王敏 丁娜娜

摘 要：燃氣管網作為智慧城市的重要基礎設施組成部分，對維護城市的正常生產生活，促進社會發(fā)展具有重要意義。隨著物聯(lián)網、云計算、大數據、空間信息等技術發(fā)展，燃氣管網云服務平臺是智慧城市應用場景中的一個重要領域，需要在燃氣企業(yè)已有的信息化建設基礎上，融合新興技術不斷改善系統(tǒng)環(huán)境和功能。本文介紹了一種燃氣管網云服務平臺框架，包括感知層、網絡層、數據層、平臺層和應用層。經測試表明，該平臺運行正常、可有效管理城市燃氣管網。

關鍵詞：燃氣管網；云計算；服務平臺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.140

隨著智慧城市建設的不斷深入，綜合運用物聯(lián)網、云計算、大數據、空間地理信息集成等新技術加快建設智能化基礎設施已成必然。燃氣管網作為智慧城市的重要基礎設施組成部分，對維護城市的正常生產生活，促進社會發(fā)展具有重要意義[1]。當前，盡管多數燃氣企業(yè)已加強了自身信息化的建設，尤其是燃氣地理信息系統(tǒng)的建設，實現(xiàn)了燃氣調度、管網預警、爆管分析與應急處置、勘察設計等，但隨著城市的擴張，燃氣地下管網體系將越來越龐大，當前所建管理系統(tǒng)已不能滿足應用需求。為此，需結合當前云計算、大數據、空間信息等技術不斷改善系統(tǒng)環(huán)境和功能，適應燃氣管網智慧化管理需求，本文提出了一種基于云計算的燃氣管網服務平臺技術方案。

1 燃氣管網云服務平臺框架

燃氣管網云服務平臺綜合運用物聯(lián)網、地理信息系統(tǒng)、云計算、大數據等技術，為智慧城市燃氣管線綜合管理和信息服務提供完整的應用解決方案。整個系統(tǒng)總體框架可分為感知層、網絡層、數據層、平臺層和應用層五個層次[2]，如圖1所示。

2 感知層

感知層由各種類型傳感器、標識器、探測裝置和智能終端組成，可實時＼實地獲得地下燃氣管線的各種相關信息，包括地理坐標、埋設深度等空間信息位置、尺寸規(guī)格、材質、傳輸物質、傳輸狀態(tài)、廠家信息、纜溝類型、大小等。在新建管線和進行老舊管線的更新改造時，采用管線智能傳感器、標識裝置的同步埋設，將電子標識器與管線行蹤標識帶綁定密封，同步埋設在地下管線上方30-70cm位置。管線智能傳感器、標識裝置的主要功能應能實時收集管線運行中的工作狀態(tài)信息、管線的空間位置及自身屬性信息，并應能夠主動或被動提供給網絡層設備。

3 網絡層

網絡層主要通過無線通信網絡、無線射頻識別RFID、藍牙、互聯(lián)網等通訊手段，將感知層獲得的地下管線相關數據由現(xiàn)場實時傳輸到服務平臺數據層。

4 數據層

數據層是燃氣地下管線數據中心，是綜合服務平臺的基石，缺乏完整準確的數據，難以開展各類數據分析、挖掘和專題建模，并為各類應用提供服務，通過云計算技術優(yōu)勢，可實現(xiàn)數據的統(tǒng)一存儲和管理，使數據層組成DaaS（數據即服務）。地下管線數據主要包括感知層獲取的地下管線綜合性數據，以及從城市規(guī)劃、建設、管理部門獲取的相關管線專題數據，如地下管線空間數據（地理位置、深度）、城市地理空間數據（矢量、遙感GIS）、電纜屬性數據、實時數據、運行維護數據等。數據層采用商業(yè)數據庫作為關系或空間數據存儲，采用企業(yè)級GIS軟件進行空間數據的管理。

5 平臺層

平臺層主要由基礎數據管理、數據交換分發(fā)、管網建模分析、可視化監(jiān)控、業(yè)務辦理和系統(tǒng)維護等子系統(tǒng)模塊組成，采用服務-組件定制-服務的模式，組成PaaS（平臺即服務）?；A數據管理模塊主要提供服務平臺的內部信息通道，將各子功能服務進行數據聯(lián)通，并提供燃氣管線數據動態(tài)更新、數據維護請求、數據庫和圖形瀏覽查詢分析服務功能；數據交換分發(fā)模塊通過開放數據接口適配器，獲取政府部分及各專業(yè)管線權屬單位系統(tǒng)的數據，如電力電纜、電信光纜、燃氣管線管理系統(tǒng)等；管網建模分析模塊，基于GIS提供以管線應用為中心的面向對象的系統(tǒng)模型建立與維護，為監(jiān)控數據可視化及應用層提供管網拓撲結構的分析；可視化監(jiān)控模塊利用空間信息技術，集成三維地理信息，實現(xiàn)地下管網信息實時運行的三維可視；業(yè)務辦理模塊主要提供建設規(guī)劃項目申請受理相關工作流服務；系統(tǒng)維護模塊主要提供用戶認證授權、安全管理功能。

6 應用層

應用層是基于燃氣管線數據中心和綜合信息服務平臺之上，圍繞用戶角色的需求應用，以SaaS（軟件及服務）的方式表現(xiàn)出來，開展面向政府管理部門、權屬單位的管線業(yè)務和授權建設施工單位人員的綜合應用?？商峁┒S、三維單獨或同步立體管線圖展示和對比分析；通過系統(tǒng)監(jiān)控還可監(jiān)測管線泄漏、滲透、爆管，甚至可以根據風向、風速，自動顯示管線事故影響范圍、預警人員疏散等，為相關單位、部門提供輔助決策、預警分析；通過大數據分析，還可提供管線維護保養(yǎng)、管線路徑優(yōu)化等應用。

7 結束語

本文提出了一種基于云計算技術的燃氣管網服務平臺技術方案，該方案綜合運用了物聯(lián)網、地理信息系統(tǒng)、云計算、大數據等技術，為智慧城市信息化建設提供了堅實基礎。

參考文獻：

[1]褚永彬，余林，余小平，曾鄭剛，田進.燃氣管網全生命周期管理GIS系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理信息，2018，41（08）：1-3+7.

[2]顧登生.基于GIS的綜合管線信息云平臺的設計與實現(xiàn)[J].軟件產業(yè)與工程，2016（05）：23-26+13.

作者簡介：王敏（1982-），女，山東淄博人，本科，工程師，研究方向：工程設計。