燃气地理信息系统（精选十篇）
燃气地理信息系统 篇1
搭建系统
项目缘起
张家口市中心城区煤气工程筹建于1986年, 1988年开始供气, 经过近30年的发展建设, 共拥有燃气管网657 km, 142座调压站。由于修建年代已久, 城市建设变化大等, 目前的燃气管线现状存在诸如地下管线位置不清, 施工与竣工资料不完整、不吻合, 改扩建造成管网资料与现状严重不符等问题。为解决燃气管网的科学定位和管理问题, 张家口市政公用局煤气总公司着手建设燃气管线地理信息管理系统, 以谋求燃气事业更大发展。2013年4月, 该工程正式开始, 其采纳的主要技术依据有:CJJ61—2003《城市地下管线探测技术规程》、CJJ/T8—2011《城市测量规范》、CJJ/T73-2010《卫星定位城市测量规范》、GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分:1:500 1:1000 1:2000地形图图式》以及项目技术设计书。经过6个多月的努力, 张家口市政公用局煤气总公司地下管线探测及建立信息管理系统项目顺利完成。
建设流程
为了更好地搭建燃气管线地理信息管理系统, 公司首先对地下管线进行了普查, 主要是对全市燃气管线的平面位置、埋深、高程、走向、性质、规格、材质等进行全面探测与调查。按照《城市地下管线探测技术规程》《城市测量规范》等相关规范绘制各类燃气管线图, 建立相应比例尺的管线图形数据库, 并将所有普查成果转入计算机“地下管线信息管理系统”进行动态管理。
工作人员正在粘贴燃气地标
此次普查平面坐标系统采用以火石窑山天文点为原点起算的地方坐标系, 高程基准采用1956黄海高程系, 其内容主要包括:已有资料的收集, 燃气管线探测与调查, 管线测量, 建立管线管理数据库, 管线图编绘、成果表编制, 电子地图制作。此外, 地下管线的探查以使用专业管线探测仪探测和实地调查为主要手段, 内容包括探明地下管线的平面位置、埋深、走向、性质、管径、材质等属性。地下管线测量采用全野外数字化采集, 采集所探测地下管线点数据由RTKGPS和全站仪观测, 内存记录一次性完成, 并将物探、测量的数据录入计算机, 建立地下管线数据库, 在管线数据库的基础上输出各种管线图和成果表。在这些作业过程中, 技术操作人员按制定的质量保证措施, 以作业组自检、作业组互检和部门专检的“三级检查”制度进行该工程项目的质量检查, 并撰写质量检查报告, 对资料进行整理归档。
探测方式
首先, 地下管线探测遵循从已知到未知、简单到复杂原则, 优先选用有效、快速、轻便的探测方法, 复杂条件下采用综合方法。本次地下管线普查工作采用了英国RD433管线探测仪等仪器设备, 仪器电磁波频率范围宽、性能稳定, 分辨率高且一致性良好, 有效满足了管线探测技术要求。其次, 根据测区内地下不同探测对象及导电介质情况, 利用实地调查与仪器探测相结合的办法对该项目工程进行探测, 具体如下:
1.实地调查
主要对象为出露的燃气管线、阀井、凝水缸等, 对其明显特征的各种数据直接用钢尺量取, 并把特征要素记录备案, 以取得对该管线特征的一手资料。
2.仪器探测
针对隐蔽的燃气管线, 主要采用管线探测仪进行探测, 以确定管线在地面的投影位置及埋设深度。根据燃气管线埋设密集程度、互相干扰程度及周围环境因素影响, 对燃气管线进行探测。其主要方法有:
感应法 主要在管线埋设简单地段采用。将频率信号发射机放置在目标管线上方或直接放置在目标管线的露头上, 用接收机进行追踪, 接收目标管线的感应产生的二次信号, 以确定目标管线位置。
夹钳法 就是用夹钳夹在目标管线上, 施加一定特定信号, 用接收机追踪接收特定信号以确定目标管线位置。在多条管线平行铺设时, 此方法可以压低临近管线产生的感应信号, 有利于目标管线的探查。
制作管线图
在建立了管线资料数据库的基础上, 利用专业公司自主开发的专用成图软件, 即《地下管线信息管理系统》生成正式管线图。《地下管线信息管理系统》是为满足城市及厂矿企业对地下管线信息进行计算机管理需要而开发的, 可将地形、地物、地面高程等地理信息与地下各种管线信息进行综合管理。本系统具有以下主要特点:
监控人员正在查看电子地图
对地形、地物、地面高程等地理信息和管线信息综合管理;
界面简单易学, 完全与Auto CAD结合一体, 能全面兼容Windows操作方式;
输入的数据量少, 管理功能专业化;
采用国家标准的图式库, 便于非专业人员使用;
全部功能自行开发设计, 可随时根据具体需求增加功能;
具有数据导入和导出功能, 可以与其他的同类软件系统交换数据;
数据直接存储于DWG文件内, 同一系统内拷贝即可实现共享;
专业人员开发, 实用性强。
投入运行
2013年末, 燃气管网地理信息系统正式投入运行。该系统的投入使用让张家口市中心城区657 km的燃气管道有了“电子身份证”。如今, 只要登录地理信息系统, 轻点鼠标, 就可直观读取到深埋地下的燃气管线数据, 其坐标多少, 管径多大, 埋深、走向、性质等;如遇到故障, 能准确确定故障所需关闭的阀门以及停气影响范围, 避免突然停气给用户带来的不便;该燃气地图还与生产调度中心导航巡线监控系统等新型管理设备相辅相成, 真正实现燃气管线的信息化管理, 提高管线管理效率。其中, 生产调度中心导航巡线监控系统, 是针对公司所拥有的燃气泄漏巡检车、燃气泄漏摩托式巡检车、抢险抢修车辆、手持式检测仪进行GPS指挥定位的管理系统, 其功能是监测、督导、指引上述车辆行止路线和分布, 合理调控区域检测布局。
实现综合管理
2012年以来, 张家口市政公用局煤气总公司为确保燃气管线安全、预防燃气泄漏带来的损失和事故, 投入巨资先后购置了燃气泄漏巡检车, 用于城市燃气主管道的巡检, 购置了6辆燃气泄漏摩托式巡检车, 用于城市燃气支路和庭院管道的检查。同时, 公司为全体燃气超表收费人员人手配备了一台手持式燃气泄漏检测仪, 便于上门收费时为用户检测燃气设施安全使用情况, 保证了燃气输送环节在空间布置上的安全。为了保障对所有用户实现安全检测, 公司还购置了德国产的燃气泄漏遥距检测仪, 该检测仪主要是针对家中无人的用户进行安全检测, 在时间上达到了检测周期要求, 确保了燃气供应和使用安全。
此外, 为防止社会单位施工时误挖管线, 张家口市政公用局煤气总公司不惜人力、物力, 沿地下管道路径走向及节点上方的地面设置了坚固耐久的燃气管线走向标志, 予以警示, 有效避免了误伤管线的事件, 为燃气抢险抢修提供了明确指示。
燃气地理信息系统 篇2
摘要：能够准确计算出燃气费、及时统计报表、快速反应客户信息是燃气行业营业收费系统的焦点问题。本文结合燃气行业的营业管理模式以及先进的业务流程分析，对营业收费管理信息系统进行了深入细致的研究，并对其系统结构、功能、设计及实现技术进行了讨论。
关键词：营业收费 燃气行业 B/S.NET 管理信息系统
Fuel gas business charge management information system
application and research Guo Yuan-gang1，Yan Guang-hua2
(1.Fuel Gas Company，Wuhan Steel(Group)Corporation，Wuhan 430080，China;2.Shanghai I-Sincere Software Co.Ltd，Shanghai 200122，China)Abstract: Can accurately calculate the Fuel gas expense，the prompt statistical report form and the rapid reaction customer information is accurately the fuel gas profession business charge system focal point question.This article unifies the fuel gas profession business management pattern as well as the advanced service flow analysis，has conducted the thorough careful research to business charge management information system，and to its system structure，the function，the design and the realization technology has carried on the discussion.Key words: Business charge Fuel gas profession B/S.NET Management information system 1 前言
营业收费管理信息系统是燃气行业信息化建设的重要组成部分，以往的营业收费管理信息系统模式已不能满足燃气行业信息化发展的需求，主要体现在以下几个方面：
①我国燃气公司中有许多仍然采用手工模式来实现营业收费，即手工抄表、手工收费和手工开票。很显然这种落后的业务模式不符合现代化管理的要求，急需进行业务流程的重组和业务模式的优化。
②相当多的燃气公司使用的是单机版营业收费管理软件，采用的是小型数据库平台。因此，在系统的可靠性、安全性和数据资源共享方面都存在问题，也无法实现银行实时缴费，更是无法使客户对个人信息及时了解，难以满足燃气公司日益增长的业务需求。各个营业网点相互独立，网点与燃气公司总部形成相对的“信息孤岛”。
随着“西气东输”工程的进展，城市燃气公司之间的重组与并购，其规模越来越大，燃气公司服务大众的观念加强，用户对燃气公司的要求越来越高。因此，必须要有全新的营业收费管理信息系统，以适应现代燃气消费的需求，提升燃气行业的整体管理水平和服务水平。武钢燃气公司营业收费管理信息系统正是基于这一需求而根据实际，进行深入调研并研究与开发，它能解决现有类似系统软件存在的问题，功能设计完备，并且针对武钢燃气公司的规模及需求作了开放性的设计，可满足大、中、小型燃气公司的不同需求。本系统面向燃气行业，以.NET为技术平台，实现B/S模式下全新的营业收费管理信息系统[1]。系统结构及功能
2.1 系统构架体系
营业收费管理信息系统共包括燃气业务、燃气财务、安全管理、系统配置、客户查询、在线帮助六大主要模块。
2.2 系统主要功能模块
①燃气业务
燃气业务主要包括：新增业务(新增业务申请、批量用户申请)、拆除业务、过户业务(过户业务受理、过户业务办理)、维护调表业务、待施工列表、客户业务查询、施工反馈、业务收费、坏表处理(坏表办理、坏表维修)、客户信息修改、设备普查、协议客户管理。
②燃气财务
燃气财务主要包括：抄表薄、抄表卡管理、预付款处理、开帐(定期手工开帐、IC卡开帐、PDA开帐、零星/特约开帐、开帐修改、添加/删除定期开帐)、托收办理(托收配对、手工办理托收、托收终止、手工托收终止)、委托凭证(委托凭证办理、委托凭证销帐、委托凭证退票)、帐款支付(现金收款、支票收款、收费还原)、解款(当日解款、帐务组长确认解款单、帐务中心确认解款单)、退票处理(传票退票)、销帐处理(解款单销帐、扣款文件销帐)、退款处理(待处理扣款)、更改抄码、注销处理、打印(通知单打印、零星帐单打印、个人帐单打印、委托凭证打印)、汇总查询(帐务查询、客户缴费类型查询、营业所缴费统计查询、抄表薄缴费查询、日进帐查询、欠费帐单查询、收费率统计、支票查询、开帐记录查询、收费汇总查询)、报表(营业所燃气收费报表、抄表薄统计收费报表、收费明细报表、坏表统计报表、抄表员抄收情况报表、小区抄收情况报表、燃气销售统计报表、燃气欠费统计清单、托收对证单清单)。
③系统配置
需要日常维护的系统变量均采用配置表的方式处理。本系统中主要包括：退款原因、燃气客户性质、客户类别、部门配置、注销原因代码、证件类型、银行配置、公司帐户管理、托收终止原因代码、收款单位代码、价格配置、抄表状况代码、统号管理、燃气设备类型、燃气设备管理、设备厂牌管理、设备口径管理、燃气停表换算。
