关于城市燃气管网的数字化技术应用研究

　　摘要：随着经济和科技的发展，在现阶段我国的城市化进程越来越快，因此我国许多的城市正面临着发展的关键时期，只有在当前的社会背景之下，完成数字化城市建设的初步构型，才能够帮助我国建立出更加完善的数字化城市模型，才能够让我国城市的数字化发展得到明显的进步与提升。

　　关键词：燃气管网；数字化技术就目前的发展现状而言，远程办公，轻量服务，传统企业转型需求在这一年不断激增。常说的数字化转型，以数字化技术为基础，数据运维为核心，推动业务模式、运营流程、管理体系等方面数字化的战略举措。

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　　城市燃气管网的现状与问题

　　1.1施工对燃气管道的破坏

　　燃气管网是未来城市规划过程中非常重要的一个环节，它不仅仅能够维持城市自身的生命话力，还能够在一定程度上为我国的绿色发展提供相应的帮助和启发，目前，我国城市的地下管线有着非常多的种类，其中包括水利管道，网络通信管道，以及燃气管道等。

　　在目前的城市管道建设中，我们当前所建设的燃气管道具有非常强的隐蔽性，与此同时，缺少较为明显的标记，导致我们当前对管线的维护缺乏足够的信息，因此在未来的发展过程中，我们应当加强对准确完整的管线资料完善工作，否则，施工单位很容易对未知管道造成破坏。

　　1.2信息化严重不足

　　当今是一个科技发展非常快的时代，各行各业的数字化进程都已经有了非常大的发展，当目前我国城市燃气管网的数字化应用还存在着很大的问题，在数字化的发展进程上依旧非常落后，因此在未来的发展过程中，我们应当不断的加强对这方面信息化的发展，这样才能够适应城市日新月异的变化，才能够让我国城市化的进程更进一步，让我国的经济水平以及人民的生活水平得到提升。

　　城市发展日新月异，城市管网在也不断地改建、扩建和更新，尤其是城镇化进程快速发展，城市管网的布设范围、密度不断增大，因此管网数据也要动态更新。

　　1.3管理维护机制效率低下

　　城市管网的复杂性体现在非常多的方向,首先，我们从整体的角度来看，整个城市管网就相当于一个非常庞大的网络系统，其中每一处管道都有着非常重要的作用，当其中一处发生故障时，其影响不仅限于自身的管道，它对周边的管道也有着非常大的影响。

　　面对此种情况,目前的工作人员不能够对各个位置的管道网络进行实时的监控和排查,在问题发生时不能及时的找到问题的发源地以及解决措施,因此目前存在着排除问题效率低下的问题,与此同时,我们对管道网络的监督力度也存在着一定的问题，一些巡检的工作人员的工作质量不能够得到充分的保障，且不能对巡检工作人员的工作质量进行有效的监督。由此可见，在未来的发展中，我们应当想办法解决相关的问题。

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　　地理信息系统（GS）技术应用

　　燃气管网地理信息系统基于动态和静态燃气管网电子地图，采用G引S和空间数据库技术，实现对管线、阀门、调压站、门站等燃气设施的统一管理。其目标是实现燃气设施管理的自动化和科学化，及时提供燃气企业管理所需的各类信息资源和分析决策依据，达到用户受益、企业受益的目的。

　　燃气地理信息系统包括燃气数据管理子系统、WB发布应用子系统、巡查管理子系统、离线应用子系统等内容。

　　燃气GS逻辑上，从上到下，依次为网络层、数据层、业务逻辑、服务层和应用层五部分。

　　网络层：需要建设系统所需的存储、网络、数据采集、数据服务等硬件设备，还需要建设系统软件、」操作系统和数据库管理系统等软件设备。

　　数据层：需要建设和管理基础空间数据库包括基础地形数据、影像数据、管网及设施数据、燃气业务专题数据元数据等。

　　业务逻辑层：提供底层GS管理服务，实现对图形数据的发布、管理。内容包括GS发布服务、数据引擎、中间件、工作流等。

　　服务层：分为数据服务和功能服务。数据服务主要通过WebService、GlS接口、ADO为应用层获取业务相关数据，功能服务主要是通过WebService?实现功能的表现接口。

