CN113011847A - 一种燃气管道智慧化生产运营综合管理网络及实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种燃气管道智慧化生产运营管理网络，包括地理信息系统(GIS)数据扩展子系统，GIS服务支撑子系统，GIS数据一张图空间信息可视化子系统，管网压力、流量、泄露监测及评估(SCADA)子系统，和第三方业务子系统。通过本发明所提出的燃气管道智慧化生产运营管理网络，以图形化的表达方式直观地在一张详细的GIS地图上整合所有基于空间位置的业务数据，勾画出“GIS一张图(静态数据)+业务数据一张图(动态数据)”，形成基于GIS系统的管网现状一张图应用系统。从而对燃气管网信息的发生进行快速定位和响应，及时维护和管控燃气管道网络。

Description

一种燃气管道智慧化生产运营综合管理网络及实现方法
技术领域
本发明属于燃气管道传输技术领域，尤其涉及一种燃气管道智慧化生产运营综合管理网络和实现方法。
背景技术
燃气企业为千家万户提供清洁、高效的能源，管理着经营区域范围内纵横交错的地下燃气管网和大量生产设施设备。受到燃气管网铺设位置的限制，燃气企业日常经营管理工作全过程，从市场开发到管网铺设，再到生产运维，最后到客服服务，均围绕管网展开，与空间位置密切相关。例如：用户的发展、管网规划、设计、施工、碰口、管网的维抢修、巡检、技改、入户安检、抄表、客服等等。这些工作中，不论是人员的行为管理，还是工作本身，均与管网中各个设备所处的空间地理位置相关。在传统业务中，通常需要相关人员前去现场进行操作。例如，计费人员需要入户查看燃气表来完成抄表工作，检修人员需要定时巡检管道中的仪表是否工作正常。而这些仪表一旦发生故障，并不能及时通知工作人员去检修，给燃气服务带来巨大安全隐患，威胁用户的生命安全。
目前，随着传统燃气表服役年限(民用户10年)逐步到期，开始大量更换使用能够连接到物联网的新型燃气表，下文将其称为物联网表。物联网表能够向网络平台自动上传用户的用气情况，及时自动地上传管道中的各种仪器仪表的运行状态，使整个网络的运营管理更加方便，节约运营成本、更及时地获取运维信息。然而，如何获取并管理燃气管网中存在的多种类型的信息，以便于管理员迅速掌握全网运营情况的问题，仍然是目前的研究方向。如何基于地理位置来及时、高效地处理燃气管网中的故障信息，是当前改善服务质量，提升服务安全性所需要解决的重要问题。
我们发现现阶段城市燃气企业面临的挑战有如下几个方面：
(1)安全运行存在隐患：敷设在城市区域的燃气管网设备易受损，需提高安全运行水平，保障居民安全，保障供气用气稳定；
(2)对提高资产管理水平的需求：输配气管网沉淀了巨量资金用于提高资产管理水平、提高资产利用效率；
(3)对提高管网运行效率的需求：急需根据气源供应和用气需求，合理分配各个节点的压力、流量，有效地进行调度决策和管理，将运行费用降到最低；
(4)提高人员业务和管理水平：管网养护和维护是企业日常运营的主要支出，需提高人员的作业水平和管理水平，特别是外业人员，从而提高企业的生产效率和效益；
(5)提高服务水平：燃气与居民日常生活息息相关，提高燃气企业的服务质量，保障用户满意，有利于提升企业形象。
针对上述问题，本发明提出一种基于地理信息系统(GIS，GeographicInformation System)的燃气管道智慧化生产运营管理网络，以图形化的表达方式直观地在一张详细的GIS地图上整合所有基于空间位置的业务数据，勾画出“GIS一张图(静态数据)+业务数据一张图(动态数据)”，形成基于GIS系统的管网现状一张图应用系统。从而对燃气管网信息的发生进行快速定位和响应，及时维护和管控燃气管道网络；在企业内部需要做出决策时，也可以根据该管网现状一张图应用系统，更快捷地从视觉方面了解全网运营情况，并能够提取全网运营产生的实时数据，对数据进行统计分析以做出科学的决策。