2.3 核心功能描述
①客户信息管理
客户信息管理管理着客户基本档案，根据报装信息建立新客户档案，同时管理客户基本信息变更及历史，如销户、过户、改户、银行信息变更等。同时系统提供跟踪记录客户档案变更情况，提供方便的客户当前资料及历史信息的查询统计工具。
②业务管理
业务管理完成工程报装从申请到验收竣工所有资料信息录入，并最终形成客户立户信息，为其他部门建立客户档案提供原始信息。同时系统也提供对工程及与工程相关资料、票据、燃气表等信息进行管理、查询统计。
③抄表薄管理
抄表薄管理提供抄表机抄表和手工抄表方式，保证抄见数按时、按质、按量的提交，同时系统提供灵活的检查机制，进行异常抄表数据检查，提供对估表数据审批检查，最终根据抄表数据生成当月燃气费信息，以便营业所根据燃气费进行燃气费收取。同时提供燃气费滞纳金减免领导审批功能，以便灵活收取燃气费。提供多种方式将抄表员抄见的燃气表读数输入到计算机系统。并且提供根据抄表情况及考核系数来考核抄表员工的绩效，为燃气公司的人力管理提供准确有效的方法。同时系统提供了方便但流程严格的抄表数据修改功能。
④开帐收费管理
开帐收费管理模块根据抄表生成的燃气费，打印缴款通知单、催款通知单，受理客户缴费业务，同时打印相应票据包括普通发票、增值税发票以及各种凭证。收费方式多样化，包括现金、支票、委托凭证等。通过对正常费用、欠费、滞纳金收取过程的管理，促进燃气费的回收，并与银行联网，为银行实时收费提供准确的数据，保证客户可以方便在附近的银行网点完成缴费。高效的管理燃气公司的燃气费回收、剩余欠费等信息。
⑤汇总查询管理
可以查询某一天之内或是某一段时间之内，某一收费人员或是全部收费人员的收费情况明细及汇总。某一天或某一段时间收费员的收费情况能够清楚的知道，包括所有收费人员某日的收款笔数和追款笔数和收款总金额，借此可了解收费人员的工作量。同时可“按日期统计”和“按抄表员统计”某一起始日期时间段里的开帐及收费情况，特别是“按抄表员统计”可以统计抄表员的收费率等等，这样就使的收费管理更加透明化。
⑥报表管理
为方便燃气公司用户灵活的使用系统，同时为能更好的、更广泛的适应更多燃气公司的业务操作模式，报表管理模块提供营业所燃气收费报表、抄表薄统计收费报表、收费明细报表、坏表统计报表、抄表员抄收情况报表、小区抄收情况报表、燃气销售统计报表、燃气欠费统计清单、托收对帐单清单等。实现的功能就是：可以了解当月每一个抄表簿的开帐消费量、燃气费金额、已收金额及欠费金额情况。考核抄表员的欠费户数、抄见率、收费率、抄收率、累计实收总金额及完成全年指标情况。按小区统计的户数、抄见金额、实收金额、户抄见量及户实收量等报表。
2.4 系统设计
2.4.1 开发工具及数据库的选择 该系统完全采用B/S架构，基于SOA的思想，选择系统开发工具.NET和ORACLE数据库来实现系统的开发。基于微软的.NET平台开发技术的优势：
①提供一个一致的面向对象的编程环境，而无论对象代码是在本地存储和执行，还是在本地执行但在Internet上分布，或者是在远程执行的。
②.NET代表今后的技术发展趋势。.NET企业服务器系列软件组成了微软下一代网络系统。使用.NET技术，可以充分利用微软开发的相关技术和产品，适应今后的技术发展。从而决定系统开发采用是在微软的.NET平台上进行开发，.NET是一个软件平台，可以连接着信息、用户、不同的系统和设备[2]。
作为数据访问核心的ADO.NET是Microsoft特别为.NET框架设计的数据访问层，它是一种新的数据访问的API，它在很大程度上利用了.NET框架断开式数据结构、与XML的紧密集成、能够组合来自多个不同数据源的通用数据表示形式。ORACLE是当前应用最广泛、功能非常强大的数据库系统，具有完整的数据管理功能，包括存储大量数据、定义和操纵数据、并发控制、安全性控制、完整性控制、故障恢复以及与高级语言的接口等，它的完善的备份恢复功能和安全机制等特点保证了数据的安全性和可靠性。所以，从开发效率、系统成熟度、投资回报等各个因素考虑，它们都是最佳选择。
2.4.2 系统构架模式
目前的营业收费系统大多采用客户机/服务器(C/S)模式构建，随着企业规模的日益扩大，应用程序的复杂程度不断提高，客户对燃气公司服务质量要求的提高，传统的客户机/服务器已经逐渐暴露了它的缺点。因此，在本系统的开发过程中，采用基于浏览器/服务器(B/S)体系的三层结构，它与传统的客户机/服务器(C/S)模式相比具有如下的特点[3]：
①系统维护费用降低：客户端/服务器的系统需要每个前端安装软件，当系统进行必要的更新时需要修改每个前端，费时费力，并且每个客户端都要重新配置，这给编程何维护带来了不便，而浏览器/服务器的系统，只要再应用程序服务器修改就可以作用所有的前台，而且只要修改一处就可以全部使用。
②操作者培训费用降低：因为操作者只要熟悉Internet知识，就可以使用本系统，所以可以大幅度降低操作者培训费用。
③集中管理安全性大大提高：在B/S结构中，程序服务器和数据库服务器都放在网络中心，可以保证不让黑客接触主机，因此系统安全性能大大提高。
2.4.3 网络结构体系
燃气公司根据营业网点分布比较广的特点，需要建设自己的内部网络环境，保证数据的安全性和流通性以及稳定性，同时要求网络环境能够满足以上不同系统在一个环境中易维护，兼容性强，网络结构简单，网络数据流通效率高。VPN具有非常出色的经济实用性，与其他WAN解决方案相比，VPN能够帮助您更加快速经济地实现业务“全球化”，大大降低一般性成本并获得快速的投资回报。通过VPN，用户可将关键任务应用扩展到远程办公室和外部网合作伙伴，使企业更具竞争力，并提高客户服务质量。VPN可以说是Intranet在公用网络上的延伸，能提供和专用网一样的安全性、可管理性和传输性能，而建设、运转和维护网络的工作从企业的IT部门剥离出来，交由专门的VPN提供商负责。对于燃气公司这样比较分散的企业模式来说，选择VPN无疑是明智之举[4]。
燃气公司VPN网络结构模式： 结语
燃气销售公司信息系统项目管理研究 篇3
【关键词】信息系统；项目管理；企业
信息系统项目的实施进程经过几十年的发展，取得了非常好的效果，信息系统在企业中作用越来越大，地位日益突出。随着信息系统的使用，让我们提高了对信息系统的认识，给信息系统重新定位，大量的积累了信息系统在各个领域的运用。但是信息系统实施的成功率却非常低。根据美国Gartner Group 公司在2000年进行相关信息系统项目调查显示，北美的信息系统项目上线失败了70%，项目上线过程汇总的诸多不可控因素导致了信息系统上线成功率不足30%，面对70%的超高失败率，IT行业急需一个好的管理模式。
一、研究内容和研究方法
燃气销售公司网络信息系统的上线时给予加气站信息化建设的进一步加强，各类业务系统的运用的基础上建立的。业务系统的运用促使业务数据的实时上传，对加气站的网络监控则是保障了数据的稳定上传。销售公司以油品、非油品销售费主营项目的销售企业，信息系统的建设并不是销售公司的主要业务，且为费用消耗部门，公司领导均为销售精英，信息技术的掌握并不是强项，在项目上线的前期、中期、后期需要领导的大力支持和协助，上线前的调研、方案提供、集团公司的协助、分公司的支持、系统上线时的调试、跟进及后续的适用性至正式上线，在上线过程中遇到的风险控制、如，如何得到领导的大力支持、如何打消分公司、员工对项目上线的抵触情绪，如何使系统能够一次性上线成功，避免二次实施等问题均为研究课题，梳理流程，已达到系统上线的根本目的。
二、信息系统项目管理创新点
在研究分析国内外燃气公司现有网络管理现状基础上，结合电力公司网络管理建设项目，通过燃气公司性质、行政划分、组织、策划，分析如何上线技术类信息系统项目，总结在项目实施过程中的项目管理模式，并寻求一套适合燃气公司的信息系统项目的管理方法，以便更高效、快捷的实施项目，从而达到良好的组织、控制效果[4]。
三、项目上线的具体控制
在此项目实施过程中，项目组负责人及管理人员需及时对项目实施进度进行校正，随时检查。定期收集系统在上线过程的具体情况及遇到的一些问题，通过文字性报告或组织会议的形式上报公司主管领导，针对项目在实施过程中产生的进度问题进行讨论，与前一阶段的实施过程、目标进行比对，及时解决在实施过程中发生的协调、组织等问题并及时纠正项目实施方向。
（一）如何进行项目控制，及策略是什么：项目进度控制实施可以在管理和措施两个方面予以保障。组织措施指的是在项目实施过程中计划中的任务，建立项目进度控制体系的目标控制，名曲项目控制制度，将进度控制落实到每个项目组人员、每个信息维护人员及项目领导。管理的措施就要对项目实施过程的每一步进行监管、控制。所以，对信息的搜集、整理剂进度计划都是基于对于项目信息的管理。信息搜集、管理、也是项目控制的关键部分。所以在此次网络管理系统上线过程有以下控制措施[28]。
第一、与燃气公司公司项目组进行实时沟通，制定此次项目检查制度和流程，由我定期负责对项目实施中的详细情况进行总结整理和采集，对项目实施进度定期检查督导，如果在项目实施过程中出现较大偏差时应及时向负责人及主管领导做出汇报。
第二、或采用原始的记录法，每天将工作进度加以记录，并对相关数据作出统计，如已有多少加气站数据已录入后台，还差多少需要录入等问题。
第三、每周一项目小组对项目相关信息数据进行汇总和分析，对实施过程中出现的项目偏差进行原因分析并及时提出解决方案。
第四、根据需求制作项目实施进度表和问题解决跟踪表，实施进度表包括项目主要任务、实施人员工作进展、各小组实施进度情况、相关负责人动态信息等，通过实施进度表的详细分析与项目原计划做比较，能够直观的看到在实施过程中存在的问题，分析原因，制定在实施过程中存在问题的解决方案。
（二）项目的质量控制：对系统实施过程中的质量管理是为了保障项目能够按照既定计划达到预想目标而开展的，一是要确保项目完成后的整体质量符合要求。二是对项目实施过程中进行质量管控。项目质量控制包括了制定项目在每一个阶段的质量标准、制定完善的质量控制计划、建立良好的质量保障体系并定期对计划进行跟踪、分析，对出现的问题及时改进。网络信息管理系统项目中的质量控制与其他项目也有相似之处，项目质量管控包含了两个方面包。一是网络管理系统最终能够实施和上线，适用于对燃气公司的网络监管和控制。另一是系统上线过程中的质量能够在规定的时间，规定的范围内顺利完成，对项目实施过程中质量控制的最终目的是信息系统的最终使用能够满足使用方的需求，达到预期的效果。
四、项目的测试和验收
在初级验收阶段，燃气销售公司验收人员按照项目的相关描述及预期目标进行初级验收。通过系统运行，故障排查等多方面进行验收。如通过终端某加气站外线光缆，测试在WEB图示中是否能够看到网络终端告警，以确认系统项目的准确性，如能及时准确的测试部分加气站网络终端故障则视为该系统项目的主体架构已基本形成。那么在最终的验收中只需确认对加气站、分公司的覆盖全面性就可以了。
二次验收及最终验收中，需邀请销售公司分管领导、主要负责处室、分公司信息人员、集团公司项目组人员共同参与，由分公司信息人员、信息化管理处逐随机抽取加气站级网络节点进行测试，确保加气站、分公司的系统告警功能能够使用，具有完整性，确保节点覆盖的全面性。
结束语：
项目进度控制以项目质量达标为前提，在此次系统集成项目中，项目使用方更注重系统功能能否提高网络中断产生的快速响应问题，以最小的费用、人员、工期消耗达到最好的效果，但是项目实施小组更关注的是系统的质量，质量是企业生存之本，也是项目实施团队的立足之本。根据用户及燃气销售公司需求制定计划，提高项目质量，在实施中不断进行修正，在不断的沟通中满足使用方需求，最终达到实施方、使用方共赢的效果。
【参考文献】
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[5]肖辉顺，肖雪梅，隋鹏.谈谈加强企业时间管理的若干问题[J].企业管理，1994（3）：44-46.
