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摘要：近些年来，随着能源改革的不断推进，天然气已经成为国家主体能源，城市燃气管网也在不断扩大并呈现出复杂化的趋势。为了保障城市燃气管网生产管理的安全和高效率，现代化信息技术在该领域的应用不可缺少。文章就城市燃气智慧管网技术进行简要的探索研究。
关键词：城市燃气；智慧管网；监测预警
1城市燃气智慧管网的建设目标和原则分析
1.1建设目标分析
基于安全性、先进性以及经济性等方面的原则，城市燃气智慧管网建设的目标包括以下多个方面：建设分级、分布式的地下燃气管线和沿线地形、周边环境信息数据库；构建智能化、网络化以及可视化城市燃气管网信息技术系统；建设城市燃气管网静态基础数据和动态生产数据的采集、传送和管理服务中心；建立安全可靠的信息和及时更新的数据监测采集、多元化更新机制，实现城市燃气管网数据的动态管理建设城市燃气官网数据综合安全防护监测系统；建设城市燃气管网专家智能分析和预警系统；完善信息更新和档案归档制度，实现管网动态管理。
1.2建设原则分析
首先，满足城市管线的安全性要求。城市燃气智慧管网系统必须具备对整个城市燃气配输系统进行检测、控制和调度的能力，能够结合相关参数作出早期预警，保障系统的安全运行。同时，系统应能够对设备开启和关停进行控制，最大程度的消除人为因素的影响。此外，系统还应具备故障事件记录分析功能，以便在故障发生之后通过事故追溯的方式进行事故判断，准确掌握故障发生的原因，避免此类故障的再次发生。整个智慧管网应用系统的供电应该采用不间断电源UPS，尤其是调度中心、各场站等重要部位应该设置独立的供电系统，并配备应急电源。为了防止网络黑客和病毒的入侵，应该对软件数据访问设置不同的安全区和安全级别，建立不同的安全功能區和功能级别，并设置严密科学的访问和操作权限。
其次，城市燃气智慧管网系统的软硬件应该具备开放性、兼容性以及看可拓展性等的性能，一方面保障其符合开放的工业标准，提供标准的接口和驱动程序；另一方面还应为未来系统功能的拓展留出足够的空间。
再次，先进性和适用性。为了保障系统的高效性，应该采用现阶段比较成熟、性能稳定的开发平台，为操作和管理提供便利。同时，尽量选择国内能够提供技术服务和配件更换的产品，避免因故障造成系统长期瘫痪。
最后，经济性。在构建城市燃气智慧管网的过程中，不仅要考虑到一次性投资的数额，同时还应考虑到后期的运行和维护成本。基于此，系统设备和配件的选择应该综合考虑到先进性和经济性两项因素。
2城市燃气智慧管网系统功能设计和工程规划研究
2.1数据采集工程
数据采集是城市燃气智慧管网的基础功能，数据是各项监管工作开展的基础，因此在管网系统建设的过程中，必须加强对数据采集录入的重视。技术人员要对监测点的布置方案进行科学的制定。一般的监测点可以采用视频监测的方式；重点部位，则要测定温度、湿度、压力以及流量等多项参数，通常需要使用温度计、压力传感器等多种仪器。入户案件管理子系统应该集抄表自动石碑和巡检功能于一体，一方面降低手动统计可能造成了的错误；另一方面提高回报的实时性效率。
2.2管理平台和应用软件设计
一般情况下，城市燃气智慧管网应用平台主要包括内部应用平台、外部服务平台、系统支撑平台和基础设施平台四个部分。各平台的作用是对管网各监测点的数据采集进行整合，并完成在线测控和分析，为预警和决策活动提供数据支持。
管理平台应用软件设计应该囊括以下内容：①应用体系建设。城市燃气智慧管网管理平台主要负责建设施工管理、生产监测监控、业务管理等方面的工作，因此应该针对不同的管理部门设置不同的应用软件；②建设数据中心。除了沿线地形和周边环境数据之外，城市燃气智慧管网数据中心还应该包括水文地质、气候、植被、道路交通状况等方面的信息数据资源，保障数据库的全面性和综合性。此外，数据中心还应具备数据共享功能；③基础设施平台建设。这部分的内容是建立覆盖城管、市政和燃气公司的大型燃气管网内部局域网；④建立安全保障体系。为了保障数据信息的网络安全，应该对内外网进行物理隔离；⑤完善信息化标准体系建设，编制设计城市燃气管网安全监控信息系统标准和规划。
2.3预警设计
城市燃气管网最常见的故障就是燃气泄漏，这种故障的危害性较强，很可能会对建筑设施和居民带来严重的威胁。因此必须建立覆盖整个燃气输送线路的燃气泄露监控系统，从输气源头开始到终端用户处结束。泄露监控系统的功能除了漏点监测、定位、预警分析等，还应具备一定智能决策和应急关阀功能，为故障抢修提供一定的便利。
2.4燃气管网缺陷智能化监测设计
通过多种检测方法的应用制作城市燃气管网缺陷分部图，通过专家系统的智能化分析、科学判断，做出相应的评估评价报告，如有必要，可以做出预警，及时修复，避免造成安全事故。此外，还可以根据历史数据和动态生产发展的需要对新增输气量进行优化配置。
3结束语
