1.概述
城市智能燃?xì)饩W(wǎng),在燃?xì)饩W(wǎng)建設(shè)階段,以數(shù)字管道為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè);在運(yùn)行維護(hù)階段,以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評(píng)價(jià)體系為基礎(chǔ)進(jìn)行無(wú)事故預(yù)防型管理;在用戶服務(wù)方面,以高級(jí)計(jì)量體系為基礎(chǔ)進(jìn)行需求側(cè)管理?煽颗c智能是城市智能燃?xì)饩W(wǎng)發(fā)展的基本要求。城市智能燃?xì)饩W(wǎng)具有全面監(jiān)測(cè)、及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)傳送、智能處理等特征,其中智能處理需要對(duì)海量的信息進(jìn)行分析和處理,進(jìn)而對(duì)管網(wǎng)實(shí)施智能化的控制。
目前,我國(guó)大部分燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)都逐步建立了輸配管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))、地理信息系統(tǒng)(GIS系統(tǒng))、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM系統(tǒng))、管網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)、模擬仿真系統(tǒng)等諸多與燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)都包含大量的數(shù)據(jù)信息和一定的分析處理能力,并且多處于信息分散且無(wú)共享的狀態(tài)。如何構(gòu)建數(shù)據(jù)共享、流程整合的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)信息系統(tǒng),這個(gè)問(wèn)題的解決可為城市智能燃?xì)饩W(wǎng)的建設(shè)發(fā)展提供信息保障。
近年來(lái),云計(jì)算作為一種新興的計(jì)算模式被提出,并迅速?gòu)母拍钭呦驊?yīng)用。云計(jì)算是結(jié)合虛擬化技術(shù),以網(wǎng)絡(luò)為載體,以提供基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等服務(wù)為形式,整合大規(guī)?蓴U(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源,進(jìn)行協(xié)同工作的超級(jí)計(jì)算模式。云計(jì)算的超大規(guī)模、虛擬化、多用戶、高可靠性、高可擴(kuò)展性等特點(diǎn)正是城市智能燃?xì)饩W(wǎng)規(guī);、智能化發(fā)展所需要的。
目前,我國(guó)大部分燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)都逐步建立了輸配管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))、地理信息系統(tǒng)(GIS系統(tǒng))、企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)(EAM系統(tǒng))、管網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)、模擬仿真系統(tǒng)等諸多與燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)相關(guān)的子系統(tǒng)。這些子系統(tǒng)都包含大量的數(shù)據(jù)信息和一定的分析處理能力,并且多處于信息分散且無(wú)共享的狀態(tài)。如何構(gòu)建數(shù)據(jù)共享、流程整合的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)信息系統(tǒng),這個(gè)問(wèn)題的解決可為城市智能燃?xì)饩W(wǎng)的建設(shè)發(fā)展提供信息保障。
近年來(lái),云計(jì)算作為一種新興的計(jì)算模式被提出,并迅速?gòu)母拍钭呦驊?yīng)用。云計(jì)算是結(jié)合虛擬化技術(shù),以網(wǎng)絡(luò)為載體,以提供基礎(chǔ)架構(gòu)、平臺(tái)、軟件等服務(wù)為形式,整合大規(guī)模可擴(kuò)展的計(jì)算、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等分布式計(jì)算資源,進(jìn)行協(xié)同工作的超級(jí)計(jì)算模式。云計(jì)算的超大規(guī)模、虛擬化、多用戶、高可靠性、高可擴(kuò)展性等特點(diǎn)正是城市智能燃?xì)饩W(wǎng)規(guī);、智能化發(fā)展所需要的。
2.城市智能燃?xì)饩W(wǎng)與云計(jì)算的概念
2.1城市智能燃?xì)饩W(wǎng)
