CN112241924B - 一种智慧燃气系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧燃气系统，包括：数据采集模块，采集燃气的各种数据；数据传输模块，对采集到的各种燃气数据进行传输；信息化平台模块，接收传输的数据，并运行与支撑燃气系统，包括作为物理载体的IT设施模块、存储与处理整个数据的数据中心模块、支撑整个燃气系统后台功能的系统支撑模块；应用系统模块，与用户交互燃气系统的各项功能，包括多种业务的业务系统模块、对分子公司管理的分子公司综合管理模块、对股份公司管理的股份公司职能中心模块。本发明对现有燃气网进行智能化升级和改造，以达到提高企业生产运营效率、保障企业生产运营安全的目的，实现生产运营全过程的电子化、智能化和管理的规范化、标准化、流程化、制度化。

Description

一种智慧燃气系统

技术领域

本发明涉及燃气领域，尤其涉及一种智慧燃气系统。

背景技术

随着城市燃气企业管网的不断延伸，用户数量的不断增加，传统的手段越来越不能满足燃气企业管理的需要，各专业系统之间的信息孤岛等问题也加大了跨部门之间信息共享、业务协同的困难，伴随着互联网技术的不断发展，将信息化工具与现代化管理手段相融合，运用到燃气生产运营管理工作实践中去，成为城市燃气企业的基本共识。

随着企业规模的不断扩大，业务范围和集团结构趋于多元化，信息种类纷繁复杂，多种应用系统共存且分散，各业务板块及各控股公司数据无法互联互通，信息无法实时共享，数据难以集中式管理和分析，且缺乏有力的各类型生产经营信息支持，难以对企业各类生产经营中存在的风险进行评估预警，导致集团管理者难以对各类生产经营业务进行决策。

发明内容

为了解决以上问题，本发明的目的是提供一种智慧燃气系统，通过信息化技术和手段，对现有燃气网进行智能化升级和改造，以达到提高企业生产运营效率、保障企业生产运营安全的目的。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案：

一种智慧燃气系统，包括：

数据采集模块，采集燃气的各种数据；

数据传输模块，对采集到的各种燃气数据进行传输；

信息化平台模块，接收传输的数据，并运行与支撑燃气系统，包括作为物理载体的IT设施模块、存储与处理整个数据的数据中心模块、支撑整个燃气系统后台功能的系统支撑模块；

应用系统模块，与用户交互燃气系统的各项功能，包括多种业务的业务系统模块、对分子公司管理的分子公司综合管理模块、对股份公司管理的股份公司职能中心模块。

进一步的是，所述采集各种燃气的数据包括SCADA系统的各种物联网监测数据、GIS系统的管网基础数据、生产作业管理系统的现场情况数据、营销系统的购销数据、CNG业务系统的生产销售数据、应急系统数据；

优选的，所述数据采集模块包括：

多功能远程监控终端，采用工业级处理芯片和工业级无线通信模块，内嵌多种工控网络通信协议及工业仪器仪表通信协议，并配有标准的RS232和RS485工业通信接口；

阀井监控终端，对燃气泄漏和阀井进水进行监测，采用可充电锂电池进行充电，并进行无线传输。

进一步的是，所述数据传输模块采用有线和无线方式进行传输，包括信号线缆传输、光纤宽带传输、2/3/4/5G移动网络传输、NB-IOT窄带物联网传输。

进一步的是，所述信息化平台模块中：

IT设施模块，整个燃气系统的物理载体，包括IAAS云服务、计算设施、网络设施、存储设施、安全防护设施和附属设施；

数据中心模块，存储与处理整个数据，包括存储和管理原始数据的数据仓库、各种与业务和管理相关的主题数据库；

系统支撑模块，支撑整个智慧燃气系统的后台功能，包括账号管理、权限管理、文件管理、日志管理、消息中心功能。

进一步的是，所述应用系统模块中：

业务系统模块，由各个具体业务部门使用各项功能；

分子公司综合管理模块，把各个业务部门的数据进行提炼挖掘，生成对分子公司综合管理有巨大价值的数据；

股份公司职能中心模块，包括客服中心、生产运行中心、安全监管中心、财务结算中心、工程建设中心、营销中心、行政中心、人力资源中心、投融资中心、董事会中心、CNG管理中心、企业综合管理中心。

进一步的是，所述智慧燃气系统具有扩展性：

信息化平台模块架构的扩展性：采用统一API网关，实现认证、授权、限流、拦截、负载均衡功能，各个业务系统运行在网关后，平台所有的访问请求均通过API网关进行过滤转发，API网关独立运行，自身支持横向扩展；

数据中心模块的扩展性：采用虚拟化技术，将服务器的CPU、内存、存储资源整合为资源池，形成虚拟化中心，应用系统模块运行所需的操作系统、中间件、网络资源，均以虚拟化容器的形式运行在虚拟化中心中，对于各个应用系统、中间件、数据库，通过对各自的虚拟化容器进行伸缩扩容；

应用系统模块的扩展性：采用三层架构，从数据访问层到展示层，各层暴露接口供上层调用，系统内功能按模块的形式进行组织，各个功能模块之间交互采用接口调用的方式实现；通过读取API网关下发的Token实现对请求用户的识别，对于需要的状态存储场景，采用分布式缓存中间件；应用子系统之间采用接口和消息总线的方式进行通讯；

数据接口的扩展性：数据接口包括内部系统调用接口和对外数据提供接口，内部系统调用接口采用标准的RESTfulAPI形式，Json形式的标准结构，通过系统编码名称进行路由区分，通过统一的网关拦截和内部鉴权，实现对接口的保护；对外数据提供接口，采用标准的RESTfulAPI形式，以统一的Token作为鉴权和身份识别，各系统对外接口通过网关整合，采用统一地址不同路由的形式进行区分，接口返回数据采用统一的返回结构进行包装。

进一步的是，所述智慧燃气系统采用混合云的方式存放，企业数据存放在私有云上，静态资源存放在公有云上，系统数据均通过私有云提供的系统API进行访问。

进一步的是，所述分子公司综合管理模块，将各业务系统的数据进行预处理，提取关键特征，挖掘有价值信息，采取可视化进行数据分析，结合信息增长树方法进行数据预测。

进一步的是，所述股份公司职能中心模块包括综合管理中心以及分别与所述综合管理中心连接的客服中心、生产运行中心、安全监管中心、财务结算中心、工程建设中心、营销中心、行政中心、人力资源中心、投融资中心、董事会中心、CNG管理中心。

进一步的是，所述业务系统模块包括：营业厅管理收费系统、银行第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、催缴费系统、气量采购管理系统、呼叫中心业务系统、客服管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检管理系统、SCADA系统、管网风险评估系统、燃气在线泄漏检测系统.、管网GIS管理系统、巡检管理系统、CNG场站监控系统、安全应急管理系统、工程管理系统、车辆监控系统、合同管理系统、财务管理系统、全面预算管理系统、网上报账平台、物资供应链系统、设备管理系统、人力资源信息管理系统、办公OA系统、门户网站、微信公众平台、微信企业服务平台、智慧燃气APP、文件服务系统、邮件服务系统、远程视频会议系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的智慧燃气系统，通过信息化技术和手段，对现有燃气网管理进行智能化升级和改造，以达到提高企业生产运营效率、保障企业生产运营安全的目的，在现有资源基础上，结合智能终端、通讯技术、云计算等技术，实现生产运营全过程的电子化、智能化和管理的规范化、标准化、流程化、制度化。

本发明提供的智慧燃气系统，股份公司职能中心模块包括客服、生产运行、安全监管、财务结算等12个中心，使股份公司职能中心模块具备多种综合管理功能；业务系统模块包括营业厅管理收费、银行第三方代收、发票管理、加气站联网系统等35个子系统，使业务系统模块具备多种应用功能；12个中心连接35个子系统，对其进行管理，其信息化应用水平高，具有统一的生产调度平台，各个中心系统连接紧密，从而提高了企业生产运营效率。

本发明提供的智慧燃气系统，实现生产自动化、运营智能化、治理决策科学化、信息资源化和运作网络化，以完善的信息流和信息共享机制带动企业整个业务流程运作的顺畅，提高工作效率，保证决策治理系统对各个业务环节的监控和指挥，并通过对信息的分析和数据挖掘，实现宏观决策和计划指导。

本发明提供的信息增长树方法进行数据预测，从根节点开始，对节点计算所有可能特征的信息增量率，选择信息增量长最大的特征作为节点的特征，由该特征的不同取值建立子节点，再对子节点递归地调用以上方法，使智慧燃气系统可以预测下一时间段的燃气使用量，这是传统燃气系统所不具备的，可以智能调节燃气的供应量，实现燃气的合理生产。