燃气地理信息系统的建设问题探讨 篇4
1系统功能概述
在GIS中, 燃气设施的数据输入为最基本的操作, 也是平台构建完后的第一项工作。缺乏必要的数据基础, 系统无法实现任何功能。燃气公司常用CAD绘图软件与GIS系统的数据输入方式类似。除了燃气设施的矢量与空间方面的输入外, 还能够对燃气设施的属性进行输入操作, 如其铺设时间、施工单位等。在输入大量燃气管道设施数据之后, 系统应具备如下功能:
1.1打印图形
GIS具有非常强大的图形打印功能, 其不仅可以进行常规打印, 还可以根据需求进行个性化的设置, 比方说在打印的页面配置各种图标等。GIS图纸与一般的CAD图纸及手绘图纸不一样, 其不单单会显示出燃气设施的准确位置, 还能够显示出其与周边参照物的对比位置。这样一来, 燃气公司在进行管道巡查、维修时的工作效率将大幅度提高。
1.2进行区域分析
在系统目标区域分析的功能下, 工作人员能够获得区域范围内管道设计的数量及属性信息, 并可以进行打印或存档操作。这一功能不只能提高管道维修的工作效率, 还能够提升燃气公司的管理水平。
1.3对事故进行追踪
通过该功能, 工作人员能够在非常短的时间里获得与目标管道或设施对接的设备, 从而对管道连接实现追踪, 深入分析事故的状态等。这一功能能够有效地提高燃气公司的事故反应速度, 有效地降低损失。在管网泄漏事故出现时, 该功能能够准确找出事故位置, 并给与处理意见, 绘制出周边的管网图, 打印出需要停气的用户名单。
1.4对位置进行智能化查询
在燃气管网不断延伸的过程中, GIS的用途也不断增多, 使用GIS的工作人员也越来越多。进行位置查询的功能需求越来越突出。在GIS的作用下, 位置的显示可以有多形式, 既可以运用设备编号来定位, 也可以运用交通道路进行定位。
2 GIS系统的建设及建议
2.1从思想上认识到GIS系统的重要性
在人工管理时代中, 信息需要借助图纸与图表也进行表述, 很多资料只留存于经验丰富的工作人员的头脑中, 在管理庞大的管网时, 难以做到面面俱到。在城镇化建设的过程中, 很多管网资料实效, 给设备管理带来了很大困难。所以, 引进GIS来提高管网资料的管理水平是非常有必要的。燃气公司的领导应充分认识到GIS的重要性, 加大该方面的投入。此外, 构建一个功能强大的GIS系统还要花费大量的财力与人力, 燃气公司应对此做好科学规划工作。
2.2选择合适的软硬件
该系统的硬件主要包括服务器与计算机构建的网络, 可附带打印机、绘图仪等多种外接设备。该系统的软件包括操作系统、GIS软件与数据库软件等。当前, 被广泛应用的GIS软件主要有Mapinfo、Arc/Info、Arc View等, 可选择的数据库软件有Foxpro、Access Orcal等。具体选择哪种软件除了要考虑燃气公司的实际状况外, 还应该从以下几方面进行考虑:一是具备可扩展性与开放性。系统应能够支持多种应用程序, 如WB等。当前社会发展速度非常快, 为了满足燃气公司的快速发展, 系统还应具备可扩展性。二是具备先进性与针对性。GIS系统应具有非常先进的技术与理念, 进行能够满足燃气公司在未来一段时间的发展需要。三是具有稳定性与安全性。四是具有经济性。
2.3选择底图
GIS系统的主要功能是明确指示管道的所占位置, 而这一点是基于准确的空间数据而获得的, 也就是城市地形图。由于城市建设速度太快, 必须及时对系统内的底图进行修测。然而修测地图的费用太高, 多数企业难以程度。有些城市非常重视城市地形图的管理, 专门构建的信息共享体系, 投入了大量的资金。一般来说地形图的数据来源于如下几方面:一是当地政府组建的测绘部门绘制;二是建设单位提供;三是燃气公司的自行测绘。在使用前两者来源的数据时, 燃气公司应进行格式转换, 最快捷的方法是将不同系统的图形文件与属性文件转换成DXF格式, 从而再转换成目标格式。
2.4建设各个模块
在系统中主要有两种数据, 一种为空间数据, 另一种为非空间数据。前者主要是用来描述管道的位置的, 后者则主要是相关的编号与参数等。在选择空间数据模块时应从行业的实际需求出发, 便于实际工作的开展;同时也应考虑到输入与浏览的方便性。非空间数据模块对系统今后的应用水平有着重要影响, 在建设这一模块的时候应注意各个属性与参数之间的逻辑性。
摘要：随着我国城镇化建设工作的全面推进, 燃气用户的数量激增, 燃气管网不断延伸, 燃气管网的资料也越来越多。燃气地理信息系统能够有效地处理大量资料, 解决很多实际问题。在本文中, 笔者就燃气地理信息系统的功能进行阐述, 并就如何构建燃气地理信息系统提出建议。
关键词：燃气地理信息系统,地理信息系统,建设问题
参考文献
[1]吕家骐.企业级燃气管网地理信息系统建设方案研究[J].测绘与空间地理信息, 2015 (6) :121-124.
燃气地理信息系统 篇5
摘 要：本文首先介绍了燃气行业信息化现状、分析了燃气行业信息安全存在的问题，然后介绍了企业建立信息安全体系的思路和方法，并结合此理论在国内首次提出了燃气行业信息安全体系的构建方法；最后以北京燃气为例，对燃气行业信息安全体系建设方法进行了实践和应用，分析并总结了燃气行业信息安全体系建设成功的关键因素。
关键词：燃气行业 燃气信息化 燃气信息安全 信息安全规划 燃气信息安全体系 工控安全 1 概述
近年来，燃气企业不断提高其信息化水平以支撑业务的高速发展，提升企业工作效率并优化业务运作模式，向公众提供高质量的服务。但是，作为传统能源行业，燃气企业在利用信息技术带来的优势时也必然需要承受先进技术带来的风险——信息安全问题。
2010年6月，“震网”病毒悄然袭击伊朗核设施的工业系统，“震网”是第一个被发现用于针对于政府的网络战争武器。2012年，美国国土安全部应急响应小组报告了198起针对重要基础设施的攻击，而2011年的攻击数量为l30起(上升了52％)。据欧洲网络与信息安全局统计的数据，在2012年遭受攻击最多的行业为能源行业，占41％，其次为供水，占15％[2]。
燃气企业本身存在的信息安全问题、外部严峻的安全形势以及各种监管的压力都要求燃气企业尽快建设信息安全体系。本文将对北京燃气信息安全体系建设过程中的经验、方法进行整理，供燃气行业其他企业构建信息安全体系参考。
下文的“燃气企业”泛指国内绝大部分燃气企业，代表着国内燃气行业的主要情况。燃气行业信息化现状及信息安全问题 2．1 燃气行业信息化现状 国内燃气企业的生产运营信息化建设开始于1996年左右，目前北京、上海、长春等多个大城市的管道燃气企业均成功完成生产运营信息化项目的建设，使企业运营过程控制程序化、模型化、智能化、集成化、网络化，监测、控制过程实现可视化和远程化，以期达到进一步理川页管理流程、提升管理水平和提高工作效率的日标。国内燃气行业信息化具有以下特点：
(1)企业的信息化建设已覆盖主要业务，但信息化缺乏有效整合，信息化的“孤岛效应”明显，企业信息资源没有得到有效利用。
(2)信息化管控能力薄弱，企业缺乏有效IT治理机制和行业的信息化标准规范指导，信息化在企业管理应用有待提高。
(3)信息化技术力量薄弱，企业的信息化建设严重依赖于第三方服务。(4)工业体系安全核心正在转变，由传统的物理安全正在向信息安全转移。国内燃气企业已经基本完成了信息化“建设”的初期任务，已经建成了涵盖SCADA、GIS、OA、ERP、EAM以及用户管理系统等信息系统，而为了支撑燃气业务的高速发展，更有效的、安全的利用信息化体系，实现信息化的整合和管控必然成为企业未来信息化发展的主题，企业信息化发展路线也逐步由偏重建设转向偏重管控。信息安全作为信息化管控的主要组成部分，已成为企业必须面对的现实问题。
2．2燃气行业信息安全问题
作为传统的能源行业，大部分燃气企业对信息安全比较陌生，缺乏主动有效的信息安全保障机制。下面从组织、策略和技术3个层面分析燃气行业信息安全存在的问题。2．2．1组织层面
燃气企业的信息安全组织力量薄弱且定位较低，企业没有形成自上而下的信息安全组织体系。
(1)企业信息化队伍并不完善，信息安全队伍严重匮乏，无法有效支撑企业的信息化建设和业务安全。
(2)企业对信息安全的认知度偏低，依然注重于传统的物理安全，并忽视信息安全问题与业务安全之间的重要性。(3)企业各部门的信息安全职责不清，缺乏各部门和分子公司等单位的参与。
(4)缺乏信息安全的培训和意识提升机制，员工的信息安全意识薄弱。(5)企业的信息化建设主要依赖于第三方，但是对第三方的管控薄弱且明显落后于信息化的建设速度。2．2．2策略层面
燃气企业基本没有成体系的信息安全策略，主要包括：
(1)事件驱动型，信息安全策略都是基于已发生的信息安全事件制定，缺乏体系化的制度流程支撑，信息安全策略侧重于应急响应机制。
(2)缺乏对信息系统和敏感信息的安全控制体系、技术规范以及安全基线。(3)缺乏信息安全策略推广手段，信息安全策略难以落地实行。
(4)业务为先，较难平衡信息安全的控制以及业务效率之间的关系，信息安全策略要求更多“屈从”于业务要求。
(5)监督和考核机制不足，缺乏明确的策略要求，信息安全控制无法得到有效的落实。2．2．3技术层面
燃气企业已经部署基本的信息安全防护设施，如防火墙、入侵检测、流量监测等设施，但是存在以下问题：
(1)信息安全系统“孤岛”效应严重，无法形成有效合力。
(2)系统和网络的边界控制能力薄弱，不同的系统和网络间的资源访问控制颗粒度较粗，缺乏有效的监控和审计能力。
(3)企业业务复杂，第二三方厂商技术水平参差不齐，安全技术能力薄弱。(4)工控系统由于在网络中的互联性增加，导致多种途径可访问这些系统，从而导致更多潜在攻击的可能性。
(5)系统的建设和部署缺乏信息安全考虑，信息系统自身存在大量漏洞，这些问题极易被黑客所利用，严重影响到信息系统的运行安全。2．3 燃气行业信息安全成熟度
越来越多的燃气企业高层管理人员认识到信息安全的重要性，但是无法了解企业自身信息安全所处的位置，不知道企业的信息安全未来发展之路如何走。参考信息安全控制最佳实践CoBIT[3]，可定义燃气企业信息安全成熟度级别为初始级、可重复级、已定义级、可管理级和已优化级5个级别。初始级指企业信息安全管理流程不存在，或信息安全工作流程缺乏统筹安排；可重复级指信息安全管理流程遵循同定的模式；已定义级指信息安全体系已建立标准化的书面程序；可管理级指信息安全体系流程可监控、可度量；已优化级指信息安全工作流程自动化且持续优化。
国内绝大部分燃气企业信息安全现状与北京燃气在进行信息安全体系建设之前的状况一样，处于第一级即初始级；燃气企业的信息安全要达到一定的程度则信息安全成熟度必然要达到持续优化的第4级，即已管理级。通过信息安全成熟度模型，企业能够准确的找到当前所处的位置，未来企业信息安全期望达到的目标，以及企业未来信息安全的具体发展路线。3 企业建立信息安全体系的思路和方法 3．1 传统信息安全管理存在的误区