城市智能燃?xì)饩W(wǎng)的總體結(jié)構(gòu),從技術(shù)結(jié)構(gòu)方面,主要包括5個(gè)層次:感知層、通信層、數(shù)據(jù)層、決策分析層、執(zhí)行層;從業(yè)務(wù)模塊方面,主要包括規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、完整性管理、應(yīng)急搶險(xiǎn)、用戶服務(wù)管理等系統(tǒng),這些系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、及時(shí)互動(dòng)、智能決策等目標(biāo)。
城市智能燃?xì)饩W(wǎng)依托更先進(jìn)的智能感知、網(wǎng)絡(luò)通信、智能控制等技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一集成,建設(shè)方便數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)的數(shù)據(jù)共享模式,為智能決策和控制提供強(qiáng)大的支撐。城市智能燃?xì)饩W(wǎng)技術(shù)包括了傳感感知、傳輸通道、分析處理、行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域。
2.2云計(jì)算
按照維基百科的定義,云計(jì)算是將動(dòng)態(tài)、易擴(kuò)展且被虛擬化的計(jì)算資源通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)提供出來(lái)的一種服務(wù)。虛擬化、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算和多用戶是云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)。
、偬摂M化技術(shù)
虛擬化技術(shù)將物理資源進(jìn)行了替換,呈現(xiàn)給用戶的是一個(gè)與物理資源有相同功能和接口的虛擬資源。虛擬化技術(shù)根據(jù)對(duì)象不同可分為存儲(chǔ)虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等,計(jì)算虛擬化又分為系統(tǒng)級(jí)虛擬化、應(yīng)用級(jí)虛擬化和桌面虛擬化。
、趧(dòng)態(tài)擴(kuò)展云能力技術(shù)
動(dòng)態(tài)擴(kuò)展云能力技術(shù)為不同的應(yīng)用架構(gòu)設(shè)定不同的集群類型,每一種集群類型都有特定的擴(kuò)展方式,然后通過(guò)監(jiān)控負(fù)載的動(dòng)態(tài)變化,自動(dòng)為應(yīng)用集群增加或者減少資源。
、鄯植际酱鎯(chǔ)技術(shù)
分布式存儲(chǔ)可利用云環(huán)境中多臺(tái)服務(wù)器的資源,來(lái)滿足單臺(tái)服務(wù)器所不能滿足的存儲(chǔ)需求。存儲(chǔ)資源能夠被抽象表示和統(tǒng)一管理,并且能夠保證數(shù)據(jù)讀寫與操作的安全性、可靠性。
④分布式計(jì)算技術(shù)
分布式計(jì)算將大型任務(wù)分成很多細(xì)小的子任務(wù),這些子任務(wù)在多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行調(diào)度和計(jì)算,從而獲得對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理能力。
、荻嘤脩艏夹g(shù)
多用戶技術(shù)在于使不同用戶能夠共享同一云平臺(tái)的資源,每個(gè)用戶按需使用資源,能夠?qū)浖⻊?wù)進(jìn)行客戶化配置,而不影響其他用戶使用。
3.城市智能燃?xì)饩W(wǎng)的業(yè)務(wù)功能需求
、倏蛻粲脷夥⻊(wù)及管理
客戶服務(wù)管理的對(duì)象有居民、商業(yè)、工業(yè)、采暖空調(diào)、汽車、電站等,目的是提供安全、方便、節(jié)能、環(huán)保的用氣服務(wù),以及有利于燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)安全、平穩(wěn)供氣的用氣管理。功能上可提供安全指導(dǎo)和定期巡檢、呼叫服務(wù)、便捷的付費(fèi)結(jié)算、用能信息及用能策略服務(wù);從用氣量到用氣性質(zhì)分析其對(duì)峰谷負(fù)荷的貢獻(xiàn),制定相應(yīng)的管理方案等。
、谌?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控
自動(dòng)監(jiān)控的目的是更好地保障供氣可靠性、降低運(yùn)營(yíng)成本。應(yīng)具有安全保護(hù)、故障預(yù)警自診斷、三遙(遙測(cè)、遙調(diào)、遙控)等功能。
、廴婕皶r(shí)的完整性管理及應(yīng)急搶險(xiǎn)
完整性管理的對(duì)象有管道和廠站,其功能包括風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、管理決策等。應(yīng)急搶險(xiǎn)系統(tǒng)由組織、預(yù)案、資源、技術(shù)、法律等要素組成,要求具有一個(gè)全方位、立體化、多層次和綜合性的應(yīng)急管理網(wǎng)絡(luò),能動(dòng)員各級(jí)政府力量的多維度、多領(lǐng)域和多層級(jí)的協(xié)作,包括應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測(cè)預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)、應(yīng)急恢復(fù)等。