本发明提供的基于新型深度学习算法的加气站监控AI智能识别技术，深度可分离卷积层对图像进行特征提取，相比普通卷积操作而言，其优势在于将空间信息和通道信息分别进行卷积操作，极大地减少了参数数量，进而实现快速计算。同时普通卷积层进行跳跃式的连接，相比传统深度神经网络结构，能够将浅层神经网络的特征映射无阻碍地传输到深层网络，将上一个小型神经网络模块的输出特征图与下一个小型神经网络模块的输出特征图结合，增强了图像特征表达，信息传递过程中保留了前一阶段的信息，保证了信息的完整性，解决了神经网络表达能力的退化和梯度消散问题。最后，最终层模块采取全局均值池化层代替传统的全连接层进行结果输出，可以减少参数数量，降低计算量，避免过拟合问题。优化器采用Adam函数，更好地计算模型局部最优解；同时添加了批处理层和正则化来解决模型过拟合问题。

本发明提供的智慧燃气系统，与产业链上其它信息系统的互连和信息共享，实现企业经营的社会化和系统增值，促进经济效益和社会效益的全面飞跃；同时积极探索创新业务模式：一方面探索不断移植和添加智能燃气计量表、家庭燃气服务解决方案、移动支付等增量销售服务内容；另一方面探索创新驱动，努力打造以数据服务为特征的新业务模式。

附图说明

图1为本发明的整体构架图；

图2为本发明多功能远程监控终端的示意图；

图3为本发明阀井监控终端的示意图；

图4为本发明股份公司职能中心模块的示意图；

图5为本发明客服中心的示意图；

图6为本发明生产运行中心的示意图；

图7为本发明安全监管中心的示意图；

图8为本发明财务结算中心的示意图；

图9为本发明工程建设中心的示意图；

图10为本发明营销中心的示意图；

图11为本发明行政中心的示意图；

图12为本发明人力资源中心的示意图；

图13为本发明投融资中心的示意图；

图14为本发明董事会中心的示意图；

图15为本发明CNG管理中心的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。

实施例1

一种智慧燃气系统，如图1所示，包括：

数据采集模块，采集燃气的各种数据；数据采集模块是整个智慧燃气系统基础数据的来源，所以我们把它设计在最底层，它包括了SCADA系统的各种物联网监测数据、GIS系统的管网基础数据、生产作业管理系统的现场情况数据、营销系统的购销数据、CNG业务系统的生产销售数据、应急系统数据等等。

数据传输模块，对采集到的各种燃气数据进行传输。数据传输模块是整个数据传输的通道部分，分为有线传输和无线传输两种类型，考虑到智慧燃气系统数据流的各种情况我们综合有线和无线两种方式来设计数据传输通道，包括信号线缆传输、光纤宽带传输、2/3/4/5G移动网络传输、NB-IOT窄带物联网传输等具体手段。

信息化平台模块，信息化平台模块是智慧燃气系统运行的地方，我们采用云架构的方式来设计平台层，它包括了IT设施模块、数据中心模块、系统支撑模块三个模块。IT设施模块是整个燃气系统的物理载体，主要由IAAS云服务加本地计算设施、存储设施、网络设施、安全防护设施等构成。数据中心模块是整个数据存储与处理的地方，包括存储和管理原始数据的数据仓库、各种与业务和管理相关的主题数据库等等。系统支撑模块是支撑整个智慧燃气系统的后台功能，包括账号管理、权限管理、文件管理、日志管理、消息中心等功能。

应用系统模块，应用系统模块是智慧燃气系统各项功能与用户交互的地方，我们根据燃气公司的组织结构把应用系统层设计为三个模块，分别是业务系统模块、分子公司综合管理模块、股份公司职能中心模块。在业务系统模块中主要是由各个具体业务部门使用的各项功能；在分子公司综合管理模块中会把各个业务部门的数据进行提炼挖掘，生成对分子公司综合管理有巨大价值的功能和数据；在股份公司职能中心里我们通过对股份公司战略思想分析、股份公司监管需求调研来设计了一系列职能中心，主要包括客服中心、生产运行中心、安全监管中心、财务结算中心、工程建设中心、营销中心、行政中心、人力资源中心、投融资中心、董事会中心、CNG管理中心、企业综合管理中心等。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，对数据采集模块作进一步的阐述。

多功能远程监控终端(以下简称RTU)是一款用于燃气领域的监控终端类产品，是集模拟信号采集、模拟信号控制输出、开关量信号输入、开关量信号输出、数字信号输入、输出等一体的智能型监测终端，可以直接接入各种传感器、变送器、各类计量仪表等输出的电平信号、模拟信号、脉冲信号、干触点、各类通信接口输出的数字量信号等，是实现大量分散站点的远程数据传输、设备现场监控与集中式管理的最佳选择。本实施例采用高性能的工业级处理芯片和工业级无线通信模块，内嵌多种工控网络通信协议及工业仪器仪表通信协议，并配有标准的RS232和RS485工业通信接口，可完美实现模拟量、开关量、脉冲信号等各类信号的数据量程与单位转换、通信协议解析与转换、传感信号的采集与变送输出等，同时可根据现场情况及客户需求，定制数据采集周期、数据更新频率及数据存储周期等设备追溯信息，完全满足现场数据传输速度要求，先进的通信机制确保了各种情况下数据传输的完整性，如图2所示。

本实施例是专为天燃气管线传输中的阀井场合设计使用的，阀井作为传输管线上的重要节点其重要性不言而喻。它一般都处于地下，有的更是处于城市的马路下或人多的市区道路下面，由于长时间工作，阀井内的阀门就会有泄漏的风险，所以从安全生产的角度出发，实时监测阀井是否有泄漏或积水的情况就显得极其重要了，不然一旦发生泄漏又没有及时处理的情况就有可能发生严重的事故。

阀井内的环境极其恶劣，无电、潮湿、信号差、淋水等情况都会存在，所以对于在其内部使用的产品性能要求比较高，可燃气体监测终端是专门针对阀井场合设计使用的，它具备电池供电、无线传数据、防水、防尘、防腐蚀等性能的防爆认证电气产品，是阀井泄漏监测的理想选择，符合国家、相关行业或者企业标准，如图3所示。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上，对智慧燃气系统的扩展性作进一步的阐述。

考虑到燃气公司股份业务板块发展的需要，我们充分的考虑了系统的扩展性，保证未来接入新的业务板块信息化需求以后能够做到功能兼容、数据互通、流程连接，具体扩展性设计主要体现在这些方面。

1、信息化平台模块架构的扩展性

平台采用统一API网关，实现认证、授权、限流、拦截、负载均衡等功能。各个业务系统运行在网关后。平台所有的访问请求均通过API网关进行过滤转发。API网关独立运行，API网关运行状态不受业务系统影响，支持不限数量、不同类型、不同语言、不同部署结构的业务系统接入。API网关自身支持横向扩展，可部署在多台机器实现故障转移和负载均衡。随着业务发展，在访问流量增长的情况下，平台可直接完成伸缩扩展，无需额外开发成本。

2、数据中心模块的扩展性

数据中心采用虚拟化技术，将服务器的CPU、内存、存储等资源整合为资源池，形成虚拟化中心。应用系统运行所需的操作系统、中间件、网络等资源，均以虚拟化容器的形式运行在虚拟化中心中。各个虚拟化容器所使用的CPU、内存等资源均分配自资源池，但又相互隔离运行。在确保了容器安全隔离前提下，避免了资源池内服务器闲置，实现了对资源池的高效利用。虚拟化中心支持动态横向扩展，支持添加新服务器动态添加到新资源池而无需中心停机。已有的虚拟化容器，可动态迁移到不同的物理机上，实现了资源的均衡分配。

对于各个应用系统、中间件、数据库等，可通过对各自的虚拟化容器进行伸缩扩容，从而满足实际使用需求。通过虚拟化模板，可进行快速部署，在面对激增请求的时候，可实现快速增加业务容量。未来随着业务发展，新增的系统、功能均可通过相同的快速部署到数据中心。

3、应用系统模块的扩展性

应用系统采用三层架构，从数据访问层到展示层，各层暴露接口供上层调用，系统内功能按模块的形式进行组织。各个功能模块之间交互采用接口调用的方式实现，避免功能模块间的直接依赖，新增、修改功能模块对其他功能模块不会产生影响。

