提升企業(yè)和用戶之間的互動(dòng)，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，提高客戶滿意度；針對(duì)生產(chǎn)作業(yè)、供氣/用氣異常、事故等過(guò)程，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)流程，便于對(duì)事件的跟蹤、管理、應(yīng)急調(diào)度；針對(duì)各獨(dú)立的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，建立數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘，為領(lǐng)導(dǎo)層提供決策的科學(xué)依據(jù)。

2 智慧燃?xì)獾慕ㄔO(shè)目標(biāo)

智慧燃?xì)馐侵腔鄢鞘泄δ芴嵘闹匾M成部分，以燃?xì)膺\(yùn)營(yíng)管理標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，緊密結(jié)合燃?xì)馄髽I(yè)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)流程，以一體化的管理方式，以GIS（地理信息系統(tǒng)）、SCADA（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)）、氣體計(jì)量分析系統(tǒng)、門站/儲(chǔ)配站自動(dòng)控制系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)等信息為數(shù)據(jù)源，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)信息、生產(chǎn)調(diào)度、營(yíng)銷管理、客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)綜合管理，建立智慧燃?xì)饩C合運(yùn)營(yíng)調(diào)度管理平臺(tái)，解決燃?xì)馄髽I(yè)信息化建設(shè)中各異構(gòu)系統(tǒng)普遍存在信息孤島、數(shù)據(jù)“沉睡”的問(wèn)題，使異構(gòu)系統(tǒng)在該平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、智能挖掘、聯(lián)動(dòng)控制、業(yè)務(wù)創(chuàng)新。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘，提升企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益；通過(guò)共享及聯(lián)動(dòng)控制，提升應(yīng)急決策的科學(xué)性、調(diào)度的智能化，為管網(wǎng)規(guī)劃和改造提供科學(xué)依據(jù)，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件能力，最大限度地減少突發(fā)事件可能造成的損失，保證人民的健康和生命安全，確保城市供氣安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙向飛躍。

3 智慧燃?xì)饩C合管理平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

該平臺(tái)采用分層結(jié)構(gòu)、組件化、面向服務(wù)的SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)）軟件技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)。按照業(yè)務(wù)組件之間的支撐關(guān)系、服務(wù)與被服務(wù)關(guān)系進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，使用組件化的開(kāi)發(fā)和部署，用服務(wù)來(lái)封裝不同的組件功能單元，從而實(shí)現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的業(yè)務(wù)集成和互操作。

整個(gè)平臺(tái)基于JavaEE開(kāi)發(fā)，采用了插件總線、消息總線、多節(jié)點(diǎn)集群管理、接入對(duì)象的統(tǒng)一地址管理和尋址服務(wù)，以部署方式實(shí)現(xiàn)插件間消息路由、面向?qū)ο蟮膬?nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)同步與持久化等核心技術(shù)，平臺(tái)軟件可以跨硬件（可以是機(jī)架式服務(wù)器或PC Server）、跨操作系統(tǒng)（可以是Unix、Linux或Windows）、跨數(shù)據(jù)庫(kù)（可以是MySQL、SQL Server或Oracle）、分布式環(huán)境下運(yùn)行。在平臺(tái)上開(kāi)發(fā)相應(yīng)的協(xié)議插件和業(yè)務(wù)組件后，就可以為外部子系統(tǒng)提供一個(gè)接入管理、通信管理、互聯(lián)互通、信息交互、數(shù)據(jù)交換平臺(tái)，并對(duì)來(lái)自子系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理，協(xié)同各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行相互操作、聯(lián)動(dòng)控制。

智慧燃?xì)饩C合管理平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

（1）軟硬件基礎(chǔ)：以信息化需求為出發(fā)點(diǎn)，建立一個(gè)可擴(kuò)充的體系結(jié)構(gòu)，滿足信息化發(fā)展的需要，包括服務(wù)器、操作系統(tǒng)、企業(yè)內(nèi)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以及各業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)等。能對(duì)供氣信息化各子系統(tǒng)服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行集中管理，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。加強(qiáng)信息化管理隊(duì)伍和技術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)，以完善的組織管理體系，確?；A(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定可靠。

（2）數(shù)據(jù)中心：是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息集中處理、儲(chǔ)存、傳輸、交換、管理等功能的服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)數(shù)據(jù)中心，企業(yè)能夠按需調(diào)用各種資源（如服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等），實(shí)現(xiàn)對(duì)物理服務(wù)器、虛擬服務(wù)器等的自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用的分布式運(yùn)行。

（3）智慧應(yīng)用：通過(guò)數(shù)據(jù)中心完成了各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享。通過(guò)對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)的挖掘，分析燃?xì)猱a(chǎn)銷差，能有效發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)泄漏、竊氣等問(wèn)題。通過(guò)信息系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)的整合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的優(yōu)化和業(yè)務(wù)創(chuàng)新，如通過(guò)GIS系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、GPS及巡檢系統(tǒng)等系統(tǒng)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)集成，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制、優(yōu)化調(diào)度、智能調(diào)度；通過(guò)GIS系統(tǒng)對(duì)救援車輛路徑進(jìn)行優(yōu)化和推薦；通過(guò)GPS系統(tǒng)對(duì)事故點(diǎn)附件車輛和人員進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度；通過(guò)SCADA系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)急指揮系統(tǒng)優(yōu)選方案實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能調(diào)度，讓數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)企業(yè)決策。