地理信息系统GIS是一种基于计算机的工具，它可以对空间信息进行分析和处理，把地图视觉效果和地理分析功能与传统的数据库操作融合在一起。在燃气管网中使用GIS系统，能够基于地理空间信息，以图形化的表达方式分析处理和展示燃气管网中的各项数据，在一张GIS地图上整合所有基于空间位置的业务数据。将管网设备在运营过程中所产生的海量全生命周期业务动态数据收集保存在统一的数据平台上，从而使这些信息得以融合，作为管网业务大数据分析的原始数据，能够改善管网运营的合理性并提高工作效率。
然而，目前通用的GIS系统定位精度不够，不适用于在燃气管网中对管网设备的位置进行精确描述。因此，本发明提出，在GIS系统的定位信息基础上，进一步针对各个管网设备采集更高精度的位置信息，补充到GIS系统的原始数据中，从而得到该管网设备的高精度地名地址信息，以满足对管网设备进行高精度定位的技术需要。由于提高了管网设备的地理定位精度，使得运维人员的工作更加方便。例如，当运维人员需要前往现场对管网设备进行操作时，可以直接从地图中获得该管网设备的精确位置并直接导航前往。而不需要像从前那样在不同的系统中进行多次查询，具体地，先从人工发放的任务单确定需要进行维护的管网设备，再在设备数据库中查询该设备所在的地址，随后切换到地图APP中输入目标地址查询相应的导航信息，该过程需要较多的人工干预，导致操作繁琐、效率低下，当发生紧急情况时不能及时进行响应，存在重大安全隐患。
另外，在GIS地图上整合所有的业务数据，根据用户的用气情况来挖掘用户的使用需求，根据区域管道仪器运行状态确定区域改造、施工计划，或者根据区域覆盖程度做出业务营销决策，从而更科学地做出公司运营决策，还可以根据故障区域及维修车辆、人员位置进行就近调度，记录员工绩效等，从而更好地服务用户、缔造与用户更强的粘性、更有效地挖掘用户价值等。
发明内容
本发明提出，基于GIS功能，首先构建颗粒度较细的燃气管网地图，并将与管网设备、用户、维护运营相关的所有数据都整合到与这张GIS地图对应的数据库中，方便运维人员在GIS地图显示界面中调用查看。
本申请提出的燃气管道智慧化生产运营管理网络，包括地理信息系统(GIS)数据扩展子系统，管网压力、流量、泄露监测及评估(SCADA)子系统，GIS服务支撑子系统，和GIS数据一张图空间信息可视化子系统；其中，
(1)所述GIS数据扩展子系统，用于采集各管网设备所在地理位置的精细位置信息，将其整合到地图数据中，得到各管网设备所对应的高精度地名地址信息；
(2)所述SCADA子系统，由分散安装在多个管网设备中的SCADA站点模块构成，所述多个SCADA站点用于记录各管网设备在燃气管网中的逻辑位置及所述多个SCADA站点模块内实时上传的业务数据；所述管网设备的逻辑位置用于指示该管网设备与其它管网设备的连接关系；
(3)所述GIS服务支撑子系统，包括连接到GIS扩展子系统的数据接口，能够调用GIS扩展子系统中的高精度地名地址信息，并存储燃气管网中各个设备的设备编码与精细位置信息之间的对应关系；包括连接到SCADA站点模块的业务数据接口，用于获得来自各管网设备的逻辑位置信息和实时上传的业务数据，并建立设备编码及相应逻辑位置、业务数据之间的对应关系；
(4)所述GIS数据一张图空间信息可视化子系统，在具有精细位置信息的GIS地图上显示各管网设备对应的位置信息和/或业务数据。