为实现组织的信息安全，各厂商、各标准化组织都基于各自的角度提出了各种信息安全管理的体系标准，这些基于产品、技术与管理层面的标准在某些领域得到了很好的应用，但从组织信息安全的各个角度和整个生命周期来考察，现有的信息安全管理体系与标准是不够完备的，特别是忽略了组织中最活跃的因素——人的作用。
考察国内外的各种信息安全事件，发现在信息安全事件表象后面其实都是人的因素在起决定作用。不完备的安全体系是不能保证日趋复杂的组织信息系统安全性的。因此，组织为达到保护信息资产的目的，应在“以人为本”的基础上，充分利用等级保护、IS027000、IS020000、CoBIT等信息化控制标准与最佳实践，制定出周密的、系统的、适合组织自身需求的信息安全管理体系。3．2 信息安全管理体系模型
信息安全的建设是一个系统工程，需要对信息系统的各个环节进行统一的考虑、规划和构架，并要时时兼顾组织内不断发生的变化，任何环节上的安全缺陷都会对系统构成威胁。从宏观的角度来看，信息安全可以由以下HTP模型来描述：人员与管理(Human and management)、技术与产品(Technology and products)、流程与体系(Process and frahiework)。见图1。
其中人是信息安全最活跃的因素，人的行为是信息安全保障最主要的方面。人特别是内部员工既可以是对信息系统的最大潜在威胁，也可以是最可靠的安全防线。统计结果表明，在所有的信息安全事故中，只有20％～30％是由于黑客入侵或其他外部原因造成的，70％～80％是由于内部员工的疏忽或有意泄密造成的。站在较高的层次上来看信息和网络安全的全貌就会发现安全问题实际上都是人的问题，单凭技术是无法实现从“最大威胁”到“最可靠防线”转变的。
以往的各种安全模型，其最大的缺陷是忽略了对人的因素的考虑，在信息安全问题上，要以人为本，人的因素比信息安全技术和产品的因素更重要。与人相关的安全问题涉及面很广，从国家的角度考虑有法律、法规、政策问题；从组织角度考虑有企业信息安全治理结构、安全方针政策程序、安全管理、安全教育与培训、组织文化、应急计划和业务持续性管理等问题；从个人角度来看有职业要求、个人隐私、行为学、心理学等问题。
在信息安全的技术防范措施上，可以综合采用商用密码、防火墙、防病毒、身份识别、网络隔离、可信服务、安全服务、备份恢复、PKI服务、取证、网络入侵陷阱、主动反击等多种技术与产品来保护信息系统安全，但不应把通过部署所有安全产品与技术而达到信息安全的零风险为目标，安全成本太高，安全也就失去其意义。组织实现信息安全应采用“适度防范”(Rightsizing)的原则，就是在风险评估的前提下，引入恰当的控制措施，使组织的风险降到可以接受的水平，保证组织业务的连续性和商业价值最大化就达到了安全的目的。
信息安全不是一个孤立静止的概念，信息安全是一个多层面、多因素的、综合的、动态的过程，管理学上的木桶原理能够很好的说明信息安全各个环节之间的作用。
一方面，如果组织凭着一时的需要，想当然去制定一些控制措施和引入某些技术产品，都难免存在挂一漏万、顾此失彼的问题，使得信息安全这只“木桶”出现若干“短木块”，从而无法提高安全水平。正确的做法是遵循信息安全标准与最佳实践过程，考虑组织对信息安全各个层面的实际需求，在风险分析的基础上引入恰当控制，建立合理安全管理体系，从而保证组织赖以牛存的信息资产的安全。
另一方面，这个安全体系还应当随着组织环境的变化、业务发展和信息技术提高而不断改进，不能一劳永逸，一成不变。因此，实现信息安全是一个需要一个完整的体系来保证的持续过程。3．3 建立信息安全管理HTP体系的方法[4]
此方法论由国内著名的信息安全专家和IT治理专家陈伟提出，已被国内许多银行和央企采用。3．3．1 HTP方法论框架
根据自顶向下，逐步求精的原则，根据组织的业务目标与安全要求，首先要在组织中建立信息安全治理结构，对信息安全做出制度保证；然后综合考察业务环境与IT环境，进行风险评估，做出信息安全计划，建立并运行信息安全管理体系，初步达到粗粒度的信息安全；在完整的信息安全管理体系之上，建立“人力防火墙”与“技术防火墙”，在细粒度上保证信息安全；实施阶段性的信息系统审计，在持续不断的改进过程中保证信息的安全性、完整性、可用性及有效性，从而建立一套完整的、健壮的信息安全防御体系。3．3．2建立HTP体系的步骤
(1)在充分理解组织业务目标、组织文件及信息安全的条件下，通过IS013335风险分析方法，建立组织的信息安全基线(Security Baseline)，对组织的安全现状有一个清晰的了解，并可以为以后进行安全控制绩效分析提供一个评价基础。
(2)根据安全基线分析报告，制定组织信息安全计划，包括组织建设计划、预算计划和投资回报计划。
(3)按照IS027000标准建立信息安全管理框架，完善粗粒度的信息安全过程。建立框架后，冉通过这种细粒度的安全措施一“技术防火墙”和“人力防火墙”，就有可能建立起完备的信息安全管理体系。
(4)重视信息安全中最活跃的因素——“人”，建立“人力防火墙”，实现从信息安全“最大威胁”到“最可靠防线”转变，这样才能真正调动组织中实现长治久安的内在动力。
(5)根据风险评估的结果，综合利用各种信息安全技术与产品，以“适度防范”为原则，建立有效的“技术防火墙”，这是实现信息安全管理的可靠外部保证措施。
(6)实施阶段性的信息系统审计，在持续不断的改进过程中保证信息安全性、完整性、可用性及有效性。
3．4 燃气行业信息安全体系建设方法
根据国内燃气行业信息安全的现状与特点，结合HTP信息安全体系建设方法论，下面提出燃气行业信息安全体系的建设方法。3．4．1燃气行业信息安全体系建设方法
如图2所示。根据燃气企业的战略目标和风险现状，结合信息安全最佳实践，满足上级单位的监管要求，兼顾燃气企业生产安全和信息安全的结合点——工控安全，在确保外包服务安全的前提下设计燃气企业的信息安全架构，并综合燃气企业的战略目标和安全风险规划信息安全实施路线矧，此蓝图作为未来信息安全体系建设的指南。
在此基础上考虑组织、制度、技术体系的建设，实现HTP理论中“人力防火墙”和“技术防火墙”的目标，先试点运行并最终全面推广，在此过程中应充分结合当前的环境推进信息安全意识教育，树立企业正确的信息安全文化。
在体系的建设和运行过程中应充分考虑企业的风险现状，不断提升和改进企业的风险管控措施，实现燃气企业的信息安全管理体系PDCA循序渐进的过程。在整个体系的设计、规划、建设以及运行过程中应保持各部门各单位之间的有效沟通和协调，保证体系的正常运行，并不断监控体系实施过程中的状况，防止与业务目标的偏离，提升燃气企业信息安全体系的保障能力。3．4．2燃气行业信息安全体系建设步骤
燃气行业信息安全体系的建设建议按以下5个步骤进行：(1)现状调研和风险评估；(2)架构设计和蓝图规划；(3)信息安全体系建设；(4)信息安全意识培训；(5)信息安全体系优化。3．4．3燃气行业信息安全架构设计 信息安全架构是对信息安全治理机制的高度概括，从信息安全目标和方针、信息安全策略，到信息安全管理工作的分解，再到信息安全管理工作如何开展，提出了方向性和原则性指导意见。
在信息安全架构(见图3)中，设置信息安全目标和信息安全方针作为安全架构的核心；为实现信息安全目标和方针，需要构建信息安全域，不同企业构建的信息安全域的情况可能会不一样；最后再通过3个体系来保证信息安全域的实施和落地。
在构建燃气行业的信息安全架构时应充分利用等级保护、ISO27000、ISO20000、CoBIT等信息化控制标准与最佳实践，制定出周密的、系统的、适合组织自身需求的信息安全架构。
燃气企业在构建信息安全架构时除了吸收最佳实践标准外，还应充分考虑风险评估、战略驱动以及监管要求等内容，最终将国际国内信息安全最佳实践标准裁剪成符合燃气企业的信息安全体系架构。3．4．4燃气行业信息安全体系构建
燃气行业在信息安全体系的建设过程中为保障信息安全体系有效性，一般会遵从“组织体系定职责、策略体系定依据、技术体系定手段”的原则构建“事前防御、事中控制、事后响应”的信息安全体系，推进信息安全体系的执行和落地。
(1)组织体系 燃气企业应建立和完善信息安全决策、管理、执行以及监管的机构，明确企业所有单位的信息安全角色与职责以及总部和分公司之间的关系。信息安全组织体系处于信息安全战略的核心，是信息安全战略落实的基础和保障。
(2)策略体系
策略体系主要包含信息安全策略／方针、各信息安全管理域的安全管理要求等，为燃气企业提供信息安全控制依据。
(3)技术体系
燃气企业的信息安全技术体系应整合各种成熟的信息安全技术与产品，对企业各类信息资产形成有效的差异化和精细化保护。依据纵深防御的原则，结合“横向隔离，纵向认证”的要求，采用不同层次的防护技术，如身份认证、访问控制、内容安全、监控审计和备份恢复等，实现信息资产的安全防护。4 北京燃气信息安全体系建设实践及应用
北京燃气集团于2012年10月份启动了信息安全体系建设项日，于2013年6月底结项。整个项目的建设基本遵循燃气行业信息安全体系建设方法，是对燃气行业信息安全体系建设方法的实践和应用，同时根据实践的结果再返回去对燃气行业信息安全体系的建设方法进行了完善。4．1 建设目标
(1)通过现状调研和风险评估，全方位了解北京燃气信息安全工作现状和存在的风险。
(2)设计北京燃气的信息安全体系架构，完善信息安全组织与管理策略，编写信息安全制度与标准；并推进信息安全管理体系的落地运行。
(3)建立信息安全管理体系实施蓝图，使北京燃气能够利用3年到5年时间，建立起较为完善的信息安全管理体系。
(4)培育一批具备信息安全专业水平的技术人员和管理人员，并全面提升员工的信息安全意识。4．2 现状调研和风险评估
为全面梳理北京燃气信息系统安全现状，项目组对北京燃气信息化组织结构、物理环境安全、人力资源、信息资产、信息系统的开发和运行以及北京燃气各专业机构和分子公司的信息化建设和管理过程做了全面细致的了解，形成了北京燃气信息安全现状调研报告。
依据ISO27001国际标准，对北京燃气的信息安全现状进行了对标，查找与国际信息安全最佳实践之间的差距，并通过风险评估和分析进行分类和汇总，形成了包括应用系统风险、访问控制风险、外包服务风险、人员环境风险、组织安全风险等11个类别的风险。为将信息安全风险降低到北京燃气可以接受的水平，项目组为各类风险选择了恰当的风险处置措施并制定了从近期到长期详细的风险处置计划。
4．3 架构设计和蓝图规划
依据前期调研发现的问题和风险、遵照国际国内最佳实践标准、结合北京燃气的“十二五”规划设计完成了北京燃气的信息安全架构，并规划了北京燃气未来3年至5年的信息安全建设路线。4．3．1架构设计
