摘要：提出了智能燃气社区体系，包括用气信息智能采集系统、供气管网运行智能管理系统、综合用能系统、智能用气服务平台、智能用气管理系统。

关键字：智能燃气社区；  智能采集；  智能管理

Study on Intelligent Gas Community System and Key Problems

Abstract: The intelligent gas community system is proposed．The system includes intelligent collection system of gas consumption information，intelligent management system of gas supply network operation，comprehensive energy consumption system，intelligent gas consumption service platform and intelligent gas

consumption management system．

Key word: intelligent gas community；intelligent collection；intelligent management

1 概述

随着智能技术的进步，中国城市也向智能化方向发展，智能社区、智能用电社区等的建设和关键技术也日渐成熟。《北京市“十二五”能源发展建设规划》要求建设安全稳定、清洁高效、多元互补、智能控制、城乡协调的现代城市能源体系，城市智能燃气网也提上了建设日程。全国各地的燃气供应都有了一定的智能化实践，并取得了一些成果。

为了提高企业运营效率，提升企业运营安全，北京燃气集团确定了以信息化促进管理现代化和运营数字化，打造国内一流、国际先进的燃气企业的信息化建设目标。通过多年的努力，北京燃气集团逐步建立完善了输配管网监控及数据采集系统(SCADA系统)、地理信息系统(GIS系统)、企业资产管理系统(EAM系统)、管网运行系统、模拟仿真系统等诸多与燃气管网运营相关的子系统，企业运营信息化水平有了很大的提高。由于各子系统在不同时间分别构建，子系统之间相对独立，随着管网规模的不断扩大以及对业务过程控制要求的日益提高，生产运营管理面临着新的挑战。为了进一步提高企业综合运营水平，强化企业运营安全，必须全面构建新一代的智能燃气管网。

智能燃气管网的总体架构，在纵向结构上主要包括物理感知层、网络通信层、共享数据层、运营执行层、决策分析层；在横向业务模块上主要包括规划建设、运营调度、完整性管理、应急抢险、用户服务管理、数据中心等系统，这些模块之间实现数据共享、及时互动、智能决策等。

智能燃气社区是智能燃气管网的一个重要构成，是依靠各种先进的技术及科学的管理，实现安全、便捷、节能的用户用气体验以及利于调峰、提高企业效益的需求侧管理。

智能用电社区的特征是“友好互动、清洁环保、安全可靠”^[1]，而智能燃气社区的特征应为“安全可靠、节约能源、方便适用”。

2 智能燃气社区体系

智能燃气社区体系，可以在小到社区、大到卫星城的用气区域构建，主要侧重于需求侧服务管理，可根据区域用户的特点进行设计。其主要功能应包括：全面、及时、准确的用气信息采集，供气管网运行自动监控，利于节能的燃气综合用能方式，智能用气服务，自助缴费服务、用能信息自助查询，有效的用气管理，必要的信息展示。智能燃气社区可融合和拓展智能社区的功能，更好地为用户服务。

①用气信息智能采集系统

用气信息智能采集系统的作用是为智能监控、决策分析提供数据，其特点是全面、及时、准确。

用气信息智能采集系统利用物理感知层的具备控制、测量、传感、通信等功能的各种终端设备，如智能燃气表、智能调压器、视频监控器等采集有关数据，通过各类数据通信网络，如有线专网、无线APN、城域网、广域互联网、无线自组网等拓展多种无线通信方式而构建的由通信网+互联网+物联网组成的智能网络通信系统，将现场数据以多种方式传输到数据中心。

②供气管网运行智能管理系统

供气管网运行智能管理系统的作用是通过管网完整性管理、精准的调控、系统运行异常情景识别及智能处理保证管网可靠运行，其特点是可靠、自动监控、高效。供气管网运行智能管理系统包括管道完整性管理系统及管网运行监控系统。管道完整性管理系统，通过建立详细的管道及设备的相关数据库，采用先进高效的检测手段及智能决策分析软件(例如安全等级识别分析软件等)，实现自动预警，制定维护方案。