优选地，所述GIS数据扩展子系统，进一步包括地名地址信息数据库和小区及楼栋位置采集模块；所述地名地址信息数据库，用于从互联网下载在线地图数据，对下载的地图数据进行坐标转换处理，并将处理结果保存为原始地图数据；所述小区及楼栋位置采集模块，包括位于移动终端中的移动APP采集模块，使用者使用所述移动APP采集模块对管网设备所在的位置进行实地采集，得到被采集管网设备在燃气管网覆盖范围中的精细位置信息，所述精细位置信息包括所述覆盖范围内的小区的名称、楼栋的门牌地址，得到颗粒度精细到小区和楼栋的地名地址信息；精细位置信息还包括由采集到的地理位置的经纬度信息转换得到的GIS位置数据；再将采集到的精细位置信息发送到地名地址信息数据库；所述地名地址信息数据库，将接收到的所述精细位置信息补充到原始地图数据，整合得到完整的高精度GIS地图数据，其中包括所得到的高精度地名地址信息。
优选地，所述实时上传的业务数据，包括管网压力数据、流量数据、泄漏监测数据及评估数据。
优选地，所述管网设备的逻辑位置信息，包括该管网设备在燃气管网中与其它管网设备之间的连接关系，具体地可以是管网设备的网络地址，管网设备连接到的前端设备的标识，或者该管网设备连接到的其它管网设备的端口信息。
优选地，所述SCADA站点模块利用位于管网设备中的物联网通信模块，将该管网设备中产生的业务数据实时上传到物联网，并通过物联网发送到GIS服务支撑子系统。可以在GIS服务支撑子系统的数据库中存储由子系统的SCADA站点上传的业务数据。
优选地，所述管网设备的精细位置信息，还可以通过安装在管网设备内部的定位模块实现自动采集，并通过物联网上传到GIS数据扩展子系统，与原始地图数据进行整合，以形成高精度的GIS地图数据。
优选地，所述网络还可以包括第三方业务子系统，用于向用户提供查询界面，根据用户输入的查询条件，查询所述GIS服务支撑子系统中的相应数据，并反馈各管网设备的位置信息和被查询的业务数据。
优选地，管网设备至少包括入户设备、调压器、阀井设备。
本申请通过人工和自动两种方式实现管网设备精细位置信息的采集，既可以由使用者在施工现场使用移动终端中的移动APP采集模块来手动采集精细位置信息，也可以在管网设备内安装定位模块来自动地采集精细位置信息。由于采用了上述两种互为补充的定位方式，能够对燃气管网中的全部设备实现精细定位，从而构建更加完整的管网设备位置信息。另外，由于使用了精确到楼栋的精细位置信息来完善地图数据，能够更加精确地对燃气管网中的各个设备进行精确定位，提供更加精准的基于位置的服务。
本申请除了建立各管网设备的设备编号与精细位置信息之间的对应关系之外，还记录各个管网设备之间的逻辑连接关系。所述逻辑连接关系，包括以下至少一种信息：与当前网管设备连接的其它管网设备的端口信息，当前管网设备在网络中所处的分支位置信息，当前管网设备的上一个设备和/或下一个设备的设备编号。通过记录各个管网设备之间的逻辑连接关系，建立起整个管网中各个设备构成的逻辑拓扑。从地理位置和网络拓扑两个角度，能够更精确的描述管网设备所在的位置。
综上所述，本次智慧化生产运营综合管理平台的建设，将以GIS为基础和核心平台进行搭建。同时，利用GIS数据与其他系统数据的紧密关系，建立起主数据关联，从而打破信息孤岛，实现信息的一次录入、多次利用。
通过本发明所提出的燃气管道智慧化生产运营管理网络，实现了对燃气管网信息的实时采集、定位和分析，并将分析结果展示给用户，为营销、故障处理提供准确位置信息。
附图说明
图1为本申请提出的燃气管道智慧化生产运营管理网络。
图2为在GIS数据扩展子系统中高精度地理位置信息的示例。
图3为在GIS数据一张图空间信息可视化子系统中可以展现与高精度地名地址信息相关的位置信息。
图4为经过GIS处理后的地形图叠加燃气管网图。
图5为在GIS数据一张图空间信息可视化子系统中用于显示业务数据的用户界面。