　　应用层：包括燃气管网Client/Server管理子系统、燃气管网Brower/Server管理子系统、离线管理、手持终端、燃气工程管理以及集成应用等内容[1]。

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　　数据采集技术

　　PLC-ControlWaveMicro,PLC/RTU组态工具和OpenBSI实用软件包[2]这三种工具是目前主要的数据采集工具，对我国目前的燃气管网的数字化发展有着非常大的帮助，同时，在未来的发展过程中，我们需要加强对数据采集技术的研究与发展,只有这样才能够让我国的相关技术得到更好的发展与进步。

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　　数据融合技术在燃气管网故障诊断中的应用

　　4.1技术背景

　　数据融合技术能够对正在运行的系统进行实时监控，例如该技术在高压力、大口径、长距离天然气输送管道中的使用，能够对天然气管网的运行状态进行实时监测，有效的处置一些在人力和环境影响下难以排除的故障，从而保证天然气运行的安全、平稳、高效，因此数据融合技术具有非常重要的作用。当天然气管网发生泄漏时，各个节点的传感器能够对该节点中的天然气信息进行采集，然后将结果上传到生产控制中心进行分析和处理。

　　4.2技术架构

　　研究人员提出了利用基于神经网络、证据理论等方法的融合处理方式，从而对一个或者是多个的传感器进行同时的监测和分析，以提高监测的精确度，减少由于天然气泄漏造成的安全事故。

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　　数字仿真技术应用

　　5.1燃气管网仿真系统发展现状及问题分析

　　天然气管道仿真软件方面，我国的发展与起步较晚，相较于许多国外发达国家的发展来讲，正处于需要高度发展的阶段，但我国目前取得了非常亮眼的成绩，目前我们已开发出多款技术成熟的仿真计算软件，在全世界范围内得到广泛的应用，这一点值得我们骄傲。最早进入中国市场的是TGNET软件，该软件的一大优势在于能够对长管道进行比较精准的模拟，通过该软件所能够得到一系列长管道的数据，与现场的真实数据非常接近，因此在长管道的应用上具有非常大的价值，尤其是在计算管道的设计、运营参考数值，优化系统工艺参数，仿真结果等方面，我们能够得到与现场数据十分接近的结果，准确程度非常高，得到业内广泛认可。

　　5.2燃气管网仿真系统的应用

　　燃气管网仿真系统的主要功能是根据实际燃气管网中的站场位置、管径、管长、设备位置、设备属性、气体属性、管网工作能力、管网操作特点等基础情况，建立燃气管网数字化仿真模型。这项技术是对管网某处进行的一项检测技术，它能够时刻检测某一状态下储气量、各点压力等数据，这些数据对整个装置的发展来讲非常重要，有了这些数据我们就能够更好地对管网仿真系统进行操作，操作人员也能够更为明确的找出各个位置的问题与故障所在。相应的工作人员可以通过这个仿真系统实现对整体器械的控制，这样一来，就能够更为准确地对管道内部的各项数据进行检测，同时还能够将离线所产生的数据适时地打印出来，方便我们对数据进行分析，还能够对管道内的数据进行分析，这一功能对快速制定调度方案非常有用。

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　　结语

　　综上所述，燃气管网设计及运维是一个庞大而复杂的系统工程，而数字化技术的不断发展为其提供了重要的技术支持。目前这项系统工程能够通过数字化的数据为基础，能够让我们实现对整个城市管道网络进行实时的监测和调整，这样一来，我们就能够为我国城市的数字化建设提供相应的发展基础，还能够让我国的城市经济水平得到更多的进步与发展，让我国更快更好地实现对资源节约型以及环境友好型的社会发展模式，最终实现城市管网系统全面数字化。