应用系统通过读取API网关下发的Token实现对请求用户的识别，区别于传统的Session，支持请求发送到应用系统的不同实例，从而支持负载均衡访问。对于需要的状态存储场景，应用系统采用分布式缓存中间件，确保应用系统各个实例均可读取到相同的值。

应用子系统之间采用接口和消息总线的方式进行通讯。未来新增业务系统只需要按照相同的方式即可完成系统间通讯，便于平台整体系统功能扩展。

4、数据接口的扩展性

数据接口分为内部系统调用接口和对外数据提供接口。内部系统调用接口只供其他业务系统调用，外部请求无法直接进行调用。对外数据提供接口根据实际使用需求，提供给外部请求调用。

内部系统调用接口采用标准的RESTfulAPI形式，Json形式的标准结构，通过系统编码名称进行路由区分。通过统一的网关拦截和内部鉴权，实现对接口的保护。新接入系统可直接通过调用其他系统的对内接口实现系统集成通讯。

对外数据提供接口，采用标准的RESTfulAPI形式，以统一的Token作为鉴权和身份识别。各系统对外接口通过网关整合，采用统一地址不同路由的形式进行区分。接口返回数据采用统一的返回结构进行包装。未来新扩展数据接口，只需要按照标准即可完成扩展，而无需修改现有接口。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，对智慧燃气系统混合云的设计方案作进一步的阐述。

1、公有云典型特点

公有云通常指第三方运营商提供的服务器、网络、中间件等资源与服务。公有云以多实例，可在整个开放的公有网络中提供服务。用户可将软件系统、数据库、中间件等以租用的形式托管在公有云上从而实现服务。托管在公有云上，用户可以不用关心服务器、网络等基础设施运维状况，公有云运营商将保证服务在一定程度下可用。公有云一般也会提供一系列的自动化运维工具，便于用户监控自身租用资源的可用性。公有云一般使用虚拟化技术，将硬件资源整合在一起，因此用户需要扩容满足性能和流量激增的需求的时候，能够快速进行扩展。

公有云也存在一定的缺点。因公有云基础设施和网络主要由第三方运营商提供，对于在数据安全、数据保密上面具有一定要求的场景下，需要较高措施和成本才能尽可能满足需求。在防病毒和防攻击方面，公有云一般是被密集关注的对象，虽公有云提供基础的防护，在一定的场景条件下，仍然需要购买公有云提供的更高级防护才能满足正常服务需求。虽然公有云的按需付费定价方式具有较高的成本效益，但因公有云网络费用一般较高，在大量数据访问时，其费用会迅速增加。

2、私有云典型特点

私有云通常指通过建设数据中心，包括服务器、网络等基础设施，实现服务提供。私有云核心思想是专有资源，所有资源从网络到服务器，均为企业专有。私有云也可使用虚拟化技术，将硬件资源整合在一起，支持动态扩容等特性。企业也可根据自身情况，配置相应的防火墙等设施与企业设施设备整合，也可部署在安全的主机托管场所。私有云的数据、安全性和服务质量均可以得到有效的控制。对于保密性安全性较高的场景，可以采用专网等形式实现对互联网的隔绝或者严格限制。

私有云基础设施均需要自建，在前期建设会投入比较大的成本。同时日常运维等工作需要企业自身数据中心或托管机房来完成，对于运维人员具有一定的要求。随着运行时间增长，私有云在一定程度上会降低年均成本，在某些场景下，会比公有云具有一定的成本优势。

3、混合云的优点

混合云是结合公有云和私有云各自优势，结合企业实际使用情况下，近年来提出的新概念。公有云的低成本、资源整合、服务多样、快速伸缩、运维可靠等特性结合私有云的保密、安全、专业等特性，根据企业实际情况量身定做，将面向公众访问的互联网资源放在公有云上，对于企业需要进行安全管理的数据放在私有云上。从而实现降低企业整体成本情况下，实现企业软件系统运行高效、可靠。

典型场景：对于需要频繁加载的静态资源，如CSS、JS和HTML文件，放在公有云上，结合公有云的CDN服务，实现用户访问快速加载，降低流量消耗；对于企业数据，可放在私有云上，通过API接口方式进行提供调用，满足企业数据所需的安全可靠。

4、燃气公司混合云设计内容

方案设计采用混合云的方式。核心设计思想为：企业数据存放在私有云上。静态资源存放在公有云上。系统数据均通过私有云提供的系统API进行访问。

各系统的部署方式如下表：

实施例5

本实施例在实施例4的基础上，对智慧燃气系统分子公司综合管理模块作进一步的阐述。

所述分子公司综合管理模块，将各业务系统的数据进行预处理，提取关键特征，挖掘有价值信息，采取可视化进行数据分析，结合信息增长树方法进行数据预测，方法如下：

第一，进行数据预处理，主要包含数据填充、数据去噪、数据采样、类型转换、数据归一化；其中数据填充采用均值填充与结合业务逻辑的简单公式计算，将计算结果作为填充数据；数据去噪结合特定算法检测出离群数据点，再进行选择性删除；数据采样采取随机采样，结合特定算法解决过拟合和数据丢失的问题；类型转换结合各类编码方法将非数值型数据转换为数值型数据；数据归一化采用线性函数归一化，消除数据特征之间的影响；

第二，将数据可视化，进行特定数据分析时，采取特征选择，即从数据众多的特征中来挑选出最相关的数据属性；

第三，结合关键特征生成信息增长树，采取信息增长树算法，从根节点开始，对节点计算所有可能特征的信息增量率，选择信息增量长最大的特征作为节点的特征，由该特征的不同取值建立子节点，再对子节点递归地调用以上方法，信息增长率计算公式如下：

其中S代表样本数据，m代表样本类别数量，p代表某个特征类别出现的概率，x代表数据某一特征属性，info代表信息量，Δ代表信息增长率；

第四，对信息增长数树生成过程采取预剪枝操作，解决数据过拟合问题，主要方法包括设置阀值，当信息增长率少于阀值时不再分裂，节点样本数少于阀值时不再分裂，分裂后叶子节点样本数少于阀值时不再分裂，树的深度大于阀值不再分裂；

第五，最终生成较优信息增长树，当业务系统中产生新的数据信息，用于对数据进行分析与预测。

实施例6

本实施例在实施例5的基础上，对智慧燃气系统股份公司职能中心模块作进一步的阐述。

股份公司职能中心模块包括综合管理中心以及分别与所述综合管理中心连接的客服中心、生产运行中心、安全监管中心、财务结算中心、工程建设中心、营销中心、行政中心、人力资源中心、投融资中心、董事会中心、CNG管理中心，如图4所示。

1、综合管理中心

气量数据分析：包括股份公司输气量总和、各个分子公司输气量、重要气源输气量、CNG生产销售气量、核心用户用气量等数据的统计分析。呈现方式包括趋势曲线、排名柱状图、占比圆饼图等多种方式。

销售数据分析：包括股份公司销售总和、各个分子公司销售量、分子公司销售量排名、销售量变化趋势分析、用户数变化趋势分析等。

安全监管信息：包括关键管线或设备的运行压力、泄漏浓度数据、生产作业问题与处置情况、应急管理与指挥调度信息等。

管网GIS地图：查看各分子公司的管网和附属设施地理位置信息，切换路网地图和卫星图，显示多种地图风格选择和交通拥堵信息，选择地图显示的元素内容。

施工作业信息：在GIS地图上显示施工作业位置，点击施工作业图标可显示施工作业信息。

预警告警信息：采用滚动播报实时的预警报警信息，不同类型的报警信息以不同方式显示，新报警信息产生时系统进行报警声音提示。

数据编辑管理：对界面显示的数据内容和数据统计分析方式进行设置。

2、客服中心

客服中心连接的业务系统模块包括：营业收费系统、发票管理系统、崔缴费系统、呼叫中心系统、客服管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检系统、门户网站、微信公众号等，如图5所示。

电话客服信息统计分析：客服电话的接入量和应答量进行统计分析，并以图形化方式呈现。

客户满意度统计分析：对客户满意度评分信息进行统计分析，对客户满意度变化趋势分析，以曲线的方式呈现客户满意度变化情况。

投诉信息统计分析：对客户投诉信息进行统计分析，包括投诉数量与处理数量分析，对投诉类型进行分类分析。

工单数量统计分析：对报装报修工单进行统计分析。

工单完成情况统计分析：对报装报修工单完成情况进行统计分析。

门户网站访问情况统计分析：对门户网站的访问人数进行统计分析，并以曲线的方式分析访问人数变化趋势。

微信公众号访问情况统计分析：对微信公众号的访问人数进行统计分析，并以曲线的方式分析访问人数变化趋势。

还包括进入分子公司客服中心、进入客服中心涉及的应用系统等等。

3、生产运行中心

生产运行中心连接的业务系统模块包括：SCADA系统、燃气在线泄漏检测系统、管网GIS系统、管网风险评估系统、巡检管理系统、入户安检系统、气量采购管理系统、CNG场站监控系统、车辆监控系统、安全应急管理系统、工程管理系统等，如图6所示。