图6为图5用户界面中显示的隐患位置信息。
图7显示了第三方业务子系统的多种功能。
具体实施方式
以下结合附图并以具体实施方式为例，对本发明进行详细说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。
图1示出了本申请提出的燃气管道智慧化生产运营管理网络。该网络包括地理信息系统(GIS)数据扩展子系统，数据采集与监视控制子系统(SCADA)子系统，GIS服务支撑子系统，和GIS数据一张图空间信息可视化子系统。该网络视情况还可以增加第三方业务子系统。
(1)所述GIS数据扩展子系统，用于采集各管网设备所在位置的精细位置信息，将其整合到地图数据中，得到各管网设备所对应的高精度地名地址信息；
(2)所述SCADA子系统，由分散安装在多个管网设备中的SCADA站点模块构成，用于实现管网压力、流量、泄露监测及评估等业务数据的产生和上传，所述多个SCADA站点用于记录各管网设备在燃气管网中的逻辑位置及所述多个SCADA站点模块内实时上传的业务数据；所述管网设备的逻辑位置是指该管网设备与其它管网设备的连接关系；
(3)所述GIS服务支撑子系统，包括连接到GIS扩展子系统的数据接口，能够调用GIS扩展子系统中的高精度地名地址信息，并存储燃气管网中各个设备的设备编码与精细位置信息之间的对应关系；包括连接到SCADA站点模块的业务数据接口，用于获得来自各管网设备的逻辑位置信息和实时上传的业务数据，并建立设备编码及相应逻辑位置、业务数据之间的对应关系；
(4)所述GIS数据一张图空间信息可视化子系统，在具有精细位置信息的地图上显示各管网设备对应的位置信息和业务数据。
现有GIS地形图数据依托于规划局提供的某市在线地形图切片服务，一方面规划局提供的地形图服务只是定期更新且更新周期较长，一方面地形图的数据内容更新也不是很全面，比如城市中的商铺、道路、重点建筑物等位置对象信息的地名注记点采集和更新都比较滞后，这时就需要引入互联网地图，但互联网地图的坐标系和GIS管网城市本地坐标系不一致，导致数据无法叠加，需转换GIS坐标系使互联网地形图与GIS管网图进行叠加。
优选地，所述GIS数据扩展子系统，进一步包括地名地址信息数据库和小区及楼栋位置采集模块；所述地名地址信息数据库，用于从互联网下载在线地图数据，对下载的地图数据进行坐标转换处理，并将处理结果保存为原始地图数据；所述小区及楼栋位置采集模块，包括位于移动终端中的移动APP采集模块，使用者使用所述移动APP采集模块对管网设备所在的位置进行实地采集，得到被采集管网设备在燃气管网覆盖范围中的精细位置信息，所述精细位置信息包括所述覆盖范围内的小区的名称、楼栋的门牌地址和经纬度信息，得到颗粒度精细到小区和楼栋的地名地址信息；将采集到的精细位置信息发送到地名地址信息数据库；所述地名地址信息数据库，将接收到的所述精细位置信息补充到原始地图数据，得到高精度地名地址信息。
现有的GIS地图数据依托于规划局提供的各省市在线地图切片提供服务，一方面规划局提供的地图切片服务更新周期过长，另一方面该地图数据内容更新也不是很全面，例如城市中的商铺、道路、重点建筑物等地名注记点采集和更新都比较之后，这时就需要引入内容较全面、更新较快的互联网地图。然而，GIS系统所使用的GIS坐标系是以地球为近似椭圆体为基础进行测绘得到的定位信息，而在线地图APP通常使用地理坐标系是以经纬度为地图存储单位所形成的坐标系统，二者在数据结构上存在差异，不能混用和叠加，以供所述GIS数据扩展子系统使用。因此需要将在线下载获得的互联网地图数据转换为GIS坐标系，再与GIS管网数据进行叠加。从而，将进行GIS坐标转化后的地图数据叠加到GIS地图数据，保存到GIS数据扩展子系统作为原始地图数据。在GIS数据扩展子系统中，以表1的格式保存有特定地点的名称、GIS坐标和对应地址，所述地址为五级地址信息，构成目前最为详细的地图信息。所述五级地址信息包括市、区、街道、小区、楼栋五个级别，比现有技术中的GIS地图数据更加详细，更便于用户和公司的使用。
