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    關鍵時刻能救命!5G/NB-IoT助力智慧燃氣高速發展

    2019-10-23 09:18 煤氣與熱力、華為IoT云服務智慧燃氣NB-IoT5G商用

    導讀:設備互聯容易,但是數據間的融通才是實現“智能化”運維的關鍵所在。參考國外在智慧燃氣方面的研究與應用,則可以為我們的業務拓展、多能融通、生態搭建提供借鑒意義。

    隨著最近幾年燃氣產業的不斷擴大和管理理念的持續更新,如何能夠提升管理水平和管理效率,就成為燃氣企業需要重點解決的問題,智慧燃氣應運而生。

    經過幾年的發展,目前,國內的智慧燃氣形成了以SCADA、GIS、EAM、應急調度、客戶服務等信息化系統為代表的信息技術應用體系,實現了初步的燃氣信息數字化。在數據監測方面,實現了遠程數據采集,監控設備工作狀況,反饋故障信息等;在用戶服務方面也實現了在線服務,提高了服務質量;在管網設計維護方面,借助GPS技術,實現了對管網規劃、運行、管理、輔助決策的信息化處理。

    梳理國內:發現問題

    表計方面,2018年我國新增燃氣表為4613萬臺,其中2400萬臺是智能燃氣表,而且這一比例會逐年上升。

    隨著5G的商用,基于NB-IoT技術的智能燃氣表將會出現大幅增長。截止今年9月底,NB-IoT在燃氣行業應用已突破1000萬連接數,在全球范圍內,燃氣行業成為NB-IoT首個突破千萬級應用的行業。作為智慧燃氣體系的重要一環,智能表計的滲透率將會逐步提升。

    雖然我們已經搭建起了初步的智慧燃氣框架,但是在某些方面還有較大的提升空間。目前,國內管網運維管理水平落后,由于燃氣管網的傳輸范圍長、使用范圍廣,涉及輸配監控、運營管理等多個方面,傳統人工管理模式顯得尤為力不從心,存在效率低下、費時費力、容易出現監控漏洞等諸多弊端。而管網腐蝕、漏氣、溫度過高、壓力過大及用戶用氣不當都會產生安全隱患。

    據資料統計,2017年我國共發生燃氣爆炸事故702起,造成1100余人受傷126人死亡。其中,居民用氣事故發生率居高不下,共發生465起。

    事件:

    10月13日上午11時許,無錫市錫山區鵝湖鎮新楊路一小吃店發生燃氣爆炸。至17時,救援工作結束。經搜救清理,事故共造成9人死亡,10人受傷,目前傷員傷勢穩定。事發地屬于聯排商鋪,上下共有三層。周邊店鋪受到爆炸波及,墻體、玻璃、窗框以及空調外機等都有不同程度的損壞。

    2018年11月11日7點左右,青島市市北區嘉定路16號保利里院里小區5號樓發生一起居民燃氣閃爆事故,造成2人受傷。事故發生后,市城市管理局、市北區區委、區政府有關部門迅速趕到現場開展應急處置。

    燃氣管網的安全運行與社會生產和人民生命財產的安全息息相關。對于燃氣公司/解決方案商而言,不應該只定位于“賣氣”的角色,如何借助已有數據實現高效運維、幫助用戶安全用氣更有價值。

    目前,企業逐漸通過人員的日常巡檢巡視和SCADA遠程監測系統、地理信息系統(GIS)、管網巡檢系統、氣體計量分析系統相結合的方式來實現對管網的管理和維護。然而,這些企業內部的信息化系統往往相對獨立,數據不能共享。如果存在數據孤島,就有可能影響到數據分析的精準度和智能度,進而影響到對管網漏洞的監測。

    案例:

    基于金卡智能的云服務平臺,從燃氣企業運營的角度來看,當企業內部的系統實現互聯互通之后,就可以對安全相關的設備的管網狀態進行監測,并進行異常報警。在積累了足夠的數據之后,還能基于機器學習開發相應的模型和算法,進行燃氣用量預測,分析異常行為,并采取相關措施預防異常的發生,比如根據用氣的高峰和低谷進行輸配管線壓力調配等。