北京燃气信息安全体系依照北京燃气信息安全整体目标，围绕“构建信息安全体系、保障信息系统安全”的方针制定了北京燃气的信息安全架构(如图4所示)，通过组织体系定职责、制度体系定依据、技术体系定手段，涵盖了包括体系管控、建设安全、运维安全、应急保障和基础保障在内的五大信息安全域，全面覆盖北京燃气信息安全的各个方面。
北京燃气的五大信息安全域主要是参考ISO27001信息安全管理体系中的11个信息安全域，并结合燃气行业信息安全工作的特点和北京燃气已有的信息安全基础，重新进行划分和归并而得。4．3．2蓝图规划
信息安全蓝图规划日的是明确北京燃气未来信息安全的建设路线，经过3年乃至5年信息安全规划的实施，可以逐步改变目前信息安全的现状，为北京燃气信息系统的平稳运行和业务的持续开展提供强有力的保障。
北京燃气未来5年信息安全蓝图规划如下，分为以下3个阶段：
(1)信息安全管理体系建立阶段(2013年)。北京燃气于2013年上半年建立信息安全管理体系，通过信息安全管理体系的建设，建立了信息安全组织、完善了信息安全制度；通过持续进行风险评估，使北京燃气在信息安全方面具有了自我完善的能力。
(2)IT风险精细化管理阶段(2014年—2015年)。从2014年开始，进行IT综合管控体系的建设，建立完善的IT治理机制、IT综合管理流程(项目管理、外包管理、数据管理等)、IT服务管理流程、软件开发管理流程和IT绩效管理体系等；通过部署安全管理中心(SOC)开展敏感信息泄漏防护工作，试点关键用户信息安全绩效测评工作，推动信息安全工作的深人开展。
(3)安全与业务融合阶段(2016年—2017年)。从2016年开始，北京燃气的信息安全将进入安全与业务融合阶段，主要表现为，通过精细化信息安全管控体系的建立、IT内控体系建设，完善业务领域的信息安全工作，结合敏感信息防护工作的开展，实现安全与业务的深度融合，为IT支持业务运行与业务创新而奠定基础。4．4 体系构建 4．4．1组织保障体系
北京燃气的信息安全组织体系(见图5)包括领导层、管理层、执行层以及监督层。领导层由集团的信息化工作委员会担任。管理层由集团信息安全管理小组担任，下设信息安全管理办公室，成员包括总部相关部门的信息安全协调员。执行层由信息档案中心、运营调度中心以及集团其他所属各单位组成。监督层由集团法审部和第三方审计机构组成。
通过信息安全组织体系的建立，明确了集团各属单位信息安全角色与职责，以及总部和分公司之间信息安全接口与互动关系。信息安全组织保障体系处于信息安全战略的核心，是信息安全战略落实的基础和保障，同时，信息安全制度保障体系的建立和执行、信息安全运行相关工作以及信息安全技术在北京燃气内的运用也需要信息安全组织保障体系相关机构和角色去具体落实。4．4．2制度保障体系
制度保障体系主要包含北京燃气的信息安全策略／方针、各信息安全管理域的安全管理规定、细则和表单类的文档，为北京燃气提供信息安全依据。在制度体系中明确了信息安全技术类各种标准、安全规范、配置基线等；制定了信息安全运行保障机制以及总部和分公司的信息安全协作机制。
目前制定的制度规范共32个，其中二级规定1个、三级办法6个、四级细则l2个、技术规范l3个，覆盖了系统建设、系统运行、应急保障、体系管控、基础保障五大领域。4．4．3技术保障体系
北京燃气建立了“五纵五横”的技术保障体系(见图6)，实现从物理环境到终端数据的安全控制，建立了事前预防、事中监控以及事后恢复的相关机制。
北京燃气的技术保障体系将重点关注和解决：完善安全域的综合规划和整改、建立信息系统基本等级防护技术体系、建立PKI体系、建立4A平台、建立终端防护体系、建立信息安全监控体系和建立灾备中心。4．5 信息安全意识的宣贯和提升
北京燃气在信息安全体系的建设过程中考虑了各个层面“人”的要素，从管理层到普通员工，从专业人员到非专业人员，充分保障了各层面人员所需的信息安全意识和技能的培养，如图7所示。
在构建自身的信息安全宣贯体系的同时，考虑了自身企业文化和企业特点，在借助传统的宣传媒介的同时引入社会化媒体进行企业内部员工信息安全意识的宣传，建立多维度全方位的信息安全宣传渠道，如图8所示。燃气行业信息安全体系建设成功因素
信息安全风险是应用信息技术过程所必须面对的问题，因此建立信息安全体系是保障燃气企业业务和信息化持久发展的基础。结合北京燃气信息安全体系建设的过程和经验，总结几点燃气行业信息安全体系成功实施的要素：
(1)来自企业高层明确的支持和承诺，尤其对于相对传统的燃气行业而言这是信息安全体系有效推进的保障。
(2)注重体系落地，依据“总体规划、分步实施”的战略，信息安全体系建设要从全局的观念出发组建系统，制定具体的且可实现的计划。
(3)信息安全部门的定位问题以及与信息化之间的关系，明确信息安拿与信息化是相互交叉又彼此区别的关系。
(4)加大信息安全的培训并建立自己的信息安全队伍，同时借助多种手段向所有管理者和员工有效的宣贯安全意识，注重持续性和时效性，减少信息安全在实施过程中的阻力。
LNG汽车燃气供给系统开发应用 篇6
随着我国汽车产业的大力发展，汽车保有量在快速增加，而且已成为人们生产生活中不可或缺的重要工具。但也面临着燃油短缺和环境保护问题。汽车在其行驶过程中消耗大量非可再生化石燃料，所排放的尾气造成的环境污染日益严重，节约能源和环境保护的双重压力迫使清洁环保汽车的发展越来越受到重视。为汽车寻找清洁而且丰富的替代燃料，提高发动机的经济性和排放性，已成为设计研究人员迫切需要解决的问题。在各种代用燃料中，天然气由于储量丰富、排放低、安全可靠、经济适用等优势，正在市场中显露出巨大的发展潜力，LNG汽车成为各大汽车厂商竞相开发的替代燃料汽车之一。
1 LNG的优势
LNG （Liquefied Natural Gas）即液化天然气简称，将天然气（NG）经过除液、除酸、干燥、分馏和低温冷凝处理，使天然气在超低温（-162℃）常压状态下液化。被液化后体积是气态的1/625，密度约为0.425 kg/L，便于长距离运输和大量储存。LNG的优势主要为以下几点。
1.1 储量丰富
我国天然气资源量丰富，天然气田分布范围较大，而且可以勘探开发的占大多数。天然气产量规模大大增加，2011年我国天然气产量快速攀升，首次突破千亿立方米，预计中国的天然气年产量将在五年左右时间内达到1 500～2 000亿立方米。
1.2 排放低
LNG成为汽车燃料，不仅是因为天然气的开采量在日益增多，而且还因为LNG发动机的排放性能比柴油机及汽油机好的多。与相同压缩比的柴油机相比，天然气汽车尾气排放中的NOx和HC减少87%，CO减少70%，CO2减少20%，微粒的排放量减少99%，几乎为零，基本不含硫化物，而且无铅、苯等致癌物质排出。天然气燃烧后不产生废渣和废水，与煤炭、石油等能源相比具有燃烧洁净、热值高、使用安全等优势。
1.3 安全可靠
天然气是一种无毒无味透明的混合气体，其安全可靠是由其特性决定的。首先，LNG的着火温度即燃点随组分的变化而变化，纯甲烷天然气的着火温度为 650℃，大大高于汽油（220～260℃）和柴油（200～220℃），因而不易点燃。其次，一旦发生泄漏，LNG密度比空气小，气化后的密度只有空气的50%左右，因而稍有泄露即挥发扩散，而LNG的爆炸极限为5%～15%，比汽油1%～5%，柴油0.5%～4.1%更高，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度，所以，LNG车比汽油和柴油车使用更安全。
1.4 经济适用
天然气的辛烷值（130）比汽油（80～95）和柴油（20～30）高，抗爆震能力突出，发动机产生的噪音也相对较低，燃用天然气时不用抗爆添加剂，大大降低了发动机气缸内零件磨损率，因而提高了发动机的使用寿命和减少了润滑油的消耗量，同时可减小机油的更换频次，使天然气车辆的维护成本降低。从价格上来看，天然气的燃料价格比汽油和柴油低1/3。长期使用可显著减少在燃料上的支出，从而减少运营成本。
2 LNG汽车燃气供给系统
LNG汽车燃气供给系统主要由LNG贮气瓶、汽化器及缓冲罐总成、稳压阀、过滤器及管路系统组成，燃气供给系统构成见图1。
燃气供给系统工作原理是：贮气瓶内的压力将LNG输送到汽化器，在汽化器中液体经过吸热膨胀后变为饱和气体，由缓冲罐进行缓冲稳压，经过压力调节装置后饱和气体以恒定的压力与同时进入混合器的增压中冷后的空气混合，配制出发动机不同工况所需空燃比的混合气进入气缸内燃烧。
如何使贮气瓶里的液态天然气变成气态天然气，并向发动机提供稳定压力和温度的燃气，使得既不致使发动机功率下降，也不影响发动机的耗气量和工作的可靠性，其中贮气瓶和汽化器应是主要研究对象，是燃气系统设计开发及匹配的关键总成部件，因此，LNG汽车燃气供给系统的开发应用关键在于贮气瓶和汽化器总成的设计及匹配。
3 LNG贮气瓶的设计及匹配
3.1 LNG贮气瓶结构原理
LNG贮气瓶是由外壳和内胆构成的双层结构的超低温绝热压力容器，它的一端设置有控制调节装置、安全装置、出液装置（见图2）。内胆用来储存液态的液化天然气，外壳和内胆之间的空间抽成高真空，形成良好的绝热空间，以保证LNG在超低温的环境下得以储存和使用。其中内胆设有主、副两级安全阀，超压时起到保护作用。在超压情况下首先主安全阀打开，当主安全阀失灵或发生故障时，副安全阀工作，其设定压力要高于主安全阀，确保气瓶使用安全。
贮气瓶按LNG液体输出可分为常规LNG贮气瓶和增压LNG贮气瓶两类。常规LNG贮气瓶的LNG液体以气瓶内液态平衡压力 （通常在0.5 MPa左右）从出液阀输出经管路进入水浴汽化器，并基本保持此压力持续输出LNG液体。
带增压贮气瓶就是在气瓶上增加一组蒸发回路，瓶内LNG液体进入蒸发回路，经空温式汽化器吸热汽化形成高压气体再回到LNG瓶内，提高瓶内压力（工作压力1.59 MPa）。瓶内压力的调节是通过自增压调节阀V9的开度来控制的（见图2）。
3.2 贮气瓶的选型
贮气瓶加注的初始液化天然气一般是在常压状态下，常规贮气瓶不能满足采用高压喷射进气方式发动机的工作压力，因此，在设计及匹配贮气瓶时采用了带有自增压系统的贮气瓶，当压力增加到发动机额定的工作压力范围后，再开始对发动机进行供气。LNG的温度不同，其饱和蒸气压力也不同，自增压系统即利用了此原理，也就是在气瓶的外面增加空温式汽化器，来给气瓶内的LNG气相进行加热，从而达到增压的目的。发动机在运行时消耗部分LNG会导致贮气瓶内压力降低，同样需要靠自增压系统调节贮气瓶内压力。