Figure BDA0002988684110000081
表1高精度地理位置信息在GIS数据扩展子系统中的保存格式
图2示出了在一个真实场景中，GIS数据扩展子系统中高精度地理位置信息的示例。高精度地理位置信息以列表的形式保存在数据库中，列表中的每个条目包括名称、坐标和地址等字段。
GIS数据扩展子系统可以发布GIS服务，以服务的方式分享地理数据信息至各业务子系统，比如管网巡检子系统、冬供专项子系统、户内维修子系统、户内安检子系统等多种业务子系统。
如图1所示，所述GIS服务支撑子系统通过因特网连接到在线地图数据库，以便从在线地图数据库下载较为精确的地图信息。所述GIS服务支撑子系统还通过无线通信网络与众多移动终端相连接。这些移动终端可以由运维人员随身携带，当运维人员施工现场进行安装、修理、更换、拆除设备等操作时，通过所述移动终端，在现场上传指定设备所处的精确位置及其维护信息。
为了更加适应新业务的拓展，方便在更多地点安装和监控管网设备，本公司针对地图中未能提供精细位置信息的地理位置，当需要在该处开展业务时，通过人工现场采集精细位置信息。由管网维护人员携带移动终端前往现场，利用移动终端中的移动APP采集模块，实地对管网设备即将安装或已经安装的所在位置进行采集，得到被采集管网设备在燃气管网覆盖范围中的精细位置信息，所述精细位置信息包括所述覆盖范围内的小区的名称、楼栋的门牌地址和经纬度信息，得到颗粒度精细到小区和楼栋的地名地址信息；将采集到的精细位置信息发送到地名地址信息数据库；所述地名地址信息数据库，将接收到的所述精细位置信息补充到原始地图数据，得到高精度地名地址信息。通过上述方式得到的高精度地名地址信息如图2所示。如图3所示，在GIS数据一张图空间信息可视化子系统中可以展现与高精度地名地址信息相关的位置信息。
通过定期下载因特网地图数据和实地采集精细位置信息，本发明能够更频繁地更新地图数据，以更为精确的因特网地图数据为基础构建GIS地图信息，辅以移动终端设备现场采集精细位置信息对因特网地图数据进行补充，形成更新及时、信息更加准确全面的地理位置信息数据库。本发明的GIS数据扩展子系统能够获得更加完整准确的精确定位信息，从而满足为燃气管网提供基于位置的服务所需要的精确定位需求。
优选地，所述实时上传的业务数据，包括管网压力数据、流量数据、泄漏监测数据及评估数据。由分散安装在多个管网设备中的SCADA站点模块构成，用于实现管网压力、流量、泄露监测及评估等业务数据的产生和上传，所述多个SCADA站点用于记录各管网设备在燃气管网中的逻辑位置及所述多个SCADA站点模块内实时上传的业务数据；所述管网设备的逻辑位置是指该管网设备与其它管网设备的连接关系。本发明由于对管网系统进行了设备改造升级，在各管网设备中设置有物联网模块，在安装管网设备时，将管网设备的地理位置上传到GIS扩展数据子系统，并将表示各个管网设备之间连接关系的逻辑位置信息上传到GIS服务支撑子系统保存。各SCADA站点与GIS服务支撑子系统之间通过物联网进行实时数据交互。在管网设备中设置物联网模块，各管网设备通过物联网模块接入到GIS服务支撑子系统。
优选地，所述管网设备的逻辑位置信息，包括该管网设备在燃气管网中与其它管网设备之间的连接关系，具体地可以是管网设备的网络地址，管网设备连接到的前端设备的标识，或者该管网设备连接到的其它管网设备的端口信息。