    通過分析供氣門站、管線、用戶表具等各節點的氣量數據,可以進一步排查管線跑、冒、滴、漏、偷等問題,進而可以采取氣源協調、緊急情況應急指揮的措施,使得整個輸配系統保持平穩狀態,從而為用戶提供高質量的供氣服務,減少輸配過程中的損失,最大限度延長管網的使用壽命,保障輸配系統安全運行,最終提高企業的運營效益。

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    從用戶的角度來看,最為關心的就是安全用氣。我們可以基于燃氣報警云平臺,結合燃氣報警傳感器和云技術監測系統,建立全局實時的燃氣報警管理機制,其原理與智能煙霧報警器類似。一旦發生泄漏的事件,報警儀就會發出刺耳的警報聲,提醒我們周圍有燃氣泄漏,從而讓我們能夠有效的及時制止泄露。

    借鑒國外:拓展業務

    相比國內,國外在燃氣行業的信息化、智慧化方面的研究與應用都較早,他們將智慧燃氣作為能源互聯網的重要組成部分,目的是以互聯網技術為基礎,將電力系統與天然氣網絡、供熱網絡以及工業、交通、建筑系統等相結合,進而形成對整個能源系統的協調與優化運營。

    東京燃氣集團是日本最大的燃氣供應集團,其從社區、辦公室/工廠、家庭三個層面搭建智慧燃氣體系。在社區層面,提出通過分布式能源系統,例如燃氣熱電聯產,以及可再生能源系統將電和熱整合起來。要實現這種整合,一方面是采用多個建筑物協同優化的方法,另一方面也可以將整個建筑群視為一個能源網絡,采用網絡層優化算法。后一種網絡優化的實現必須借助ICT技術 ,以使得社區范圍內多個建筑物之間的用能達到最優。

    在辦公室及工廠層面,為了保證辦公室、工廠的連續運作,其推出了在電力短缺時可以最大程度利用弧網發電設備的控制系統“Gene - Smart”,以及在特殊情況下發揮作用的氣電聯產燃氣控制系統。在家庭層面,東京燃氣集團結合日本 ENE - FARM 項目(日本的燃料電池商業化項目) 、家庭能源管理系統以及太陽能發電,在橫濱開展了智能公寓示范項目。

    意大利的飛奧集團的智慧燃氣發展計劃包括智能燃氣儀表、智能氣網控制、智能數據管理。智能氣網控制方面,飛奧集團推出了一種更寬量程的流量計,具備網絡接口且能夠通過互聯網實時觀測,以此來實現用戶的不同要求。所有的電子流量計都具有互聯網接口,能夠實時顯示氣網信息,匯報氣網狀態,具有檢測警報、自動診斷等多種功能。代表性的設備為飛奧集團推出的五合一系統,主要用于壓力檢測和控制。在數據管理方面,飛奧還推出了數據采集終端以及預警管理系統,幫助用戶在計算機前能時刻了解整個燃氣管網的運行狀況。

    通過對國內和國外在智慧燃氣體系建設方面的梳理,我們可以發現,國內的智慧燃氣框架建設更多的是從燃氣本身入手,包括智能終端的普及、數據的采集、管網的維護等,物聯網硬件方面的搭建已經初見成效,如何實現終端的聯動、數據的互通與利用、橫向多能體系的融通是我們今后應該考慮的方向。

    相比國內,國外的智慧燃氣更多的是作為能源互聯網的一部分,其從縱向智慧燃氣、橫向多能融合的角度系統的搭建了能源互聯網。對于國內的燃氣行業而言,有很大的借鑒意義,特別是在拓展新業務和生態方面。

    對于整個燃氣行業而言,其存在的價值包括多方面,比如安全,加裝傳感器、嵌入數據傳輸單元的的智能設備可以給預測性維護和降低安全隱患帶來很大的改善;高效,智能燃氣設備和方案可以減少人工抄表、排隊繳費的帶來的問題;盈利,基于燃氣數據帶來的業務拓展可以衍生出諸多商業模式,實現共贏。

    參考資料:

    《智慧燃氣研究現狀及發展方向》

    《金卡智能:挖掘公共事業的數據“金礦”》

    《智慧燃氣及其發展方向探析》


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