（4）用戶訪問(wèn)：向客戶提供企業(yè)基本信息，包括企業(yè)風(fēng)采、供氣服務(wù)、法律法規(guī)、企業(yè)文化、新聞中心等，同時(shí)客戶還可以通過(guò)網(wǎng)站進(jìn)行氣費(fèi)查詢、網(wǎng)上咨詢、網(wǎng)上報(bào)修等工作，增強(qiáng)客戶與企業(yè)之間的互動(dòng)。

4 主要功能設(shè)計(jì)

“互聯(lián)網(wǎng)+”燃?xì)饩C合調(diào)度管理平臺(tái)采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，在橫向上，打破傳統(tǒng)業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的格局，實(shí)現(xiàn)多個(gè)異構(gòu)系統(tǒng)的無(wú)縫融合。在縱向上，將過(guò)去僅僅從感知和操作層到調(diào)度指揮層的系統(tǒng)，擴(kuò)展全公司的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，再到區(qū)域中心，乃至整個(gè)集團(tuán)公司。

智慧燃?xì)饩C合調(diào)度管理平臺(tái)通過(guò)燃?xì)馄髽I(yè)的運(yùn)營(yíng)全流程中相關(guān)的各生產(chǎn)設(shè)備、在線儀表、自控系統(tǒng)之間的信息采集、傳輸，實(shí)現(xiàn)易接入、易互通、易開(kāi)發(fā)、易部署。

（1）加強(qiáng)監(jiān)管：實(shí)現(xiàn)燃?xì)馍a(chǎn)、輸配各流程的運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集監(jiān)控、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)匯總、查詢分析、在線實(shí)時(shí)調(diào)度，直觀地了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行狀態(tài)，有效地提高了整個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)性和數(shù)據(jù)的安全性。

（2）決策支持：通過(guò)數(shù)據(jù)分析，為決策網(wǎng)提供科學(xué)依據(jù)。

（3）優(yōu)化配置：根據(jù)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)流程，通過(guò)數(shù)據(jù)分析、成本分析、用氣量分析、設(shè)備分析等方面，作出有利于生產(chǎn)要素組合的優(yōu)化配置。

（4）用氣管理：通過(guò)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)行短期、中期用氣量預(yù)測(cè)及用氣計(jì)劃管理，解決戶因需求增長(zhǎng)過(guò)快而供氣不足的問(wèn)題，解決因環(huán)境、季節(jié)等因素變化而引起的氣源緊張問(wèn)題，減少儲(chǔ)氣投入。

（5）數(shù)據(jù)挖掘：通過(guò)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和管網(wǎng)模型檢測(cè)出管網(wǎng)漏氣、爆管情況，分析出受影響區(qū)域；通過(guò)管網(wǎng)流量統(tǒng)計(jì)及管網(wǎng)用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從時(shí)間維度（年月日數(shù)據(jù)）、空間維度、用戶行為及其它外在因素的比較，進(jìn)行用氣量異常分析、壓力異常分析、溫度異常分析、時(shí)段用氣量分析、夜間最小流量分析、月用氣量的對(duì)比分析、產(chǎn)銷差漏損分析、抄失情況查詢分析和報(bào)警時(shí)間查詢統(tǒng)計(jì)分析等，逐步定位產(chǎn)銷差存疑點(diǎn)，并輔助人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，減少企業(yè)生產(chǎn)、管理成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

（6）智能調(diào)度：通過(guò)GIS系統(tǒng)、巡線系統(tǒng)、SCADA等應(yīng)急關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)集成，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急調(diào)度方案自動(dòng)生成，能從全局的高度了解事故情況、減少調(diào)度命令流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，能有效地保證居民生命財(cái)產(chǎn)安全。

（7）實(shí)時(shí)互動(dòng)：用戶利用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上購(gòu)氣、網(wǎng)上繳費(fèi)、查詢實(shí)時(shí)用氣情況；查詢用氣安全知識(shí)、停氣通知、設(shè)備維修狀態(tài)等信息；用戶發(fā)現(xiàn)漏氣等安全隱患及時(shí)發(fā)送報(bào)警信息。

（8）應(yīng)急預(yù)案：通過(guò)設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控重要設(shè)備設(shè)施的工作狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備工作狀態(tài)及維修周期，制定維修預(yù)案，預(yù)防事故的發(fā)生。改變被動(dòng)搶修的管理模式為主動(dòng)預(yù)防的管理模式。

（9）擴(kuò)展應(yīng)用：平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)用氣信息實(shí)時(shí)獲取、國(guó)家相關(guān)政策推送、用戶問(wèn)題的便捷反饋、支付方式多樣化、用戶用氣行為分析和建議等。平臺(tái)還可以快速兼容目前市面上流行的應(yīng)用，提升服務(wù)的多樣化，較好地提升用戶的服務(wù)滿意度。如實(shí)現(xiàn)收費(fèi)系統(tǒng)和微信的無(wú)縫接入，能使用戶通過(guò)微信查詢用氣情況、支付用氣費(fèi)用、故障快捷上報(bào)等。

5 結(jié)束語(yǔ)

“智慧城市”是城市未來(lái)的發(fā)展方向，智慧燃?xì)馐侨細(xì)馄髽I(yè)提高信息化管理水平、提升安全供氣安全用氣、提高工作效率、增強(qiáng)企業(yè)與客戶的互動(dòng)、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。本文對(duì)智慧燃?xì)饩C合管理平臺(tái)進(jìn)行了探討，該平臺(tái)解決了燃?xì)馄髽I(yè)信息化建設(shè)中的信息孤島、數(shù)據(jù)“沉睡”問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享、智能挖掘、聯(lián)動(dòng)控制及業(yè)務(wù)創(chuàng)新。

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