优选地，所述SCADA站点模块利用位于管网设备中的物联网通信模块，将该管网设备中产生的业务数据实时上传到物联网，并通过物联网发送到GIS服务支撑子系统。可以在GIS服务支撑子系统的数据库中存储由子系统的SCADA站点上传的业务数据。
优选地，所述管网设备的精细位置信息，还可以通过安装在管网设备内部的定位模块实现自动采集，并通过物联网上传到GIS数据扩展子系统，与原始地图数据进行整合，以形成高精度的GIS地图数据。
优选地，所述管网设备的精细位置信息，还可以通过安装在管网设备内部的定位模块实现自动采集，并通过数据接口自动上传到物联网。
优选地，所述网络还包括第三方业务子系统，用于向用户提供查询界面，根据用户输入的查询条件，查询所述GIS服务支撑子系统中的相应数据，并反馈各管网设备的位置信息和被查询的业务数据。
优选地，管网设备至少包括入户设备、调压器、阀井设备。
本申请通过人工和自动两种方式实现管网设备精细位置信息的采集，既可以由工作人员在施工现场使用移动终端中的移动APP采集模块来手动采集精细位置信息，也可以在管网设备内安装定位模块来自动地采集精细位置信息。由于采用了上述两种互补的定位方式，能够对燃气管网中的全部设备实现精细定位，从而构建更加完整的管网设备位置信息。另外，由于使用了精确到楼栋的精细位置信息来完善地图数据，能够更加精确地对燃气管网中的各个设备进行精确定位，提供更加精准的基于位置的服务。
本申请除了建立各管网设备的设备编号与精细位置信息之间的对应关系之外，还记录各个管网设备之间的逻辑连接关系。所述逻辑连接关系，包括以下至少一种信息：与当前网管设备连接的其它管网设备的端口信息，当前管网设备在网络中所处的分支位置信息，当前管网设备的上一个设备和/或下一个设备的设备编号。通过记录各个管网设备之间的逻辑连接关系，建立起整个管网中各个设备构成的逻辑拓扑。从地理位置和网络拓扑两个角度，能够更精确的描述管网设备所在的位置。
综上所述，本次智慧化生产运营综合管理平台的建设，将以GIS为基础和核心平台进行搭建。同时，利用GIS数据与其他系统数据的紧密关系，建立起主数据关联，从而打破信息孤岛，实现信息的一次录入、多次利用。
在GIS服务支撑子系统中，可以通过连接到GIS扩展子系统的数据接口调用GIS扩展子系统中存储的高精度地名地址信息，并存储燃气管网中各个设备的设备编码与精细位置信息之间的对应关系；可以通过连接到SCADA站点模块的业务数据接口，获得来自各管网设备的逻辑位置信息和实时上传的业务数据，并建立设备编码及相应逻辑位置、业务数据之间的对应关系。GIS服务支撑子系统还可以存储由SCADA子系统实时上传的各种业务数据，以备查询和使用。在GIS服务支撑子系统中，将不同类型的数据保存到相应的数据库中。
所述GIS数据一张图空间信息可视化子系统，能够将GIS数据扩展子系统的高精度地名地址信息以图像的形式显示在用户界面上；从多个相关业务子系统分别提取基于位置的数据，将所提取的数据，比如密闭空间、末端压力、人员位置(巡检人员位置、冬供专项人员位置、调压器维保人员位置、管网检测人员位置、安检人员位置、维修人员位置)、车辆位置、已安装监控阀井、已关联用户的调压箱、巡检隐患、第三方施工监护、SCADA、电子压力记录仪、燃气工程施工点等数据，整合到地图上，以空间可视化一张图直观展示各业务数据。可以在GIS数据一张图空间信息可视化子系统的用户窗口显示经过GIS处理后的地形图叠加燃气管网图，如图4所示。可以将已安装监控的阀井、已关联用户的调压设施等附加到数据一张图资源库中。还可以将巡检数据附加到数据一张图资源库中，包括巡检人员位置、安全隐患位置、第三方施工工地位置等。可以将SCADA站点位置及站点内实时数据在GIS数据一张图进行显示，还包括密闭空间、末端压力等远传监控设备。