“ 據不完全統計,全國城市燃氣企業的供銷差率大約在3%~4%,也就意味著越多的天然氣銷量就有越多的天然氣損失。城市燃氣企業計量管理已經接近最不利的狀態,開展有效的計量管理勢在必行。
來源:《加快推進天然氣利用的意見》”
同時,隨著5G政策的傾斜以及與“云管端”一體化的解決方案相關的各項技術和產品的成熟,對行業有利、對行業運營方有價值的標準呼之欲出,燃氣行業的物聯網化經歷了前期試探階段后,也要走向標準確定、全面發展的階段。從行業積累的經驗來看,針對實際的垂直領域,“安全”與“規模化運營”兩個關鍵維度已經成為了燃氣行業物聯網是否能長期穩定發展的制約因素。
■ 規劃引領、頂層設計
為了推進燃氣行業物聯網平臺建設,亞控結合多年行業經驗積累,遵循技術先進實用、系統穩定可靠、功能齊全、易于擴充、維護和操作簡便的總原則重磅推出亞控智慧燃氣生產管理平臺,為燃氣管網運行提供一個安全、可靠的解決方案,保證城市燃氣管網及場站設備的安全運行,并在今年年初被中燃集團納入《中燃SCADA技術規劃》頂層設計當中,幫助中燃集團完成SCADA站控系統、SCADA調度中心系統和SCADA云平臺建設。
■ 平臺生態建設
硬件產品生態構建、SCADA站控系統介紹(來源:中燃數字社)
中燃燃氣SCADA站控系統由PLC控制系統、觸摸屏系統、SCADA上位機系統、視頻監控系統、周界防護系統組成的一套完整的站級控制系統,為客戶提供“高可靠、全監控、可擴展、可定制”的系統服務。通過對現場運行的設備進行監視和控制,實現實時數據采集、設備控制、參數設置、計量統計、曲線對比和安全報警等功能,其中SCADA上位機系統由亞控KingSCADA開發完成。
智慧燃氣工業互聯網平臺解決方案(來源:中燃數字社)
中燃燃氣SCADA云平臺由亞控管控一體化全組態平臺KingFusion、工業實時歷史數據庫平臺KingHistorian構成,幫助用戶打造的智慧燃氣生產管理系統,助力中燃集團打破燃氣企業中信息孤島,實現跨地多元化多級組織安全信息及時反饋、全程監控并進行狀態報警。該平臺以數據為核心,以流程再造與流程信息化為依托,實現公司安全監管、計量分析等業務的數字化、網絡化、智能化建設,為中燃集團智慧生產調度和規模化運營提供科學的決策支撐。
■ “云管站控”踐行IT/OT系統融合
當前,中燃集團已經建成SCADA站控系統、SCADA調度中心系統/SCADA云平臺協同的“云管站控”智慧調度系統,其中SCADA站控系統由PLC控制系統+亞控KingSCADA上位機系統構成,專注于收集和處理公司用來管理參與燃氣現場設備的信息。SCADA調度中心系統/SCADA云平臺由亞控管控一體化全組態平臺KingFusion、工業實時歷史數據庫平臺KingHistorian構成,專注于收集和處理公司業務流程或產生洞察力的信息,充分體現《中燃技術規劃》里的IT/OT系統融合的具體實踐,形成智慧調度模式。
SCADA基礎知識(來源:中燃數字社)
截止今年6月,中燃集團“云管站控”系統已經接入全國范圍內10大區域370余家地方燃氣公司,6200余臺設備,其中大部分網關設備采用MQTT物聯網協議傳輸,具備數據傳輸速度快、開銷小省流量、且擁有更低的功耗和硬件及帶寬要求,與助力設備高效上云完美契合,真正實現“云端管理運籌帷幄,現場實時安全監控”。
中燃天然氣全鏈條建設(來源:中燃數字社)
六大功能模塊:中燃集團“云管站控”系統應用包括:綜合管理、生產經營管理、閥井管理、GIS巡檢、系統管理、手機APP
· 六大功能模塊
- 綜合管理
綜合管理模塊主要包括駕駛艙、地理信息、數據總覽。駕駛艙展示集團關鍵信息,包含供氣占比統計、設備監控統計、實時存儲比、分級報警統計、重點數據輪循。在GIS地圖上顯示場站位置以及管網,鼠標滑動到場站圖標,可以實時查看該場站重點參數,點擊站點快速跳轉至工藝流程畫面。數據總覽查看所有場站的實時數據,產生報警時數據變紅標識提示,可點擊變量彈出對應趨勢曲線。
- 生產運營管理
生產運營管理模塊主要包括工藝監控、報警管理、生產報表、趨勢分析、設備管理、用氣申報、事件管理。工藝監控展示各場站的工藝流程圖,展示關鍵設備的實時數據,同時可查看該場站的歷史曲線、歷史報表、設備信息、環比統計。用戶可查看其權限下的場站實時報警數據與歷史報警數據,實時報警可人工確認填寫處理方案與處理人員,所有采集點的報警均可自由配置,調整報警使能以及高低限值。趨勢曲線與環比統計以曲線形式直觀展示采集點的狀態以及對比分析。設備信息可查看現場管理的各類設備信息,以及后期的維護與保養。計量日報與站點報表直觀展示各參數運行狀態與計量數據。用戶可進行燃氣申請量、批復量的信息錄入。