④氣源的優(yōu)化配置
多氣源已是城市燃?xì)夤⿷?yīng)體系的現(xiàn)狀,合理配置才有利于供氣安全、節(jié)能環(huán)保、企業(yè)效益,智能燃?xì)饩W(wǎng)需有對(duì)氣源配置進(jìn)行優(yōu)化分析及自動(dòng)調(diào)配的功能。
⑤必要的信息展示
為提高服務(wù)管理質(zhì)量及各級(jí)運(yùn)營(yíng)管理人員的工作效率,各類信息展示是很必要的,是城市智能燃?xì)饩W(wǎng)必不可少的一項(xiàng)功能。
4.基于云計(jì)算的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)架構(gòu)
4.1 云計(jì)算特征分析
、俸A康男畔⑻幚
城市智能燃?xì)饩W(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)需要存儲(chǔ)輸配管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、GIS系統(tǒng)、EAM系統(tǒng)等在不同時(shí)間采集及存檔的海量資料和信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行分類、統(tǒng)計(jì)、備份,這需要彈性增長(zhǎng)的存儲(chǔ)資源和大規(guī)模的并行計(jì)算能力。另外,城市智能燃?xì)饩W(wǎng)涉及用氣服務(wù)及管理、供氣管網(wǎng)運(yùn)行、完整性管理、應(yīng)急搶險(xiǎn)、氣源配置等業(yè)務(wù)系統(tǒng),不同業(yè)務(wù)的流程和功能存在較大差異,具有決策分析類型繁雜的特點(diǎn)。因此可采用分布式存儲(chǔ)和云計(jì)算構(gòu)建信息平臺(tái)。
、谝约煞⻊(wù)方式提供決策能力
從城市智能燃?xì)饩W(wǎng)運(yùn)營(yíng)角度來(lái)看,每一個(gè)業(yè)務(wù)模塊都存在智能決策的需求,都需要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,因此可以將這部分功能從業(yè)務(wù)流程中剝離出來(lái),包裝成面向不同業(yè)務(wù)的服務(wù),以平臺(tái)服務(wù)方式提供給各業(yè)務(wù)單位,業(yè)務(wù)單位只要滿足服務(wù)接口要求,就能享受到這些功能服務(wù)。例如對(duì)于模擬仿真系統(tǒng)等與燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行相關(guān)的分析計(jì)算功能,規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)營(yíng)調(diào)度、科研等業(yè)務(wù)部門都有需求,因此整合該計(jì)算分析系統(tǒng)及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù),就能為各業(yè)務(wù)部門提供相應(yīng)的服務(wù),避免了各部門各自為戰(zhàn)、重復(fù)勞動(dòng)的情況,從而提高人員工作效率和企業(yè)運(yùn)行效率。
4.2基于云計(jì)算的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)架構(gòu)
基于云計(jì)算的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)架構(gòu)可初步設(shè)計(jì)為5個(gè)層次:感知層、通信層、數(shù)據(jù)層、決策分析層、執(zhí)行層,見(jiàn)圖1。
圖1 基于云計(jì)算的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)架構(gòu)
、俑兄獙樱阂獙(duì)城市燃?xì)夤⿷?yīng)系統(tǒng)上的各種設(shè)備、管道、人員調(diào)配等全面、及時(shí)地實(shí)施監(jiān)控,需要借助各種感知設(shè)備,如各種智能傳感器、GPS等獲取有用信息,這些設(shè)備構(gòu)成了智能燃?xì)饩W(wǎng)的感知層。
、谕ㄐ艑樱褐饕糜诟兄獢(shù)據(jù)的傳輸,為了不重復(fù)建設(shè),可最大限度地整合現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)條件,如專網(wǎng)、無(wú)線寬帶網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)、物聯(lián)數(shù)據(jù)網(wǎng)、因特網(wǎng)等通信方式。