流量数据统计分析：对股份公司总燃气流量和各个分子公司流量进行统计分析，并以图形化的方式呈现统计结果。

压力数据分析：对股份公司和各个分子公司重要位置的压力数据进行分析，例如重要气源压力、关键管网压力等。

预警报警信息呈现：对各种超压、失压、超流量、燃气泄漏、设备故障等预警告警信息进行轮播显示。

监测点数量统计分析：对所有物联网监测点的数量、设备类型、是否在线、是否报警等信息进行统计分析，并以图形化方式呈现。

生产作业问题统计分析：对巡检系统、入户安检系统、工程管理系统里的各种问题信息进行统计分析。

GIS地理信息呈现：通过GIS地图的方式呈现燃气管网的位置、巡检人员轨迹、监测点坐标、工程位置等地理信息。

显示内容设置：对流量、压力等数据的显示内容和统计方式进行设置，保证中心显示内容能够准确的反映实际情况。

还包括进入分子公司生产运行中心(股份公司)、进入生产运行中心涉及的应用系统(分子公司)。

4、安全监管中心

安全监管中心连接的业务系统模块包括：呼叫中心系统、入户安检系统、SCADA系统、燃气在线泄漏检测系统、管网GIS系统、巡检管理系统、管网风险评估系统、CNG场站监控系统、车辆监控系统、工程管理系统、安全应急管理系统，如图7所示。

预警报警数据统计分析：对股份公司下属所有分子公司的预警报警信息进行统计分析，也对各个分子公司的预警报警数据进行统计分析。

预警报警处理情况统计分析：对所有预警报警信息的处置情况进行统计分析，包括各个分子公司的处置情况统计分析。

生产作业问题统计分析：对股份公司下属所有分子公司的生产作业问题信息进行统计分析，包括工程问题、巡检问题、入户安检问题、安全应急管理问题等，也对各个分子公司的生产作业问题数据进行统计分析。

生产作业问题处理情况统计分析：对于发现的各种生产作业问题的处置情况进行统计分析，包括股份公司层的统计和各个分子公司的统计。

各个分子公司安全事件统计分析：对各个分子公司的所有安全监管相关事件进行统计分析，并通过数量对各个分子公司进行排名呈现。

视频监控信息查看：查看重要位置的现场视频监控画面。

还包括进入分子公司安全监管中心(股份公司)、进入安全监管中心涉及的应用系统(分子公司)。

5、财务结算中心

财务结算中心连接的业务系统模块包括：营业收费系统、第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、气量采购管理系统、工程管理系统、物资供应链系统、财务管理系统、合同管理系统、全面预算管理系统、网上报账平台等，如图8所示。

营业收入统计分析：对股份公司和各个分子公司的营业收入数据进行统计分析，并以图形化的方式呈现分析结果。

营业成本统计分析：对股份公司和各个分子公司的营业成本数据进行统计分析，并以图形化的方式呈现分析结果。

利润数据统计分析：对股份公司和各个分子公司的利润进行统计分析，并以图形化的方式呈现分析结果。

费用统计分析：对股份公司和各个分子公司的销售费用、管理费用、研发费用、财务费用等数据进行统计分析。

货币资金统计：对股份公司和各个分子公司的货币资金数据进行统计分析，并支持以曲线的方式呈现数据编号趋势。

应收账款统计：对股份公司和各个分子公司的应收账款数据进行统计分析，并以图形化的方式呈现分析结果。

固定资产统计：对股份公司和各个分子公司的固定资产数据进行统计分析，并以图形化的方式呈现分析结果。

负债数据统计分析：对股份公司和各个分子公司的负债数据进行统计分析，内容包括应付账款、借款、应付薪酬、应交税费等。

所有者权益数据统计分析：对实收资本、资本公积、盈余公积、未分配利润等所有者权益数据进行统计分析，并以图形化的方式呈现分析结果。

还包括进入分子公司财务结算中心(股份公司)、进入安财务结算中心涉及的应用系统(分子公司)。

6、工程建设中心

工程建设中心连接的业务系统模块包括：营业收费系统、管网GIS系统、安全应急管理系统、工程管理系统、物资供应链系统、财务管理系统、合同管理系统、全面预算管理系统等，如图9所示。

工程数量统计分析：对股份公司所有工程数量进行统计分析，同时对各个分子公司的工程数量进行统计分析。

工程进度情况统计分析：对所有工程按完成进度情况进行分类分析，对逾期还未完成的工程进行单独统计分析。

工程投资金额统计分析：对股份公司工程投资总额和各个分子公司工程投资额进行统计分析，并以图形的方式呈现结果。

工程收款情况统计分析：对股份公司所有工程的收款情况进行统计分析，对各个分子公司工程收款情况进行统计分析。

工程相关问题统计分析：对股份公司所有工程发生的相关问题进行统计分析，对各个分子公司发生的工程问题进行统计分析。

工程问题处置情况分析：对股份公司所有工程相关问题的处置情况进行统计分析，对各个分子公司工程问题处置情况进行统计分析。

工程地理位置地图呈现：以地图的方式呈现各个工程的地理位置，点击地图上的工程图标显示工程详细信息。

还包括进入分子公司工程建设中心(股份公司)、进入工程建设中心涉及的应用系统(分子公司)。

7、营销中心

营销中心连接的业务系统模块包括：营业收费系统、第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、崔缴费系统、气量采购管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检系统、财务管理系统、合同管理系统、门户网站、微信公众号等，如图10所示。

销售气量统计分析：包含股份公司总销售气量、各个分子公司销售气量、工商民分类销售量等的统计分析和图形化呈现。

销售金额统计分析：包含股份公司总销售额、各个分子公司销售额、工商民分类销售额等的统计分析和图形化呈现。

采购气量统计分析：包含股份公司各个气源的采购气量数据统计分析，并支持采购气量变化趋势分析和占比分析。

采购气量与输配气量对比分析：包含股份公司采购气量与输配气量的对比分析，包含对比曲线与对比差值分析。

还包括用户数量统计分析、气价统计呈现、进入分子公司营销中心(股份公司)、进入营销中心涉及的应用系统(分子公司)。

8、行政中心

行政中心连接的业务系统模块包括：车辆监控系统、物资供应链系统、工程管理系统、人力资源管理系统、办公OA系统、设备管理系统、门户网站、文件服务系统、邮件服务系统、远程视频会议系统，如图11所示。