管网运行监控系统，利用先进的监控技术以及管网运行决策分析软件，包括数据分析软件、管网动态模拟软件、用气量预测软件及智能决策分析软件(例如结合用户需求侧管理的管网运行优化软件等)^[2]，通过对用气信息智能采集系统提供的数据进行在线分析，利用智能调压器、智能安全控制装置等设备自动采取控制措施，从而实现可靠、高效地自动调控。智能调压器应具有超压保护、故障预警自诊断、三遥(遥测、遥调、遥控)功能。

③综合用能系统

综合用能系统，可以为用户提供安全、方便、舒适、环保、价格相对低廉的能源，可减小冬夏燃气负荷差，其特点是安全、节能、环保、智慧。其先进性体现在以下几个方面：以天然气为主，优化结合其他清洁能源，如太阳能、地热能等，以降低能源成本；采用利于能源梯级利用的三联供系统，向用户提供气、电、冷、热的不同用能方式，让用户体验到安全、方便、舒适的用能服务；采用用能新技术，除传统的家用燃气灶、家用电器以外，还包括汽车充气系统等，拓宽夏季用气需求。

④智能用气服务平台

智能用气服务平台的建设要站在有利于用户感受的角度，可提供安全指导和定期巡检、呼叫服务、便捷的付费结算(自助缴费终端)、用能信息(分时计价信息)及用能策略(节能技术及方案)服务，其特点是方便、快捷、互动。

智能用气服务平台的收费服务，由于向用户提供气、电、冷、热多种用能形式，所以费用结算相对复杂，需要根据用能管理模式采用分别计费，联合收费或单独收费，不管哪种方式都要求用户可以借助自助缴费终端付费，达到便捷付费的目的。用能信息服务可以通过各种终端(电脑、工业PDA、智能手机、平板电脑等)随时随地地访问信息展示平台。呼叫中心结合服务和物流，提供更快捷的维护服务。

⑤智能用气管理系统

智能用气管理系统的建设侧重于为企业经营服务，目的是实现完善的安全预警(用户防漏防盗措施、安全巡检方案制度)、及时的应急事故处理、全面的用户用能信息监控、调峰决策分析及方案制定、有效的计价收费、效益评估，使企业效益最大化。

为了优化负荷需要规划需求结构，合理发展用能。主要从负荷管理和采用节能技术入手，如采用直燃机、分布式能源技术、燃气汽车等，平抑冬夏负荷峰谷差。通过激励措施和政策协调等方式让部分大用户避峰让气，实施必要的临时限气。鼓励大用户尽可能达到可中断程度，使其成为可中断用户。减少微小用气用户(如小户型公寓)的直接供气，而提供冷、热、电联供服务，在达到同样用能方便性的同时，降低了维护成本，减少安全隐患，利于用气管理。

要构建完善的用户管理系统，技术上需要完整的信息采集，从用气量到用气性质，分析其对峰谷负荷的贡献，制定相应的管理方案；采用智能用户计量收费表，支持方便的预付费、付费提醒以防断气、气价信息通告以引导用户用气，具有分时计价功能以方便气费结算、漏气报警及智能处理功能、用气信息采集功能。

3 结语

城市智能燃气社区的建设是构建城市智能燃气网的重要环节，是实现有效用气服务和管理的途径，其中还有很多问题有待探讨，细节有待完善。一个智能化的用气方案，可从小区发展到城市，为人们提供一个“安全可靠、节约能源、方便适用”的能源利用环境。

参考文献：

[1] 何建军，徐瑞林，陈涛，等．智能用电小区[M]．北京中国电力出版社，2012．

[2] 严铭卿．燃气输配工程分析[M]．北京：石油工业出版社，2007：107-206．

本文作者：高顺利刘蓉 刘燕 杜学平 刘靖