在供气过程中必须对贮气瓶进行稳压。自增压及排液汽化供气过程是一个非常复杂的过程，它包括了增压气体与气瓶内气体的混合过程以及气瓶内气液界面上的传热传质过程。贮气瓶在向发动机供气时，贮气瓶内的液体会不断地排出，相应液相空间不断减小，气相空间不断增大，贮气瓶内的压力又会逐渐下降，为此在供气过程中必须对贮气瓶进行稳压，以确保供气压力在规定的工作压力范围内。
3.3 贮气瓶设计匹配计算
LNG汽车贮气瓶容积的设计匹配是根据具体开发车型的气耗、续驶里程、残液量来确定的，按1可计算出贮气瓶有效容积。
式中：ge为汽车百公里气耗；L为汽车续驶里程；η为气瓶残液。
为了使瓶内压力能通过自增压系统进行调节，同时在供气过程中进行稳压，贮气瓶除了有自增压装置外，还需要设定其节约阀、稳压阀、自增压调节阀的适当压力值来控制调节对发动机所提供的进气量。通过计算在额定功率下，增压阶段的耗液量（见式2、式 3），气化稳定过程中的吸热量（见式 4），传热系数（见式5）等，可推算出节约阀、稳压阀和自增压调节阀设定压力。
式中：P为气相压力，V为气相容积，Z为气体压缩因子，T为气体温度，m为气体质量，R为气体常数
式中：V0为增压前的气相容积，Va与ma为相对应的液体体积，m0为增压前的液体体积，ma为单位时间内被气化的液体量，τ为增压时间。
式中：Q为单位时间的吸热量，hg为在P、T状态下气体的焓，hL为在 P、T0状态下过冷液体的焓，ma、mb为单位时间内自增压系统进出口的质量流量。
式中：K为总传热系数，αf为低温流体与管壁的对流换热系数，λ为导热系数，α为空气与翅片管的自然对流换热系数，β为翅化系数，η为翅化效率。
4 汽化器的设计及匹配
4.1 汽化器结构原理
目前普遍使用的一种车用汽化器是水浴式管壳汽化器（见图3），汽化器的工作原理是：LNG以纯液态形式或气液混合形式从气瓶中被放出，流入汽化器一端的螺旋管，经过螺旋管加热后从另一端流出。来自发动机冷却系的高温冷却液则流经螺旋管与外壳之间的空间，即汽化器的壳程，与管程内的LNG实现热量交换使LNG气化，然后回到冷却循环中继续参与发动机的冷却工作。冷却液的流向应与液化天然气的流向一致，汽化器一般水平安装，天然气进出口处于水平方向，冷却液进出口应在上方 （见图3），避免形成气阻。
发动机外的供气系统与发动机之间的匹配问题，将直接影响发动机的性能及使用的可靠性。发动机对燃料供气压力和供气温度有一定的要求，且能稳定地供气。这就需要瓶内的充液压力、匹配的汽化器气化速度和汽化温度均要与发动机的工作要求相匹配，否则将直接影响发动机的耗气量和工作的可靠性。
液化天然气在气瓶中以低温液态形式储存，但供给发动机时必须是气体状态，因此，在LNG的燃料系统中汽化器是一个关键部件，它的主要作用就是将低温的液体燃料加温气化后供给发动机。
4.2 汽化器设计匹配计算
在设计匹配汽化器时，采用了目前普遍使用的车用水浴式管壳汽化器，这样，可利用温度高达75℃～90℃发动机冷却水直接气化LNG，既能充分利用废热气化了LNG，又能减轻冷却系统中散热器的负担。
由于螺旋管内LNG从液态变为气态，属于气液两相流范畴，因此要精确计算其传热过程非常困难（见图 4）。
如图4所示，将传热过程分为四个阶段，即过冷沸腾、饱和核沸腾、强制对流传热和欠液区来计算吸热量，其总和即为天然气需要吸收的热量，也即冷却水所需要放出的热量（见式6），然后算出汽化器换热系数（见式7）、传热面积（见式8），就可算出汽化器内螺旋管的长度 （见式9）和冷却水的循环流量（见式 10）。
式中：m为天然气最大流量，即发动机最大耗气量；Cp为定压比热，饱和压力下的定压比热算术平均值；ΔT为温差，饱和压力下的沸点差。
式中：K为总放热系数；h1为管外冷却液放热系数；r1为螺旋管外污垢系数；η为翅化系数，螺旋管无翅片，η=1；r2为管外表面管壁热阻；h2为天然气换热系数；r3为螺旋管内污垢系数。
式中：C为螺旋管周长；B为保险系数1.2～1.3。
式中：Q为天然气实际吸热量；Cp为冷却液定压比热，特征温度为平均温度；ΔT为冷却液进出口的温差；m为冷却液质量流量。
5 结论
根据上述方法计算不同工况下汽化器的换热量，得出以下结论：首先，当发动机在不同工况下运转时，单位时间内汽化器的LNG流量会随着发动机所需要的天然气量的变化而变化，因此在汽车行驶过程中需要注意冷却液的流量变化，尤其是在发动机的天然气消耗量最大时，此时汽化器也达到最大工作负荷状态。其次，冷启动时，发动机刚刚开始运转，冷却循环系统的冷却液温度与环境温度相同，汽化器内冷却液温度需要一段时间上升与发动机正常工作时相同，因此，LNG汽车在冷启动时，应适当保持发动机怠速或低速运转状态来提高冷却系统内冷却液的温度，确保LNG汽化充分。最后，为保证LNG发动机的燃料控制精度和瞬态响应特性，LNG燃料供给系统必须在发动机全工况范围内，提供足够的供气量和瞬态响应特性。也就是说，来自贮气瓶的液相LNG流经燃料供给系统时，必须吸收足够的热量，满足相变汽化潜热要求，确保发动机性能达标。因此，在设计及匹配汽化器时应正确设计汽化器的气化能力，提供足够的换热面积。
对开发的LNG汽车经转轂试验验证满足发动机各项性能指标要求，用户使用后反映马力足，经济性好，得到市场用户的认可。
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哈尔滨燃气管网地理信息系统的建设 篇7
建立城市燃气管网地理信息管理系统, 是以GIS技术的飞速发展, 特别是GIS技术在国内不同领域得到广泛应用并取得良好效果作为前提和背景。
GIS技术起源于60年代, 70年代末进入中国。进入90年代后, GIS技术在我国城市规划、建设与管理方面已得到了广泛使用, 并取得了非常大的进步和应用开发经验。全国600多个建制市已有近三分之一的城市已经或正在建立各种类型的GIS应用系统, 直辖市、省会城市以及沿海开放城市几乎都已建立了不同类型的系统。
2 问题的提出
2.1 适应企业和市场需求
为适应哈尔滨中庆燃气有限责任公司的发展需要, 提高完善现代化管理水平, 建立并使用燃气管网地理信息系统势在必行。该系统能为城市燃气规划、设计、施工、输配调度、生产调度、设备维修、管网改造、抢险及安全供气等工作提供各专业所需的信息资料。
由于缺乏先进的技术手段来采集及更新基础数据, 无法及时有效地提供现有管网和管网设备的现状, 及对供气能力的分析预测, 对管网的日常管理和发展中的许多问题也缺乏科学的管理和决策手段, 如:哈尔滨市哪些区域还未供气, 发展新燃气用户或增加新燃气设备后, 会对周围的现有用户产生什么样的影响;某地段用户可以消耗多少气, 还需要多少气等等, 这些的问题都必须依靠先进的技术手段来提供科学的数据为决策服务。
燃气行业的高危险性要求能对突发事故进行快速决策和抢修, 将影响范围减到最小, 避免事故的进一步扩大。由于燃气管网多埋于地下, 且相邻管线错综复杂, 导致在进行抢修和决策时不能迅速分析判断故障点和故障影响范围。
2.2 现存问题
对于哈尔滨中庆燃气有限责任公司目前对图纸的管理存在一些问题:●纸张地图很容易污损、撕坏、老化, 难于保存, 查询时费时、费力、费事。●难于共享:由于信息没有统一的格式、公司内部没有统一的系统, 所有数据没有统一的管理和维护, 导致公司内部各个部门之间共享地图数据困难。●难于统计:由于数据资料数量很大, 数据格式多样化导致无法进行一致的数据统计。●难于分析:综合查询和分析在日常工作中占有较大比重, 例如:人工判断已有管道的燃气能力能否满足新建工程的燃气需求时, 没有现时、直观的资料, 就必须花费大量的时间和人力物力。●随着新增加用户增多, 燃气管网分布图文件也逐渐扩大, 对计算机的配置要求也较高。●哈尔滨中庆燃气现有的燃气设计资料是以CAD格式存放的, 建立系统时可以将这些资料作为地理资料的一部分进行管理和利用, 例如:将设计图直接嵌入管网图中, 作为更新信息来使管网地图保持现时性。
鉴于以上原因, 公司应尽快建立起《哈尔滨燃气管网地理信息系统》, 并将此系统作为公司管网管理系统的基础信息平台。
2.3 系统的实现
将公司目前及今后要建立的计算机系统与管网管理信息系统完整地结合在一起, 建立公司核心的管网管理信息数据库, 把管网的图形信息、属性资料, 乃至管网日常维护数据、燃气用户信息等都整合到数据库中, 实现公司统一的数据平台, 充分发挥图文一体化系统的强大管理功能。
燃气管网管理涉及规划、设计、施工、维护、管理各部门, 通过网络实现燃气管网信息资源共享、统一管理, 在保证数据完整性、一致性的前提下, 通过浏览系统, 使公司所有相关人员无论是在办公地点、抢险现场还是在异地查询, 均能通过局域网或远程网络快速查到所需的管网系统的实时图形、属性资料, 以完成相应的维护、管理工作, 预留与互联网、无线网络的接口, 以适应应用的进一步发展。
将管网的规划设计纳入信息系统中, 使设计部门在进行燃气工程设计时能够直接利用管网管理信息系统的最新数据, 方便地进行各种查询比对, 完成设计图, 总图科根据施工结束后的竣工图对设计图直接进行修改后可直接存入中心数据库中, 避免多次制图可能带来的数据失真。
将SCADA遥测系统与管网管理信息系统结合, 及时对管网输配系统进行分析计算, 使调度指挥中心能直观地在管线图上看到整个管网的压力分布及各点的属性, 为安全供气提供调度依据。
3 总体目标
利用现代化的基于电子地理信息方式的技术手段, 管理所辖区域内现有的燃气管网和设备, 在对各种燃气设施进行计算机化管理的基础上能够迅速准确地提供现有管网的设计燃气能力、实际燃气能力、预留燃气能力, 为扩建改建燃气工程提供科学准确的决策资料。
利用包括Web互联网技术在内的多种手段, 实现管网信息及用户信息的统一化管理, 实现所有信息的企业级发布和共享。
3.1 系统功能目标:
背景地图及其他专业管线图形转入数据库, 分层组织管理 (道路, 重要地物, 绿地河流, 高、中、低压管网, 燃气调压站、柜、箱, 变径点等图层) 。并将这些图层以图形字典的形式来进行高效的管理。
3.2 系统应用目标:
针对不同的应用对象, 将系统分为燃气管网业务管理子系统和燃气管网信息发布子系统两部分:
3.2.1 燃气管网业务管理子系统
可以分为以下功能:●燃气管网资料的输入、加工、修改、存储、输出 (绘制、打印) 。●燃气管网信息的查询。●对突发事件做出快速响应, 发生紧急情况时应关闭哪些阀门, 同时显示管段的高度或埋设深度、管径、材质等数据, 显示受影响的范围。●燃气使用用户图形信息管理。●公司各部门可通过浏览器等方式进行业务工作
3.2.2 燃气管网管理信息发布子系统
将所有管网信息在公司内部发布, 并建立网站向社会发布有关管网信息。公司各部门可以通过浏览器等方式查询所需要的管网信息。
4 实施方案