车辆状况统计分析：对车辆数量、类型、使用状况等信息进行统计分析，分为股份公司和各个分子公司维度。

车辆保险与保养情况分析：对车辆保险和保养情况等信息进行统计，对超期未保养和未续保的车辆进行单独统计。

车辆费用统计分析：对各个分子公司的车辆使用费用进行统计分析，对每个车辆的年度使用费用进行统计分析和对比分析。

司机数量统计：对司机数量进行统计，并根据驾照类型进行统计分析。

企业证照统计分析：对股份公司和各个分子公司的各种证照进行统计分析。

办公费用统计分析：对整个股份公司和各个分子公司的办公费用进行统计分析，包括费用变化趋势分析。

文件数量统计分析：对股份公司和各个分子公司文件数量和类型进行统计分析。

视频会议系统使用情况管理：对视频会议系统的使用情况和状态进行管理和统计分析。

还包括进入分子公司行政中心(股份公司)、进入行政中心涉及的应用系统(分子公司)。

9、人力资源中心

人力资源中心连接的业务系统模块包括：财务管理系统、合同管理系统、人力资源管理系统、办公OA系统、文件服务系统、邮件服务系统，如图12所示。

人员数量统计分析：统计股份公司总的人员数量和各个分子公司人员数量，并以图形化方式呈现统计分析数据。

人员占比分析：对股份公司和各个分子公司人员进行多维度占比分析，包括性别占比、民族占比、年龄段占比、学历占比、职称情况占比等维度。

职级人数统计分析：对股份公司和各个分子公司各种职级人数进行统计分析。

人员流动统计分析：对股份公司和各个分子公司入职人数、离职人数，以及变化趋势和比率等进行统计分析。

薪资数据统计分析：对股份公司和各个分子公司的薪资总额数据进行统计分析。

社保数据统计分析：对股份公司和各个分子公司社保缴纳数额进行统计分析。

公积金数据统计分析：对股份公司和各个分子公司公积金缴纳数额进行统计分析。

薪酬变化趋势分析：对整个股份公司和各个分子公司薪酬变化趋势进行统计分析，并以曲线的形式呈现变化趋势。

还包括进入分子公司人力资源中心(股份公司)、进入人力资源中心涉及的应用系统(分子公司)。

10、投融资中心

投融资中心连接的业务系统模块包括：财务管理系统、合同管理系统、人力资源管理系统、办公OA系统、文件服务系统、邮件服务系统等，如图13所示。

投融资工作组织分工管理：对投融资工作的组织分工进行设置和管理，包括投融资项目的负责人员信息管理、投融资项目信息录入和编辑等操作。

政策及法规信息管理：上传和编辑投融资相关的政策及法规信息。

投资计划管理：对投资计划信息进行管理，包括录入投资计划信息，对投资计划信息进行编辑修改等操作。

潜在投资项目管理：对潜在的投资项目信息进行管理，包括项目信息录入、修改、删除，同时支持变更潜在投资项目为在投项目状态。

在投项目进度管理：对在投项目的进度进行管理，包括更新进度情况，备注进度说明信息等功能。

已投项目管理：对已投项目的具体信息进行管理，包括项目股权、债权、收益、及投后模式等相关信息管理。

融资计划管理：对融资计划信息进行管理，包括录入融资计划信息，对融资计划信息进行编辑修改等操作。

融资渠道管理：对融资渠道信息进行管理和维护。

还包括融资进度管理、融后工作管理、投资数据统计分析、融资数据统计分析等。

11、董事会中心

董事会中心连接的业务系统模块包括：办公OA系统、人力资源系统、门户网站、财务管理系统、文件服务系统、邮件服务系统、合同管理系统等，如图14所示。

人员信息管理：对董事、监事、股东等人员和主体信息进行管理，包括信息录入、修改、查询、删除等操作。

制度信息管理：对董事会、监事会、股东会相关制度进行管理，包括制度新增、修改、检索、下载等操作。

董事会、监事会、股东会基本信息管理：对董事会、监事会、股东会相关基本信息进行管理，包括每次会议信息录入，历史记录查询等功能。

会议组织管理：对董事会、监事会、股东会的会议组织工作进行管理，包括负责人员信息、会议信息、会议准备情况、会议进展情况等进行管理。

会议决议管理：对董事会、监事会、股东会形成的决议信息进行管理，包括信息上传、编辑、检索、下载等操作。

决议执行情况管理：对各种决议的执行情况进行管理，包括执行情况进度信息管理、执行结果管理等。

目标与执行情况管理：对经营团队的年度工作目标和目标执行情况进行管理，包括目标与执行情况的对比分析。

12、CNG管理中心

CNG管理中心连接的业务系统模块包括：加气站联网系统、发票管理系统、气量采购管理系统、SCADA系统、CNG场站监控系统、车辆监控系统、安全应急管理系统、物资供应链系统、财务管理系统、合同管理系统、设备管理系统等，如图15所示。

生产气量统计分析：对股份公司和各个分子公司CNG压缩生产的气量进行统计分析，并以图形化方式呈现统计分析结果。

销售气量统计分析：对股份公司和各个分子公司的CNG销售气量进行统计分析，并以图形化方式呈现统计分析结果。

生产销售对比分析：对股份公司和各个分子公司CNG生产和销售气量进行对比分析，呈现对比曲线的同时统计差值数据。

销售额统计分析：对股份公司和各个分子公司的CNG销售额进行统计分析。

销售额变化趋势分析：对股份公司、分子公司、加气站的销售额变化趋势进行分析，并以曲线的形似呈现变化趋势。

加气车辆数据分析：对股份公司、分子公司、加气站的加气车辆数据进行统计分析。

采购气量统计分析：对外CNG采购数量进统计分析，包括不同采购来源的数量分析。

车辆监控AI智能识别：利用人工智能视频识别技术识别CNG槽车驾驶人员在驾驶途中的抽烟、接打电话、疲劳驾驶、吃东西等异常情况，并进行告警提醒。

加气站监控AI智能识别：利用人工智能图像识别技术识别加气站着火、人员聚集、打架斗殴、人员倒地、危险区域闯入、防护服穿戴等信息，并对异常情况进行告警提醒。

所述AI智能识别，主要采用自主设计的新型深度学习算法实现，流程如下：

采集监控拍摄图像，对图像进行预处理，再对图像进行特征提取、降维，最后进行图像分类，输出图像在某一类别的占比情况，其中采用自主设计的新型深度学习算法模型F，进行反复训练，最终得到模型最优参数，主要算法公式如下：

h＝A(x)

y’＝F(h,Ω)

其中，x代表实时监控拍摄的图像，A(x)代表检测图像有效区域，A表示提取特定区域的函数，h代表图像特定区域，Ω代表模型F参数集合，y’代表模型F产生的识别结果，y代表图像真实标签，L代表损失函数值。

F模型的神经网络结构分为初始层模块，中间层模块，最终层模块。初始层模块主要包括多个3*3深度可分离卷积层，3*3最大池化层，1*1普通卷积层，并且每两个深度可分离卷积层与一个最大池化层顺序连接为一个小型神经网络模块，然后小型神经网络模块顺序连接，而普通卷积层采用跳跃式连接，其输入端和输出端分别连接到上一个小型神经网络模块的输出端和下一个小型神经网络的输出端。中间层模块主要包括多个3*3深度可分离卷积层，并且深度可分离卷积层依次顺序连接即可。最终层模块主要包括多个3*3深度可分离卷积层，3*3最大池化层，1*1普通卷积层，全局均值池化层。最终层模块仅在初始层模块基础上添加了多个深度可分离卷积层和一个全局均值池化层。在新型深度学习算法模型F中，深度可分离卷积层首先对图像进行特征提取，相比普通卷积操作而言，其优势在于将空间信息和通道信息分别进行卷积操作，极大地减少了参数数量，进而实现快速计算。然后，最大池化层对图像进行降维操作，减小图像维度，可得到局部特征图。同时普通卷积层进行跳跃式的连接，相比传统深度神经网络结构，能够将浅层神经网络的特征映射无阻碍地传输到深层网络，将上一个小型神经网络模块的输出特征图与下一个小型神经网络模块的输出特征图结合，增强了图像特征表达，信息传递过程中保留了前一阶段的信息，保证了信息的完整性，解决了神经网络表达能力的退化和梯度消散问题。最后，最终层模块采取全局均值池化层代替传统的全连接层进行结果输出，直接计算特征图的均值，再利Softmax函数输出图像类别，可以减少参数数量，降低计算量，避免过拟合问题。并且模型F的激活层函数均采用LeakyRelu函数，避免神经元停止更新参数；优化器采用Adam函数，更好地计算模型局部最优解；同时添加了批处理层和正则化来解决模型过拟合问题。

实施例7

本实施例在实施例6的基础上，对智慧燃气系统业务系统模块作进一步的阐述。

所述业务系统模块包括：营业厅管理收费系统、银行第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、催缴费系统、气量采购管理系统、呼叫中心业务系统、客服管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检管理系统、SCADA系统、管网风险评估系统、燃气在线泄漏检测系统.、管网GIS管理系统、巡检管理系统、CNG场站监控系统、安全应急管理系统、工程管理系统、车辆监控系统、合同管理系统、财务管理系统、全面预算管理系统、网上报账平台、物资供应链系统、设备管理系统、人力资源信息管理系统、办公OA系统、门户网站、微信公众平台、微信企业服务平台、智慧燃气APP、文件服务系统、邮件服务系统、远程视频会议系统。