将工程施工管理系统的工程位置数据附加到一张图资源库中进行叠加调用，点开一张图中的工程施工点图标，即可看到工程施工详细信息，如图5所示。在图5所示的用户界面中，可以在一张地图上显示出燃气管网中的密闭空间、末端压力、人员位置、已安装监控阀井、隐患位置、已关联用户调压箱、施工位置、SCADA、电子压力记录仪等多种类型的信息。这些信息在图中用不同颜色和/或图标表示。图5中显示出多处隐患位置信息。点击表示隐患位置信息的叹号图标，可以在弹出窗口中查看隐患位置信息。隐患位置信息的一个示例如图6所示，包括隐患发生位置对应的地址、原因、地理坐标、设备信息等。
优选地，本发明所涉及的系统还包括第三方业务子系统。第三方业务子系统，用于向用户提供查询界面，根据用户输入的查询条件，从所述GIS服务支撑子系统的各个数据库中查询相应数据，并反馈各管网设备的位置信息和被查询的业务数据，并通过所述GIS数据一张图空间信息可视化子系统显示。运维人员可以直观地发现管网故障、统计用户需求等，还可以自动派单给该位置附近的维修人员、根据各项数据做出科学决策，以便尽快解决管网故障和提高服务水平。
如图7所示，第三方业务子系统根据其各个部分所实现的不同功能，可以进一步分为：营业收费系统、智慧测绘管理系统、客户管理系统、管道风险管理系统、工程项目管理系统、监测监控管理系统、巡检系统、应急抢修管理系统、设备管理系统、场站安全管理系统、生产调度管理系统、入户安检系统等。这些功能子系统与GIS服务扩展子系统相连，可以调用GIS服务扩展子系统中数据库的各项设备数据和业务数据。以便根据调用的数据进行网络维护和科学决策。其中，GIS服务扩展子系统中的数据库还可以独立于GIS服务扩展子系统，以数据中心的形式存在。
例如，当某管网设备发生故障时，该管网设备通过物联网将自身的故障信息上传到GIS服务支撑子系统，通过GIS服务支撑子系统向第三方业务子系统的管道风险管理系统报警。第三方业务子系统响应于报警信息，以故障管网设备所在地理位置为圆心，以一预先设定距离为半径，向GIS服务支撑子系统查询在该故障管网设备附近是否存在维护人员的手持终端。如果不存在，则增大查询半径重新进行查询。如果查询仍不存在这样的终端，则通知第三方业务子系统的管理员用户进行人工派单。所述人工派单工作交由生产调度管理系统完成。如果在预先设定距离半径范围内存在一个维护人员的手持终端，则向该手持终端派单；如果在该范围内存在多个维护人员的手持终端，则可以向与故障管网设备的导航距离最近或导航时间最短的手持终端派单，由对应维护人员接管后续的维护工作，或者可以向查询到的所有手持终端派单，由最早对该派单请求进行响应的维护人员接管后续维护工作。上述自动派单过程由应急抢修管理系统完成。当监测监控管理系统发现故障被消除后，通知生产调度管理系统在工作日志中记录维修时间、维护人员、维修结果等。
在本发明中，小区及楼栋位置的实地采集功能还可以由第三方业务子系统中的智慧测绘管理系统完成。即，智慧测绘管理系统包括位于移动终端中的移动APP采集模块，使用者使用所述移动APP采集模块对管网设备所在的位置进行实地采集，得到被采集管网设备在燃气管网覆盖范围中的精细位置信息。
应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计替代实施例而不脱离附后的权利要求书的范围。

Claims (9)

1.一种燃气管道智慧化生产运营管理网络，包括地理信息系统(GIS)数据扩展子系统，管网压力、流量、泄露监测及评估(SCADA)子系统，GIS服务支撑子系统，和GIS数据一张图空间信息可视化子系统；其中，