- 閥井管理
閥井管理模塊主要包括信息管理、實時監控、歷史分析、報警監控。對閥門井RTU設備的基礎信息進行維護,包括位置、歸屬、經緯度等,實時監控快速查看各設備的狀態以及實時數據,歷史分析查看各設備的歷史狀態,以及各采集點的報警數據展示。
- GIS巡檢
GIS巡檢模塊主要包括GIS數據瀏覽、專題圖展示、數據編輯、巡檢區域劃分、任務計劃、人員管理、軌跡回放、巡檢考核、隱患管理等功能。通過區域范圍編輯對人員劃分巡檢管線。統計巡檢軌跡事件和里程,分析巡查人員的任務完成情況,可以對巡檢任務和巡檢軌跡進行空間分析,計算巡檢完成率,查看考核計算結果。可上報第三方施工信息,可上報照片和施工狀態,監控第三方施工。
- 系統管理
系統管理模塊主要包括組織結構、角色權限、用戶管理、場站管理、采集配置、管線繪制、站點配置。靈活維護組織結構,為角色分配操作權限以及各頁面的查看權限,對公司員工基礎信息、歸屬角色進行自由維護。管理員可維護站點屬性與所屬組織,同時配置站點歸屬變量的展示權限。用戶可配置場站的地理位置以及繪制現場管線。
- 手機APP
手機APP模塊主要包括實時監控、歷史分析、生產報表、設備管理、領導視圖、報警推送、個人信息。實時數據列表可快速切換場站,同步更新設備數據,并查看各采集點的歷史數據。可快速查看各場站的設備臺賬,以及維護保養信息。統計各公司計量數據供領導快速查看整體情況,現場發生報警同步推送至手機端,同時可進行人工報警確認。用戶可在手機端維護個人的基礎信息。
· 五大核心特點:
- 先進性
“云管站控”系統采用先進科學的理念技術和方法,滿足行業的發展需求,保障系統有較長生命力,設計方案選擇較高的起點,不僅實現所需的功能,而且保持技術的前瞻性,提高系統的生存周期。
- 標準性
“云管站控”系統建設初期制定建設標準,對建設涉及到的設備、平臺軟件、通訊網絡、系統功能、各子系統接口、通信協議、數據庫、軟件編碼等制定一系列標準。
- 安全性
“云管站控”系統符合國家等保安全和保密要求,保證系統安全,建立完善、可靠的系統訪問權限。在系統運行管理上嚴格按照安全規范進行,防止不當操作或惡意行為意外損失。用戶訪問時通過身份鑒別、訪問控制、資源控制實現身份認證,并構建“角色-權限-用戶”三層權限分配自定義用戶、自定義角色以及權限,在標準用戶認證協議(OAuth2.0)下實現。數據安全支持SSL傳輸加密訪問,支持關鍵數據加密。安全事件自處理,記錄異常操作行為以及關鍵操作,實現數據源、關鍵操作的查詢與追蹤。
- 開放性
“云管站控”系統高度開放,支持國際、國內和行業標準協議和其他系統軟件接口,保證數據資源和其他子系統的共享,方便系統擴展,便于開發、維護、管理和系統升級,滿足與相關系統相連接的不同需求,實現協同、規模化發展。
- 易用性
“云管站控”系統充分考慮面向最終用戶,使系統在設置、使用操作、維護管理等方面簡單易用,符合各類使用者和維護人員的操作習慣,減輕其日常工作量,提供友好的用戶界面及在線幫助。
■ 賦能燃氣行業
中燃集團“云管站控”系統的建設成功,充分證明亞控智慧燃氣生產管理平臺是燃氣物聯網云平臺的支撐者,更是燃氣企業數字化轉型的助力者,為中燃集團各場站運行的集中監控提供了規范化、統一化、扁平化、靈活的組織建設和權限分配的統一平臺,調度人員能夠通過該平臺對燃氣管網的安全輸配進行實時監控。
通過加強天然氣計量管理,充分發揮其在輸氣生產、經營管理中的作用,保證了生產安全平穩、保質保量、降低能源消耗和提高經濟效益。通過輸差控制等方式在天然氣供應過程中對損耗量進行控制,提高輸送效率,降低天然氣損耗,對控制生產成本等起到關鍵作用。通過場站監控分析及調整、應急指揮,使整個系統保持平穩狀態,為用戶提供高質量的供氣服務,保障輸配系統安全運行。通過與企業內SCADA系統、地理信息系統、智能巡檢系統實現數據和應用的系統融合,充分利用系統的靈活性和可擴展性,應對未來新的整合、集成需求,為集團接入更多的設備和區域場站系統,實現集中式、規模化運營的目標,降低企業運營成本,提高運營效率,有效推進燃氣企業智慧調度系統規模化建設和運營的戰略目標落地。