③數(shù)據(jù)層:基于云計(jì)算、云存儲(chǔ)技術(shù)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)分散資源的集中管理以及集中資源的分散服務(wù),支撐高效海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與處理。數(shù)據(jù)層包括GIS庫(kù)、實(shí)時(shí)庫(kù)、資產(chǎn)庫(kù)、生產(chǎn)庫(kù)等基礎(chǔ)庫(kù)。該層實(shí)現(xiàn)各類感知資源的規(guī)范接入、整合、交換與存儲(chǔ),實(shí)現(xiàn)各類感知設(shè)備的基礎(chǔ)信息管理,實(shí)現(xiàn)感知信息資源目錄發(fā)布,實(shí)現(xiàn)感知設(shè)備證書發(fā)布與認(rèn)證,為感知設(shè)備的分建共享提供全面支撐服務(wù)。
④決策分析層:基于豐富的數(shù)據(jù)資源,依據(jù)強(qiáng)大的計(jì)算能力(依托云計(jì)算平臺(tái)),將數(shù)據(jù)庫(kù)與算法庫(kù)、模擬庫(kù)、知識(shí)庫(kù)緊密結(jié)合在一起,構(gòu)建一個(gè)功能豐富的決策分析服務(wù)平臺(tái)。該層包含一個(gè)面向主題分析的數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)決策分析的相關(guān)數(shù)據(jù)挖掘,以及對(duì)分析結(jié)果的多維報(bào)表展示、運(yùn)營(yíng)指令展示、分析圖形展示等內(nèi)容。
、輬(zhí)行層:主要包括各部門實(shí)際使用的各種業(yè)務(wù)軟件及硬件。運(yùn)行執(zhí)行層的軟件,可通過(guò)調(diào)用決策分析層提供的通用接口,設(shè)計(jì)出符合實(shí)際運(yùn)行使用的業(yè)務(wù)軟件,例如智能調(diào)壓器的安全自檢軟件及壓力預(yù)設(shè)處理軟件;執(zhí)行層的硬件則指各種自動(dòng)控制執(zhí)行系統(tǒng)和裝置。運(yùn)行執(zhí)行層的用戶可分為3類:廠站執(zhí)行人員、相關(guān)技術(shù)人員、領(lǐng)導(dǎo)決策人員。廠站執(zhí)行人員可以實(shí)時(shí)查看前端感知信息,并對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制;相關(guān)技術(shù)人員可以使用平臺(tái)提供的各種程序的服務(wù)接口和各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),保證管網(wǎng)的正常運(yùn)行;領(lǐng)導(dǎo)決策人員通過(guò)系統(tǒng)智能分析的協(xié)助,對(duì)人員和資源進(jìn)行指揮調(diào)度。
5.城市智能燃?xì)饩W(wǎng)需解決的關(guān)鍵問(wèn)題
①應(yīng)在燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)發(fā)展需求的引導(dǎo)下確立企業(yè)智能化發(fā)展的方向。各燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)由于業(yè)務(wù)范圍、經(jīng)營(yíng)模式、服務(wù)等側(cè)重點(diǎn)不同,智能化建設(shè)的目標(biāo)有所差異,因此根據(jù)企業(yè)自身的需求制定發(fā)展建設(shè)方向是避免浪費(fèi)、合理經(jīng)營(yíng)的前提。
、谥悄芑夹g(shù)的進(jìn)步源于燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)的業(yè)務(wù)需求。燃?xì)夤⿷?yīng)企業(yè)要根據(jù)自身的發(fā)展需求提出業(yè)務(wù)要求,從而引導(dǎo)智能技術(shù)的發(fā)展。比如對(duì)于智能燃?xì)獗,我們希望其能?shí)現(xiàn)便捷付費(fèi)(包括分時(shí)計(jì)價(jià)結(jié)算功能、自助繳費(fèi)功能)、信息通告及直觀展示等功能,則儀表企業(yè)就會(huì)朝著這樣的需求方向推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。
、蹟(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)主要為決策系統(tǒng)服務(wù),因此要積極構(gòu)建各業(yè)務(wù)模塊的決策系統(tǒng)方案。
、苄畔⑾到y(tǒng)之間的鏈接和共享依賴于標(biāo)準(zhǔn)的制定。
、莘e極開(kāi)展城市智能燃?xì)饩W(wǎng)的功能建設(shè),優(yōu)化云平臺(tái)服務(wù)和計(jì)算模型,提升云管理能力,以增強(qiáng)城市智能燃?xì)饩W(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)量不斷增長(zhǎng)的要求。城市智能燃?xì)饩W(wǎng)應(yīng)用和用戶的規(guī)模越大,構(gòu)建在云計(jì)算上的城市智能燃?xì)饩W(wǎng)業(yè)務(wù)平臺(tái)的作用就越明顯,就越能發(fā)揮智能技術(shù)在城市燃?xì)饩W(wǎng)運(yùn)行中的價(jià)值。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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