(1)所述GIS数据扩展子系统，用于实地采集各管网设备所在位置的精细位置信息，将其整合到地图数据中，得到各管网设备所对应的高精度地名地址信息；
(2)所述SCADA子系统，由分散安装在多个管网设备中的SCADA站点模块构成，所述多个SCADA站点用于记录各管网设备在燃气管网中的逻辑位置及所述多个SCADA站点模块内实时上传的业务数据；所述管网设备的逻辑位置是指该管网设备与其它管网设备的连接关系；
(3)所述GIS服务支撑子系统，包括连接到GIS扩展子系统的数据接口，能够调用GIS扩展子系统中的高精度地名地址信息，并存储燃气管网中各个设备的设备编码与精细位置信息之间的对应关系；包括连接到SCADA站点模块的业务数据接口，用于获得来自各管网设备的逻辑位置信息和实时上传的业务数据，并建立设备编码及相应逻辑位置、业务数据之间的对应关系；
(4)所述GIS数据一张图空间信息可视化子系统，在具有精细位置信息的地图上显示各管网设备对应的位置信息和业务数据。
2.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述GIS数据扩展子系统，进一步包括地名地址信息数据库和小区及楼栋位置采集模块；
所述地名地址信息数据库，用于从互联网下载在线地图数据，对下载的地图数据进行坐标转换处理，并将处理结果保存为原始地图数据；
所述小区及楼栋位置采集模块，包括位于移动终端中的移动APP采集模块，使用者使用所述移动APP采集模块对管网设备所在的位置进行实地采集，得到被采集管网设备在燃气管网覆盖范围中的精细位置信息，所述精细位置信息包括所述覆盖范围内的小区的名称、楼栋的门牌地址和经纬度信息，得到颗粒度精细到小区和楼栋的地名地址信息；将采集到的精细位置信息发送到地名地址信息数据库；
所述地名地址信息数据库，将接收到的所述精细位置信息补充到原始地图数据，得到高精度地名地址信息。
3.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述实时上传的业务数据，包括管网压力数据、流量数据、泄漏监测数据及评估数据。
4.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述管网设备的逻辑位置信息，包括该管网设备在燃气管网中与其它管网设备之间的连接关系。
5.如权利要求4所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述管网设备的逻辑位置信息，包括该管网设备连接到的其它管网设备的端口信息。
6.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述SCADA站点模块利用位于管网设备中的物联网通信模块，将该管网设备中产生的业务数据实时上传到物联网，通过物联网连接到GIS服务支撑子系统。
7.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述管网设备的精细位置信息，还可以通过安装在管网设备内部的定位模块实现自动采集，并通过数据接口自动上传到物联网。
8.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其特征在于，所述网络还包括第三方业务子系统，用于向用户提供查询界面，根据用户输入的查询条件，查询所述GIS服务支撑子系统中的相应数据，并反馈各管网设备的位置信息和被查询的业务数据。
9.如权利要求1所述的燃气管道智慧化生产运营管理网络，其中管网设备至少包括入户设备、调压器、阀井设备。
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