1、营业厅管理收费系统

其综合管理包括销售数据统计、用户数量统计、销售分类统计、业务办理窗口；

其客户档案管理包括市场部建档、工程部建档、营业大厅建档、档案变更、表具与设备管理；

其业务服务包括报建业务、报修业务、新装业务、整改业务、换表业务、补气业务、过户业务；

其合同管理包括合同新增、合同编辑、合同检索、下载打印；

其抄表收费管理包括抄表数据上传、表读数录入、计量核对、气费收取、打印凭证；

其IC卡收费管理包括气卡管理、IC卡读取、预售气收费、购气写卡；

其物联网表收费管理包括用量数据监测、物联网表收费、远程充值、补费退费、远程扣费、远程开关阀；

其其他收费管理包括报建收费、报装收费、报修收费、工程收费；

其燃气具销售包括商品信息管理、销售收费、销售信息管理、库存数量管理、退货管理；

其记录查询，包括收费记录、开票记录、通气记录、补气记录、档案变更记录、打印凭证；

其统计分析包括图形分析、分类别统计、用户数分析、销售额报表、售气量报表；

其短信通知包括群发管理、定时发送、自动发送设置、消息模板管理、通讯录管理；

其参数设置包括计量方式管理、限售数量管理、表具信息管理、打印模板管理、用气收费方案、阶梯气价管理、普通气价管理、参数配置；

2、银行第三方代收系统

其微信公众号收费包括绑定用户号、选择充值金额、微信支付、缴费记录查询；

其支付宝收费包括绑定用户号、选择充值金额、支付宝支付、缴费记录查询；

其自助机收费包括自助机数据对接、终端管理、扎账管理、扎账记录、银行代收、其他代收；

3、发票管理系统

包括新建开票、新建收票、我的发票、通知提醒、发票作废、开票记录查询；

4、加气站联网系统

包括实时数据监测、加气站地理信息管理、气价信息管理、加气记录查询、客户信息管理；

其短信通知包括定时发送、短信模板、记录查询、群发管理、通讯录管理；

其报表查询包括站点售气统计、加气站运营图表、公司销售统计；

其加气站视频AI智能识别包括着火点视频识别、人员聚集视频识别、打架斗殴视频识别、人员倒地视频识别、危险区域闯入视频识别、员工防护服穿戴视频识别；

5、催缴费系统

包括催缴信息核对、短信群发管理、短信定时发送、自动发送设置、消息模板管理、电话催缴、远程切断物联网表供气、催缴记录查询；

6、气量采购管理系统

包括气源信息管理、气源气价管理、气源政策管理、输配气量呈现、用量上报与汇总、采购气量录入、采购金额统计、采购与输配对比分析、采购气量报表、采购记录查询；

7、呼叫中心业务系统

其坐席管理包括坐席人员信息管理、坐席倒班、分机启用停用；

包括客户资料管理；

其话务统计包括基础话务统计、客户满意度统计；

其坐席监控包括通话录音、通话管理、通话记录查询；

其企业总机包括来电语音导航、自动报工号、挂机前评价提示、来电排队人数播报、黑名单设置；

8、客服管理系统

包括客户信息管理、客服工单受理、客服待派工单、客户回单处理、客服工单跟踪、客服满意度管理、客服信息统计；

其客服流程管理包括流程控件设置、流程节点设置、客服流程分类设置、客服流程编辑管理；

9、报装管理系统

包括报装申请管理、报装申请审核、报装费用核算、缴费信息确认、报装服务派单、安装情况确认、报装记录查询、报装信息设置；

10、报修管理系统

包括报修申请管理、报修申请审核、报修费用核算、缴费信息确认、报修服务派单、维修情况确认、报修记录查询、报修信息设置；

11、入户安检管理系统

包括综合管理、安检情况分布、安检任务管理、安检问题管理、数据智能分析、安检数据设置；

12、SCADA系统

其数据驾驶舱包括驾驶舱首页、流量驾驶舱、压力驾驶舱、驾驶舱内容设置；

其实时监测，包括实时数据列表显示、实时数据标签显示、站点实时曲线、站点动态流程图；

其输配流程管理包括动态输配管网流程、实时监测数据配置、流程图绘制；

其统计报表包括分站日报表、分站月报表、分站年报表、明细报表、定制报表、历史数据查询、历史整点数据查询；

其智能分析包括图形分析、输差分析、气量预测分析、压力预测分析、数据对比分析、流量压力关系分析、站点智能报告；

其预警报警包括报警信息管理、报警信息查询、报警追忆、报警事件处理；

其设备远程控制包括站点控制流程图、控制日志记录、控制口令设置；

其实用工具包括燃气相关规程、压力单位换算、工况标况换算、管容积计算；

其站点信息包括报警信息设置、动态流程图绘制、报警阈值查询、站点维保信息、站点设备信息；

13、管网风险评估系统

包括管网实时数据监测、管网阴极保护信息管理、管网风险预警告警、管网事件管理、管道流通能力计算、管网风险综合评估；

其管网生命周期信息管理包括生命周期信息查询、生命周期信息维护、到期提醒、提醒信息处置；

14、燃气在线泄漏检测系统

包括泄漏数据实时监测、泄漏数据管理、泄漏处理情况管理、泄漏检测点位地图分布、泄漏预警报警、泄漏数据统计分析；

15、管网GIS管理系统

其系统首页包括管网GIS地图、管网和设备图形统计；

其地理信息管理包括管网信息显示、地图类型切换、管线实时压力显示、事件点显示、显示内容筛选、信息检索、图形输出；

其管网输配流程图包括动态输配管网流程、实时监测数据配置、流程图绘制；

其智能分析包括爆管评估、关阀评估、检修影响区域评估、管道健康状况分析、事件管理、停气区域图控制；

其数据统计包括管网数据统计、设备数据统计、事件数据统计、管网维护日志；

其管网仿真包括管网改造分析、新增管道分析；

其管网信息编辑包括输配关系管理、区域管理、管网样式管理、设备类型管理、管网编辑；

其设备信息管理包括设备资料管理、设备资产管理、供应商管理、设备信息导、设备状态管理；

其实用工具包括燃气相关规程、压力单位换算、工况标况换算、管容积计算；

16、巡检管理系统

包括综合管理、巡更观测台、巡检任务管理、作业计划管理、作业任务管理、现场问题管理、智能统计分析、基础信息设置；

17、CNG场站监控系统

包括场站数据实时监测、销售数据实时监测、加气站气价管理、加气站地理信息管理、加气视频监控、销售数据统计分析、加气站监控AI智能识别；

18、安全应急管理系统

其安全事件管理包括安全事件接入、安全事件录入、安全事件审核、安全事件管理；

其应急人员管理包括人员信息新增、人员信息编辑、特殊技能管理；

其应急物资管理包括物资信息管理、物资位置管理、物资维保管理；

其应急专家库包括专家查询、专家咨询、专家视频会商、专家库信息维护；

其安全知识管理包括安全知识检索、安全知识上传、安全知识编辑、安全知识下载；

其应急流程管理包括应急流程绘制、流程节点设置、应急流程维护；

其应急预案管理包括事件分级管理、应急预案编制、应急预案维护；

其应急指挥调度包括应急预案启动、应急命令下发、应急处置过程监控、现场视频监控、语音指挥对讲、处置结果审核；

其抢险路径规划包括抢险路线导航、交通状况显示；

其应急能力分析包括时间分析、对比分析、人员能力评估、应急效率分析；

其应急模拟演练包括软件模拟演练、混合模拟演练；

其实用工具包括燃气相关规程、压力单位换算、工况标况换算、管容积计算；

19、工程管理系统

包括工程信息管理、工程地理位置分布、工程资料管理、工程流程管理、工程现场监管、工程问题管理、工程数据统计分析；

20、车辆监控系统

包括车辆信息管理、司机信息管理、派车管理、车辆费用管理、保险保养管理、车辆轨迹监控、驾驶室音视频监控、车辆监控AI智能识别、车辆数据统计分析；

21、合同管理系统

包括目标范围、合同起草、我的合同、督办提醒、合同借阅、合同查询、合同付款、合同变更、合同暂停、终止、解除、合同异常、

其合同审批包括高层审批、条线审批；

其合同付款包括新建付款、付款审批、我的付款、通知提醒；

其合同收款包括新建收款、我的收款、通知提醒；

其合同相对方管理包括目标范围、业务描述；

其合同签订包括目标范围、业务逻辑、签约信息、用户认证、印章管理；

其合同风险管理包括目标范围、合同风险分析；

其范本管理包括新建范本、范本审批、范本信息管理、范本查询；

其合同归档包括目标范围、合同归档；

其合同报表分析包括合同报表、工作日调整、请假类型设置、考勤应用设置、考勤流程设置；

其招聘管理包括用工需求、招聘计划、招聘信息、应聘库；

其合同管理包括合同模板维护、合同种类、合同维护、合同到期提醒；

其工资设置包括工资项设置、工资类型、个税、计算、福利、工资单管理；

其薪酬设置包括个人工资项调整、工资银行、薪酬指标、薪酬指标数据维护；

其培训管理包括培训分类、培训规划、培训安排、培训活动、培训资源；

其奖惩包括奖惩种类设置、奖惩管理；

其绩效考核包括考核项目、考核种类、考核实施；

22、办公OA系统

包括信息门户、工作流程、知识文档、接待管理、印章管理、项目管理、公文管理、会议管理、任务管理、社交化协作、综合管理、车辆管理；

23、门户网站

其新闻资讯包括资讯信息维护、发布设置、滚动轮播、新闻置顶；