为了更好地实施“哈尔滨燃气管网地理信息管理系统”的建设, 考虑到该系统涉及到多种新技术领域, 数据量非常大, 一旦出现系统或软件不兼容现象会损失极大, 因此要想一步到位地建立该系统, 无论是在软件开发上还是在建设周期上都会得不偿失, 所以, 在确保各种数据内容及各种技术之间能够进行正确衔接的前提下, 实现分阶段、分期实施方案。
为了更好按系统建设要求, 建议分二期来完成系统的建设:
4.1 一期工程
主要完成内容:●燃气管网地理数据库的建立。●开发桌面管理子系统。●开发发布管理子系统
4.2 二期工程
进一步进行系统功能的完善及扩展, 完成与其它系统的整合。
5 系统建设的意义和目的
“哈尔滨燃气管网地理信息管理系统”是一个全市范围内的燃气管网地理信息系统, 依靠该系统对全市范围内燃气管线、阀门、调压站、柜以及施工图纸等资源进行统一管理和处理。主要目的在于通过加强资源管理和信息共享, 及时提供所需的信息资源和各类数据的统计分析和辅助决策支持, 有效地使用和保护管线、阀门、调压站、柜等管网设施, 防止人身及财产免受意外损失及伤害。该系统建成以后, 一方面能对燃气管网设施数据进行先进的数字化化管理, 为燃气管网的施工、运行、生产调度等提供准确、迅速、科学的依据, 极大地提高了企业的管理水平;另一方面能改善管网设施的使用效率, 提高了工作效率, 增加经济效益。哈尔滨燃气管网地理信息系统的建立将对整个哈尔滨市城市地理信息系统的应用和推广产生重要的影响。
参考文献
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[2]彭世尼, 周茂林.城市燃气管网GIS系统的开发, 天然气工业, 2006, (2) :132～134
燃气地理信息系统 篇8
燃气管线是城市的重要基础设施,但是由于土壤以及管内输送介质对管道的腐蚀等因素,燃气管线频繁发生腐蚀穿孔泄漏事故,严重影响燃气管网的安全运行[1]。这是各大城市燃气管线维护方面的普遍问题。为解决这一问题,通常需要专业的技术单位对燃气管线进行及时的电保护施工。因此,专业的电保护技术单位如何高效地对电保护工程项目进行管理就变得非常重要了。
北京永逸舒克防腐蚀技术有限公司(下简称北京永逸舒克)是一家专业的燃气管道电保护技术公司,每年承担着北京市政燃气管线的大量电保护工程。以2008年为例,北京永逸舒克共处理北京市管线电保护施工和检测工程近1500个。
为了对大量的工程信息和数据进行管理,北京永逸舒克对燃气管道电保护工程项目的管理已经从传统的手工逐步过渡到了单机管理阶段。近年来工程量不断增加,但单机管理模式限制了公司日常管理工作效率的提高:
(1)数据格式标准不统一:虽然使用了计算机来管理数据,但仅仅是从纸质记录变成了计算机记录,没有对相关数据格式标准等做统一。而日常管理的基本信息和业务数据种类多、数量大,这样给公司业务管理短期上带来麻烦,长期上带来隐患。
(2)数据共享整合困难。管理部门和具体业务执行部门不在同一个办公地点,资料分散,导致数据的共享整合困难。
(3)统计耗时费力。由于操作人员技术水平的限制,在每月,每季度,每年底制作统计报表需要大量的工作量。
为了解决这些问题,需要升级管理模式,而由单机管理模式提升为基于数据库和网络平台支持的管理信息系统模式是一个可行的方案,通过整合各部门的业务数据信息,统一数据记录格式标准,利用网络数据分享和计算机自动统计,实现协同办公和强大的报表功能,从而提高工作效率,从根本上提高北京永逸舒克防腐蚀技术有限公司的管理水平。
1 系统方案设计
系统方案设计的第一步,是获取用户的需求,进行系统的需求分析。首先,通过对系统未来应用部门的所有用户的类型进行了解,根据其要求来确定系统的整体目标和系统的工作范围[2]。然后将应用部门的已有单据、统计表格、台帐等各种需要纳入系统的文档进行分析,整理出需求分析的初步结果,并开发出系统原型,在开发者与未来用户的团体工作会议进行确认、修改、加强,得到需求分析的完整版本。
以北京永逸舒克为例,需求分析过程历时2个月,其中一共进行了6次团体工作会议,总体需求可以概括为:建立全公司网络平台,实现异地办公资源完全共享;实现以业务部、生产部和材料部为主要涉及部门的工程项目流程管理;实现数据处理的规范化;提供强大的数据查询和统计,为管理层决策提供依据。
具体分析以北京永逸舒克为代表的燃气管线电保护工程项目管理信息系统,可得到以下几个特征:该类系统需要进行进度管理和合同管理,这属于项目管理信息系统的范畴[3];公司各个部门自身的管理需求在该类系统中也要实现。
从项目管理的角度对北京永逸舒克系统进行分析,可得到如图1所示的跨部门合作进度流程图。在图1中以时间为线,顺序描述了一个典型电保护工程的各个管理环节。
从部门功能的角度对北京永逸舒克系统进行分析,可得到如图2所示的部门功能结构图,这个图也从一定程度上反映了北京永逸舒克工程项目管理信息系统的组织架构。
在方案设计中需要考虑的实际情况是,该类系统的使用人数多,并且办公地点分散,而且该类系统通常并行数据量不大。基于这些原因,再结合到系统的开发速度、成本以及将来的维护和扩展,该类型系统采用B/S架构,即浏览器/服务器的系统架构是比较合适的。在北京永逸舒克系统中,B/S架构的服务器端使用的是Microsoft SQL Server 2000软件作为数据库,并且使用以VBScript作为脚本语言的ASP技术实现系统代码。浏览器端使用的是安装有Windows XP操作系统以及Internet Explorer 6.0浏览器的计算机。
2 数据库设计
在对系统方案进行设计之后,需要进行数据库的设计,将需求细化到对应的数据表示和组织结构。数据库设计需要经过三个阶段。
首先是需求分析,将系统方案设计阶段得到的需求具体化成每一条数据的名称、类型等属性,明晰输入和输出,形成数据字典描述的数据需求,这一阶段形成如《需求分析说明书》等文档,为后面的设计做基础。
其次进行概念结构设计,将数据需求分化成实体和实体间关系。在北京永逸舒克系统设计中,定义了61个实体,包括工程信息、材料类别、每日工程量等等。在这一阶段,使用Sybase PowerDesigner 11[4]软件作为辅助,进行具体的概念结构模型图绘制,可有效提高设计速度和质量。
最后是物理结构实现,将概念结构设计的数据库模型转化成为具体应用环境的物理结构,将概念设计的数据类型转化为实际数据库软件对应的数据类型,以及设计相应的字段名称等。在这一阶段,可以将概念结构模型通过辅助软件如Sybase PowerDesigner 11的自动转换功能转换成对应于数据库软件如Microsoft SQL Server 2000的物理结构模型图,并据此生成对应数据库构建的SQL语句组。将生成的SQL语句进行完善调整,然后导入对应数据库软件,如使用Microsoft SQL Server 2000企业管理器新建数据库,然后在查询管理器中执行生成的SQL语句,即完成了数据库的具体实现。
通常,在数据库设计时,应该遵守设计三范式1NF,2NF和3NF。第一范式1NF的原子性和第二范式2NF的唯一性在设计时比较容易遵循。但对于第三范式3NF,即没有冗余,并没有完全遵循。这是结合考虑了实际的操作要求,创造部分冗余能够大大提高数据查询的速度以及代码开发和维护的方便性。
比如,材料子系统中的每张领料单都有对应的材料用途,一般是电保护工程名称。完全按照第三范式3NF的设计原则,只需要在领料单数据库主表中保存对应工程的数据库内部标识编号即可。但是在实际应用中,操作人员经常需要使用工程名称和工程编号来查询领料单,这样在领料单数据库主表中添加冗余项,用于存储对应工程名称和工程编号,能够提高数据查询的效率。
当然,对于冗余字段需要做相应的维护,使之实时地与产生该冗余字段的来源字段相一致。
另外,燃气管线电保护工程项目管理信息系统的需求在实际运营过程中会不断地变化。以北京永逸舒克系统为例,2007年以电保护工程为主的局面到了2008年变成了以检测工程为主电保护工程为辅。为了适应这种变化,在数据库扩展设计和维护时,采用了树状数据库设计思想[5],以原有数据表为基础,根据需要多层次地添加数据表作为其子节点,每个子节点只拥有一个父节点。图3展示的是在北京永逸舒克系统的需求扩展中添加接头采购相关数据表的树状数据库设计结果。
树状数据库设计思想的优点在于完全不改动已存在的数据库表,保证原有系统的稳定性,而又实现了新加数据的存储需求,并且实体间关系根据实际需求可灵活设置,特别适合于应用复杂,业务规则多变,应用可能发生扩展的情况。
3 系统代码实现
根据详尽的需求分析和数据库设计结果,接下来是具体程序代码的实现。
基于方案设计部分确定的B/S结构,在这里使用基于VBScript的ASP技术来实现系统代码。为了实现程序的模快化、可重用和易维护性,在实现过程中,将代码分成了表示层,数据库层以及辅助功能三个部分:
(1)表示层用于页面的产生和绘制,这些页面包括列表页面,显示页面,新增页面,修改页面,删除页面以及打印页面。
(2)数据库层与表示层的列表,显示,新增,修改等功能是基本对应的,将页面提交的数据请求,利用SQL语句与Microsoft SQL Server 2000数据库进行数据读取和写入。
(3)辅助功能的作用是统一系统标准,提高代码复用性,其中包括金额计算标准方法,通用读取打包功能等等。
系统开发完成后是测试部分,分为两个阶段。第一阶段是实验室的内部测试,利用从北京永逸舒克得到的真实运行数据进行测试,使用的是黑箱测试方法,对系统进行错误调试。第二阶段是在北京永逸舒克的现场进行试运行测试,结合具体操作人员的反馈,对系统进行各方面完善,包括易用性和使用习惯方面的改善等等。
通过一年多的试运行和正式运行,不断完善,系统运行良好,逐渐成为高度贴合用户单位具体操作人员的操作习惯和要求的系统。系统提供的完善的查询和强大的报表功能极大方便了用户的日常工作,提高了工作效率和管理水平。实践证明,本文所述的设计实现方法对于该类管线电保护工程管理信息系统的设计开发是高效的。
4 结束语
以北京永逸舒克工程项目管理信息系统为例探讨了燃气管线电保护工程项目管理信息系统的开发,其中使用的设计方法对于系统的成功起到了关键的作用:
(1)采用B/S,即浏览器/服务器的系统架构,对于系统的快速开发,后期的维护以及任意的客户端数量扩展提供了极大的方便。
(2)采用树状数据库设计思路适宜于应用复杂,业务规则多变,应用可能发生扩展的工程项目管理信息系统的扩展设计和维护。
(3)使用专业的数据库模型设计软件,如本文例子中使用的Sybase PowerDesigner 11,可有效提高开发速度和质量。
参考文献
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燃气锅炉燃气系统泄漏预防措施 篇9
1 燃气锅炉房天然气泄漏的危害