综上所述，现阶段天然气已经成为我国的主体能源，对于环保工作和节能减排都具有一定的促进作用。文章详细分析城市燃气智慧管的建设目标和建设原则，在此基础上阐述了系统设计的具体内容，希望能够为我国城市燃气管道的设计和管网优化提供一定的参考和借鉴。
关键词：城市燃气；智慧管网；监测预警
1城市燃气智慧管网的建设目标和原则分析
1.1建设目标分析
基于安全性、先进性以及经济性等方面的原则，城市燃气智慧管网建设的目标包括以下多个方面：建设分级、分布式的地下燃气管线和沿线地形、周边环境信息数据库；构建智能化、网络化以及可视化城市燃气管网信息技术系统；建设城市燃气管网静态基础数据和动态生产数据的采集、传送和管理服务中心；建立安全可靠的信息和及时更新的数据监测采集、多元化更新机制，实现城市燃气管网数据的动态管理建设城市燃气官网数据综合安全防护监测系统；建设城市燃气管网专家智能分析和预警系统；完善信息更新和档案归档制度，实现管网动态管理。
1.2建设原则分析
首先，满足城市管线的安全性要求。城市燃气智慧管网系统必须具备对整个城市燃气配输系统进行检测、控制和调度的能力，能够结合相关参数作出早期预警，保障系统的安全运行。同时，系统应能够对设备开启和关停进行控制，最大程度的消除人为因素的影响。此外，系统还应具备故障事件记录分析功能，以便在故障发生之后通过事故追溯的方式进行事故判断，准确掌握故障发生的原因，避免此类故障的再次发生。整个智慧管网应用系统的供电应该采用不间断电源UPS，尤其是调度中心、各场站等重要部位应该设置独立的供电系统，并配备应急电源。为了防止网络黑客和病毒的入侵，应该对软件数据访问设置不同的安全区和安全级别，建立不同的安全功能區和功能级别，并设置严密科学的访问和操作权限。
其次，城市燃气智慧管网系统的软硬件应该具备开放性、兼容性以及看可拓展性等的性能，一方面保障其符合开放的工业标准，提供标准的接口和驱动程序；另一方面还应为未来系统功能的拓展留出足够的空间。
再次，先进性和适用性。为了保障系统的高效性，应该采用现阶段比较成熟、性能稳定的开发平台，为操作和管理提供便利。同时，尽量选择国内能够提供技术服务和配件更换的产品，避免因故障造成系统长期瘫痪。
最后，经济性。在构建城市燃气智慧管网的过程中，不仅要考虑到一次性投资的数额，同时还应考虑到后期的运行和维护成本。基于此，系统设备和配件的选择应该综合考虑到先进性和经济性两项因素。
2城市燃气智慧管网系统功能设计和工程规划研究
2.1数据采集工程
数据采集是城市燃气智慧管网的基础功能，数据是各项监管工作开展的基础，因此在管网系统建设的过程中，必须加强对数据采集录入的重视。技术人员要对监测点的布置方案进行科学的制定。一般的监测点可以采用视频监测的方式；重点部位，则要测定温度、湿度、压力以及流量等多项参数，通常需要使用温度计、压力传感器等多种仪器。入户案件管理子系统应该集抄表自动石碑和巡检功能于一体，一方面降低手动统计可能造成了的错误；另一方面提高回报的实时性效率。
2.2管理平台和应用软件设计
一般情况下，城市燃气智慧管网应用平台主要包括内部应用平台、外部服务平台、系统支撑平台和基础设施平台四个部分。各平台的作用是对管网各监测点的数据采集进行整合，并完成在线测控和分析，为预警和决策活动提供数据支持。
管理平台应用软件设计应该囊括以下内容：①应用体系建设。城市燃气智慧管网管理平台主要负责建设施工管理、生产监测监控、业务管理等方面的工作，因此应该针对不同的管理部门设置不同的应用软件；②建设数据中心。除了沿线地形和周边环境数据之外，城市燃气智慧管网数据中心还应该包括水文地质、气候、植被、道路交通状况等方面的信息数据资源，保障数据库的全面性和综合性。此外，数据中心还应具备数据共享功能；③基础设施平台建设。这部分的内容是建立覆盖城管、市政和燃气公司的大型燃气管网内部局域网；④建立安全保障体系。为了保障数据信息的网络安全，应该对内外网进行物理隔离；⑤完善信息化标准体系建设，编制设计城市燃气管网安全监控信息系统标准和规划。
2.3预警设计
城市燃气管网最常见的故障就是燃气泄漏，这种故障的危害性较强，很可能会对建筑设施和居民带来严重的威胁。因此必须建立覆盖整个燃气输送线路的燃气泄露监控系统，从输气源头开始到终端用户处结束。泄露监控系统的功能除了漏点监测、定位、预警分析等，还应具备一定智能决策和应急关阀功能，为故障抢修提供一定的便利。
2.4燃气管网缺陷智能化监测设计
通过多种检测方法的应用制作城市燃气管网缺陷分部图，通过专家系统的智能化分析、科学判断，做出相应的评估评价报告，如有必要，可以做出预警，及时修复，避免造成安全事故。此外，还可以根据历史数据和动态生产发展的需要对新增输气量进行优化配置。
3结束语
综上所述，现阶段天然气已经成为我国的主体能源，对于环保工作和节能减排都具有一定的促进作用。文章详细分析城市燃气智慧管的建设目标和建设原则，在此基础上阐述了系统设计的具体内容，希望能够为我国城市燃气管道的设计和管网优化提供一定的参考和借鉴。