其通知公告包括宣传公告、安全用气知识、停气通知、气价标准、网点查询；

其网上商城包括商品信息管理、商品价格管理、商品库存管理、支付管理、销售数据统计；

其用户中心包括用户信息管理、历史账单查询、业务进度查询、发票信息管理、用户权限认证；

其业务办理包括充值缴费、缴费记录查询、表读数上报、气量气价查询、报建报修、电子发票；

其在线客服包括在线问题解答、问题留言、问题自动回复、投诉建议、客服电话；

24、微信公众平台

包括充值缴费、报建报修、上报表读数、用气信息查询、电子发票、微信号绑定；

25、微信企业服务平台

其个人门户包括消息中心、系统名片、修改密码、扫码登陆、清理缓存、版本更新、退出登陆；

其SCADA模块包括综合管理、GIS地图、实时数据、历史数据、报表分析、报警数据；

其管网GIS模块包括管网地图查看、管网检索、管网信息查看、智能分析、事件管理、定点画线；

其巡检管理模块包括巡检概览、我的任务、任务执行、临时任务创建、路线地图显示、任务信息上报、现场问题上报、照片视频上报、巡检点管理；

其工程管理模块包括工程概览、工程看板、工程管理、进度管理、节点管理、问题上报、离线任务；

其入户安检模块包括安检概览、我的任务、任务执行、安检信息上报、安检问题上报、照片视频上报、确认签字、整改通知单管理、现场抄表；

其设备资产管理包括资产信息管理、二维码扫描、我的资产信息、业务申请、管理层报表、资产管理员报表、个人报表；

其安全应急管理模块包括应急任务管理、应急信息接收、应急任务执行、现场信息上报、安全知识查询、应急物资查询；

其实用工具包括燃气相关规程、压力单位换算、工况标况换算、管容积计算；

其办公OA模块包括移动审批、移动日程、移动考勤、移动事项协助、移动报表、移动客户管理、移动项目管理、移动新闻公告、移动通讯录；

26、智慧燃气APP

其个人门户包括消息中心、系统名片、修改密码、扫码登陆、清理缓存、版本更新、退出登陆；

其SCADA模块包括综合管理、GIS地图、实时数据、历史数据、报表分析、报警数据；

其管网GIS模块包括管网地图查看、管网检索、管网信息查看、智能分析、事件管理、定点画线；

其巡检管理模块包括巡检概览、我的任务、任务执行、临时任务创建、路线地图显示、任务信息上报、现场问题上报、照片视频上报、巡检点管理；

其工程管理模块包括工程概览、工程看板、工程管理、进度管理、节点管理、问题上报、离线任务；

其入户安检模块包括安检概览、我的任务、任务执行、安检信息上报、安检问题上报、照片视频上报、确认签字、整改通知单管理、现场抄表；

其设备资产管理包括资产信息管理、二维码扫描、我的资产信息、业务申请、管理层报表、资产管理员报表、个人报表；

其安全应急管理模块包括应急任务管理、应急信息接收、应急任务执行、现场信息上报、安全知识查询、应急物资查询；

其实用工具包括燃气相关规程、压力单位换算、工况标况换算、管容积计算；

其移动应用功能包括移动审批、移动日程、移动考勤、移动事项协助、移动报表、移动客户管理、移动项目管理、移动新闻公告、移动通讯录；

27、文件服务系统

包括文件上传、文件下载、文件归档、文件压缩、文件管理、权限控制、文件缓存、媒体优化、文件同步、OSS文件服务、分布式文件系统；

28、邮件服务系统

包括邮件收发、联系人、日历、会议、移动客户端、在线预览编辑、防病毒和垃圾邮件过滤、邮件策略、邮件监控、邮件系统架构、服务器角色、高可用性体系结构；

29、远程视频会议系统

包括总部中心机房设备部署、总部主会场设备部署、分会场设备部署、LED超窄边液晶拼接方案、会议发言系统、音频扩声系统。

应当认识到，本发明的实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。所述方法可以使用标准编程技术-包括配置有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质在计算机程序中实现，其中如此配置的存储介质使得计算机以特定和预定义的方式操作——根据在具体实施例中描述的方法和附图。每个程序可以以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。然而，若需要，该程序可以以汇编或机器语言实现。在任何情况下，该语言可以是编译或解释的语言。此外，为此目的该程序能够在编程的专用集成电路上运行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种智慧燃气系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，采集燃气的各种数据；

数据传输模块，对采集到的各种燃气数据进行传输；

信息化平台模块，接收传输的数据，并运行与支撑燃气系统，包括作为物理载体的IT设施模块、存储与处理整个数据的数据中心模块、支撑整个燃气系统后台功能的系统支撑模块；

应用系统模块，与用户交互燃气系统的各项功能，包括多种业务的业务系统模块、对分子公司管理的分子公司综合管理模块、对股份公司管理的股份公司职能中心模块；

所述股份公司职能中心模块包括综合管理中心以及分别与所述综合管理中心连接的客服中心、生产运行中心、安全监管中心、财务结算中心、工程建设中心、营销中心、行政中心、人力资源中心、投融资中心、董事会中心、CNG管理中心；

所述业务系统模块包括：营业厅管理收费系统、银行第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、催缴费系统、气量采购管理系统、呼叫中心业务系统、客服管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检管理系统、SCADA系统、管网风险评估系统、燃气在线泄漏检测系统.、管网GIS管理系统、巡检管理系统、CNG场站监控系统、安全应急管理系统、工程管理系统、车辆监控系统、合同管理系统、财务管理系统、全面预算管理系统、网上报账平台、物资供应链系统、设备管理系统、人力资源信息管理系统、办公OA系统、门户网站、微信公众平台、微信企业服务平台、智慧燃气APP、文件服务系统、邮件服务系统、远程视频会议系统；

所述股份公司职能中心模块中：

综合管理中心，用于对气量数据进行分析、对销售数据进行分析、监管安全信息、查看管网GIS地图、显示施工作业信息、预警告警信息、数据编辑管理、查看其他职能中心；

所述客服中心，连接的业务系统模块包括营业收费系统、发票管理系统、催缴费系统、呼叫中心系统、客服管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检系统、门户网站、微信公众号，用于电话客服信息统计分析、客户满意度统计分析、投诉信息统计分析、工单数量统计分析、工单完成情况统计分析、门户网站访问情况统计分析、微信公众号访问情况统计分析、进入分子公司客服中心、进入客服中心涉及的应用系统；

所述生产运行中心，连接的业务系统模块包括SCADA系统、燃气在线泄漏检测系统、管网GIS系统、管网风险评估系统、巡检管理系统、入户安检系统、气量采购管理系统、CNG场站监控系统、车辆监控系统、安全应急管理系统、工程管理系统，用于流量数据统计分析、压力数据分析、预警报警信息呈现、监测点数量统计分析、生产作业问题统计分析、GIS地理信息呈现、显示内容设置、进入分子公司生产运行中心、进入生产运行中心涉及的应用系统；

所述安全监管中心，连接的业务系统模块包括呼叫中心系统、入户安检系统、SCADA系统、燃气在线泄漏检测系统、管网GIS系统、巡检管理系统、管网风险评估系统、CNG场站监控系统、车辆监控系统、工程管理系统、安全应急管理系统，用于预警报警数据统计分析、预警报警处理情况统计分析、生产作业问题统计分析、生产作业问题处理情况统计分析、各个分子公司安全事件统计分析、视频监控信息查看、进入分子公司安全监管中心、进入安全监管中心涉及的应用系统；

所述财务结算中心，连接的业务系统模块包括营业收费系统、第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、气量采购管理系统、工程管理系统、物资供应链系统、财务管理系统、合同管理系统、全面预算管理系统、网上报账平台，用于营业收入统计分析、营业成本统计分析、利润数据统计分析、费用统计分析、货币资金统计、应收账款统计、固定资产统计、负债数据统计分析、所有者权益数据统计分析、进入分子公司财务结算中心、进入安财务结算中心涉及的应用系统；

所述工程建设中心，连接的业务系统模块包括营业收费系统、管网GIS系统、安全应急管理系统、工程管理系统、物资供应链系统、财务管理系统、合同管理系统、全面预算管理系统，用于工程数量统计分析、工程进度情况统计分析、工程投资金额统计分析、工程收款情况统计分析、工程相关问题统计分析、工程问题处置情况分析、工程地理位置地图呈现、进入分子公司工程建设中心、进入工程建设中心涉及的应用系统；