燃气锅炉房使用的天然气主要成分是 :甲烷含量98%、丙烷含量0.3%、丁烷含量0.3%、氮气含量1% 及其他物质 ;爆炸极限 :5% ~15%。
天然气泄漏空气中浓度超过15% 以上时, 可导致人体缺氧而造成神经系统损害, 严重时可表现呼吸麻痹、昏迷、甚至死亡。
天然气爆炸是在一瞬间产生达3000℃的高温、高压燃烧气体, 爆炸波速可达300m/s, 造成很大的破坏力。
2 天然气可能泄露的部位及原因
天然气可能泄露的区域是从调压箱到锅炉之间的天然气管线。泄漏部位 :调压箱、室外埋地管线、室内燃气管线、燃烧器、阀门、仪表等及其连接部位。天然气泄漏原因 :施工质量不过关, 埋地管线腐蚀穿孔 ;在燃气锅炉设计初期或安装时未按有关技术要求施工 ;燃烧器在长期运行后, 空燃比失调, 使燃烧工况发生变化 ;由于阀门、仪表等质量差, 关闭不严漏气 ;或锅炉运行过程中振动大, 造成连接部位松动致使天然气泄漏 ;法兰、密封垫片、密封胶等老化造成泄漏。
3 燃气系统设计、安全技术应注意的问题
(1) 燃气调压设施燃气调压设施是为燃气锅炉提供燃料的重要设施, 与周围的建 ( 构) 筑物的安全间距应满足现行国家标准《锅炉房设计规范》 (GB50041-2008) 、《建筑设计防火规范》 (GB50016-2006) 、《城镇燃气设计规范》 (GB50041-2008) 的要求。但咨询过安全标准化的燃气热力企业的燃气调压设施均出现设计上的问题, 造成不同程度的安全隐患 :一煤改气改建热力企业位于人口稠密的小区内, 燃气调压设施露天设置在锅炉房后原煤场, 因场地局限, 部分巡检车辆仍然停放此场地。原煤场有围墙调压设施就未设护栏, 车辆出入与其距离不足2m, 使燃气设施被碰撞危险性增大。燃气调压设施区域未设夜间防爆照明设施。
(2) 室外燃气管道1燃气管道母管的敷设位置应便于检修, 不得影响车辆的正常通行, 且应避免被碰撞。一新建燃气热力企业燃气母管因设计原因从计量间外地面伸出再穿墙进入计量间 ;母管穿墙位置为办公楼厂前区拐角, 车辆经常路经此处转弯, 虽然母管做钢管穿管防护, 但未设防护栏和明显的警示标志。2地面变形对燃气管线的破坏因素也是不容忽视的。一企业燃气管线从厂内未硬化道路下穿过, 地面已有塌陷区, 对地下燃气管线构成隐患。
(3) 锅炉房内燃气管道燃气管道穿越楼板、隔墙时应敷设在套管内, 套管的内径与管道外径四周间隙不应小于20mm。套管内管段不应有接头, 管道与套管之间的缝隙应用麻丝填实, 并应用不燃材料封口。锅炉房内燃气管道宜架空敷设, 有利于泄漏燃气扩散, 避免在室内或室内死角聚集形成爆炸性气体。一改建热力企业锅炉间在二楼, 燃气管线进线从地下通过一楼维修间沿一楼维修间隔墙另一侧设立管穿楼板进入锅炉间。穿楼板燃气管线未设套管, 一楼维修间隔墙内侧空间无通风窗, 燃气管线附近未设置燃气报警装置, 未设置排风扇 ;鼓风机和空气管道未设静电接地装置。一旦燃气管线泄漏, 无燃气报警装置和通风设施, 泄漏燃气扩散到维修间, 对维修间的维修人员将构成危险。
4 燃气锅炉房预防天然气泄漏设计、安全技术管理措施
(1) 在审核设计中应注意每一个细节, 才能最有效的提高设备的安全系数。一定要委托有资质的设计单位进行建 ( 构) 筑物的设计和工艺、设备设计, 并安排专业工程技术人员审核初步设计和施工图设计。并永久保存设计、变更、竣工验收资料。
(2) 针对安全标准化隐患排查出的各种设计上出现的可能发生泄漏的区域与设计单位沟通, 制定隐患治理方案, 并做好处理泄漏事故专用材料、应急救援器材、检测工具的准备工作。
(3) 发现燃气设施泄漏, 根据区域及燃气泄漏量, 立即紧急停炉, 切断锅炉房总气阀或通知燃气公司调整供气压力, 根据天然气泄漏应急预案进行处理 ;必要时向公司值班领导汇报通知燃气公司切断气源, 紧急疏散附近群众。
(4) 燃气浓度自动报警系统要定期进行检定 ;进出建筑物的燃气管道和燃气设备均应有防静电接地设施, 防静电接地设施应定期检测符合国家现行标准的要求。
(5) 锅炉间所有电气设备设施均应防爆, 进入锅炉间的人员应穿防静电工作服和防静电鞋 ;禁止接打手机、拍照。
(6) 燃气锅炉运行期, 应制定包括燃气系统在内的巡回检查路线及检查的关键设备、重要区域 ;巡检人员24小时定点巡回检查燃气管线并产生记录。
5 结语
燃气供热锅炉房的安全设计是保证供热质量与安全的关键, 设计人员责任重大。设计人员应充分了解供热企业的实际情况和需求, 在保证工艺、设备安装的前提下, 保证设备设施的安全。必要的情况下从安全管理的角度提出防范措施, 才能满足企业安全运行的要求。只有保证运行中安全问题和设计问题并重, 才能确保安全。
摘要：通过对燃气锅炉房天然气系统泄漏的危害和造成事故的后果, 对天然气系统进行危险辨识, 按照安全标准化管理要求从设计、安装、安全技术管理、提出天然气系统泄漏防范措施。
智能燃气抄表系统设计 篇10
随着电子技术、计算机技术和通信技术的不断发展, 各个行业的自动化进程正在逐渐加快, 以至于在自动抄表中对数据采集的实时性、可靠性、信息量提出了更高的要求。燃气公司传统的手工抄表方式费时、费力, 准确性和及时性得不到保障, 抄表入户难、门锁多、劳动强度大、效率低、社会因素复杂等客观存在的问题给燃气用户和燃气公司双方都造成很大困扰, 此种抄表方式已经于与社会的发展极不相适应。针对上述问题, 设计出一种利用无线传输技术的远程智能抄表系统。
2 系统总体结构
系统各设备部分主要由以下几个部分组成:远程抄表主站、集中器、终端数据采集模块。在本系统中仪表的读数的传输和采集利用无线数据传输模块来完成。无线数据传输模块的主要功能是:1) 采集仪表表的读数2) 监控仪表运行状态同时存储仪表的相关数据 (在掉电情况下能够保持数据不遗失) 。无线数据集中器能够及时的接收并且存储各工作单元传送过来的仪表数据, 对数据以及反映仪表工作状态的数据进行分类存储 (掉电保持数据不遗失) 。存储在无线数据集中器中的数据手持无线数据采集器将存储在无线数据集中器中的数据进行下载并传输到计算机管理系统。, 计算机管理系统通过对下载的数据和仪表运行状态进行统计和数据分析, 并且能够生成各类数据报表。
集中器在整个无线抄表系统中居于通信桥梁的重要位置, 它的工作情况决定了整个系统的可靠性和稳定性。集中器实现的主要功能有:按时循环查询数据终端 (采集器) 的数据, 并将采集到的数据进行处理并且存储起来;当接收到远程中心计算机发布的采集命令后, 将储存的数据立即打包并传送;也可主动向远程中心的计算机发送数据、报告紧急情况等。
在本设计中, 集中器采用的是无线方式来进行数据传输, 处于系统的核心位置。无线数据集中器的主要部件有:无线数据传输模块n RF905、外部存储单元、本地通信接口、微处理器 (MCU) 和电源模块等组成。其中数据集中器电路原理图如图2所示。本系统中的无线数据集中器具有低功耗、经济高效、性能稳定、接口电路简单和自动化程度高等特点。
3 无线燃气抄表系统的软件设计
无线燃气抄表系统的设计分为上层软件和下层软件两个部分。图3和图4分别给出了上层软件和下层软件的工作流程。
无线抄表系统的初始化设置均是对各个接口芯片的初始化设置, 初始化完毕后系统即进入待命状态, 直到有数据从采集终端传来。当上层模块在接收到中心管理系统的指令后, 以无线射频的通信方式为下层模块传达指令, 并且在下达指令的同时进行计时。在约定的时间内下层模块没有将数据返回, 则认定为超时, 上层模块会将命令重新发送。在发送重发命令三次后仍没有数据返回, 上层模块就判定下层模块的工作属于异常情况, 并向远程管理中心系统返回异常信号。上层模块的应用层负责与远程管理中心的链接。应用层的主要功能是把接到的数据经过校验处理后转发给数据链路层, 并将数据链路层发来的数据进行打包处理然后发给中心。
下层模块的应用层的功能是使仪表的数据抄取与无线数据通信方式相结合的功能在下层模块的应用层中实现。与公共信道相连接的全部接口接口都读入被发送到共享信道的测试点的信息帧该帧, 并且每个接口都将自己的地址与接收帧的看第一个地址段 (包含目的地址) 相比较, 只有地址相同时, 该接口才会继续读入整个帧, 并且将其发送给上层软件。
4 中心管理系统设计
根据实际业务需求的分析及各系统模块的职能, 开发的职能无线燃气抄表系统的应用程序由以下几个部分组成, 如图6所示:
4.1 抄表管理模块
利用该模块能够实现对手持机进行直接管理, 包括数据的上传, 抄表任务的下载, 更新手持机程序等。
4.2 基本业务模块
该模块主要实现了气价管理, 打印, 查询统计管理, 缴费管理、查询用户当前计费周期和以往的数据、交费结算, 如用户用气量查询, 抄表记录查询, 故障查询等。
4.3 数据库模块
基本数据模块提供了数据备份管理;表具信息管理;小区信息管理;单元信息管理;幢信息管理;抄表工信息管理;采集单元信息管理;账户信息管理;抄表信息管理等。
5 基于GRRS无线燃气抄表网络的构建
在该系统中, 需要一个与互联网Internet相连的数据中心、与燃气表或需要监控的燃气设备相连的数据采集器和内置GPRS模块的集中器。采集器取得的数据传输给集中器, 集中器通过GPRS模块登陆到GPRS网络上经过CGSN网关将数据传输到Internet上的数据中心, 从而完成了数据传输, 这样数据中心就可以实时的监测到终端设备运行情况。该系统由数据库服务器、数据服务中心、操作终端、集中器和采集器5部分组成, 系统结构如图7所示
GPRS远程抄表系统通过计量仪表计量, 用集中器采集仪表数据, 将数据存储并通过GPRS移动通讯网络传到有关管理部门 (如物业公司、煤气公司、天然气公司等) , 从而实现远程自动抄表及监测。管理部门可在办公室内随时观测到分散在全市各地的企事业单位的天然气使用状况, 可随时打印出各种报表及收费情况等, 节省管理成本, 减少人为误差, 提高管理水平。
6 结论
本系统主要由三部分组成:安装在用户家的智能燃气表、抄表人员手持的手抄器、中心管理系统。抄表时, 由中心管理系统把各燃气表的信息下载到手抄器中, 抄表人员手持手抄器把欲抄取的燃气表的信息通过无线方式传送到相应燃气表, 当燃气表对要求的功能处理完成后, 把抄表信息传回手抄器, 中心管理系统通过手抄器获得抄表信息, 管理人员利用管理系统对抄表信息进行分析处理。
自动抄表是电子技术发展和管理水平提高的必然结果。本文设计的燃气表无线远程抄表系统, 具有成本低、功耗低、实时性和可靠性较好, 以及易于维护等优点, 对用户和燃气公司都能接受, 具有较好的开发价值。
参考文献
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