所述营销中心，连接的业务系统模块包括营业收费系统、第三方代收系统、发票管理系统、加气站联网系统、催缴费系统、气量采购管理系统、报装管理系统、报修管理系统、入户安检系统、财务管理系统、合同管理系统、门户网站、微信公众号，用于销售气量统计分析、销售金额统计分析、采购气量统计分析、采购气量与输配气量对比分析、用户数量统计分析、气价统计呈现、进入分子公司营销中心、进入营销中心涉及的应用系统；

所述行政中心，连接的业务系统模块包括车辆监控系统、物资供应链系统、工程管理系统、人力资源管理系统、办公OA系统、设备管理系统、门户网站、文件服务系统、邮件服务系统、远程视频会议系统，用于车辆状况统计分析、车辆保险与保养情况分析、车辆费用统计分析、司机数量统计、企业证照统计分析、办公费用统计分析、文件数量统计分析、视频会议系统使用情况管理、进入分子公司行政中心、进入行政中心涉及的应用系统；

所述人力资源中心，连接的业务系统模块包括财务管理系统、合同管理系统、人力资源管理系统、办公OA系统、文件服务系统、邮件服务系统，用于人员数量统计分析、人员占比分析、职级人数统计分析、人员流动统计分析、薪资数据统计分析、社保数据统计分析、公积金数据统计分析、薪酬变化趋势分析、进入分子公司人力资源中心、进入人力资源中心涉及的应用系统；

所述投融资中心，连接的业务系统模块包括财务管理系统、合同管理系统、人力资源管理系统、办公OA系统、文件服务系统、邮件服务系统，用于投融资工作组织分工管理、政策及法规信息管理、投资计划管理、潜在投资项目管理、在投项目进度管理、已投项目管理、融资计划管理、融资渠道管理、融资进度管理、融后工作管理、投资数据统计分析、融资数据统计分析；

所述董事会中心，连接的业务系统模块包括办公OA系统、人力资源系统、门户网站、财务管理系统、文件服务系统、邮件服务系统、合同管理系统，用于人员信息管理、制度信息管理、董事会、监事会、股东会基本信息管理、会议组织管理、会议决议管理、决议执行情况管理、目标与执行情况管理；

所述CNG管理中心，连接的业务系统模块包括加气站联网系统、发票管理系统、气量采购管理系统、SCADA系统、CNG场站监控系统、车辆监控系统、安全应急管理系统、物资供应链系统、财务管理系统、合同管理系统、设备管理系统，用于生产气量统计分析、销售气量统计分析、生产销售对比分析、销售额统计分析、销售额变化趋势分析、加气车辆数据分析、采购气量统计分析、车辆监控AI智能识别、加气站监控AI智能识别；

所述AI智能识别，采用深度学习算法实现，流程如下：

采集监控拍摄图像，对图像进行预处理，然后对图像进行特征提取、降维，最后进行图像分类，输出图像在某一类别的占比情况，其中采用深度学习算法模型F，进行反复训练，最终得到模型最优参数，算法公式如下：

h＝A(x)

y’＝F(h,Ω)

其中，x代表实时监控拍摄的图像，A(x)代表检测图像有效区域，A表示提取特定区域的函数，h代表图像特定区域，Ω代表模型F参数集合，y’代表模型F产生的识别结果，y代表图像真实标签，L代表损失函数值。

2.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述采集各种燃气的数据包括SCADA系统的各种物联网监测数据、GIS系统的管网基础数据、生产作业管理系统的现场情况数据、营销系统的购销数据、CNG业务系统的生产销售数据、应急系统数据。

3.如权利要求2所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：

多功能远程监控终端，采用工业级处理芯片和工业级无线通信模块，内嵌多种工控网络通信协议及工业仪器仪表通信协议，并配有标准的RS232和RS485工业通信接口；

阀井监控终端，对燃气泄漏和阀井进水进行监测，采用可充电锂电池进行充电，并进行无线传输。

4.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述数据传输模块采用有线和无线方式进行传输，包括信号线缆传输、光纤宽带传输、2/3/4/5G移动网络传输、NB-IOT窄带物联网传输。

5.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述信息化平台模块中：

IT设施模块，整个燃气系统的物理载体，包括IAAS云服务、计算设施、网络设施、存储设施、安全防护设施和附属设施；

数据中心模块，存储与处理整个数据，包括存储和管理原始数据的数据仓库、各种与业务和管理相关的主题数据库；

系统支撑模块，支撑整个智慧燃气系统的后台功能，包括账号管理、权限管理、文件管理、日志管理、消息中心功能。

6.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述应用系统模块中：

业务系统模块，由各个具体业务部门使用各项功能；

分子公司综合管理模块，把各个业务部门的数据进行提炼挖掘，生成对分子公司综合管理有巨大价值的数据；

股份公司职能中心模块，包括客服中心、生产运行中心、安全监管中心、财务结算中心、工程建设中心、营销中心、行政中心、人力资源中心、投融资中心、董事会中心、CNG管理中心、企业综合管理中心。

7.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述智慧燃气系统具有扩展性：

信息化平台模块架构的扩展性：采用统一API网关，实现认证、授权、限流、拦截、负载均衡功能，各个业务系统运行在网关后，平台所有的访问请求均通过API网关进行过滤转发，API网关独立运行，自身支持横向扩展；

数据中心模块的扩展性：采用虚拟化技术，将服务器的CPU、内存、存储资源整合为资源池，形成虚拟化中心，应用系统模块运行所需的操作系统、中间件、网络资源，均以虚拟化容器的形式运行在虚拟化中心中，对于各个应用系统、中间件、数据库，通过对各自的虚拟化容器进行伸缩扩容；

应用系统模块的扩展性：采用三层架构，从数据访问层到展示层，各层暴露接口供上层调用，系统内功能按模块的形式进行组织，各个功能模块之间交互采用接口调用的方式实现；通过读取API网关下发的Token实现对请求用户的识别，对于需要的状态存储场景，采用分布式缓存中间件；应用子系统之间采用接口和消息总线的方式进行通讯；

数据接口的扩展性：数据接口包括内部系统调用接口和对外数据提供接口，内部系统调用接口采用标准的RESTfulAPI形式，Json形式的标准结构，通过系统编码名称进行路由区分，通过统一的网关拦截和内部鉴权，实现对接口的保护；对外数据提供接口，采用标准的RESTful API形式，以统一的Token作为鉴权和身份识别，各系统对外接口通过网关整合，采用统一地址不同路由的形式进行区分，接口返回数据采用统一的返回结构进行包装。

8.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述智慧燃气系统采用混合云的方式存放，企业数据存放在私有云上，静态资源存放在公有云上，系统数据均通过私有云提供的系统API进行访问。

9.如权利要求8所述的智慧燃气系统，其特征在于，各系统的部署方式如下表：

10.如权利要求1所述的智慧燃气系统，其特征在于，所述分子公司综合管理模块，将各业务系统的数据进行预处理，提取关键特征，挖掘有价值信息，采取可视化进行数据分析，结合信息增长树方法进行数据预测，方法如下：

第一，进行数据预处理，包含数据填充、数据去噪、数据采样、类型转换、数据归一化；其中数据填充采用均值填充与结合业务逻辑的简单公式计算，将计算结果作为填充数据；数据去噪结合特定算法检测出离群数据点，再进行选择性删除；数据采样采取随机采样，结合特定算法解决过拟合和数据丢失的问题；类型转换结合各类编码方法将非数值型数据转换为数值型数据；数据归一化采用线性函数归一化，消除数据特征之间的影响；

第二，将数据可视化，进行特定数据分析时，采取特征选择，即从数据众多的特征中来挑选出最相关的数据属性；

第三，结合关键特征生成信息增长树，采取信息增长树算法，从根节点开始，对节点计算所有可能特征的信息增量率，选择信息增量长最大的特征作为节点的特征，由该特征的不同取值建立子节点，再对子节点递归地调用以上方法，信息增长率计算公式如下：

其中S代表样本数据，m代表样本类别数量，p代表某个特征类别出现的概率，x代表数据某一特征属性，info代表信息量，Δ代表信息增长率；

第四，对信息增长数树生成过程采取预剪枝操作，解决数据过拟合问题，方法包括设置阀值，当信息增长率少于阀值时不再分裂，节点样本数少于阀值时不再分裂，分裂后叶子节点样本数少于阀值时不再分裂，树的深度大于阀值不再分裂；

第五，最终生成较优信息增长树，当业务系统中产生新的数据信息，用于对数据进行分析与预测。

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