在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下,各行業(yè)都在積極擁抱數(shù)字化、智能化變革,燃氣行業(yè)也不例外。智慧燃氣作為傳統(tǒng)燃氣行業(yè)與現(xiàn)代信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物,正逐漸成為推動能源領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展的重要力量,為城市的安全運行、高效管理以及可持續(xù)發(fā)展提供堅實支撐。
一、智慧燃氣的概念與內(nèi)涵
智慧燃氣并非簡單地將信息技術(shù)疊加于傳統(tǒng)燃氣業(yè)務(wù)之上,而是一個涵蓋了從氣源供應(yīng)、管網(wǎng)輸配、用戶服務(wù)到安全監(jiān)管全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)性變革。它依托物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、地理信息系統(tǒng)(GIS)等前沿技術(shù),構(gòu)建起一個全面感知、實時傳輸、智能分析、精準決策的燃氣運營管理體系。通過在燃氣設(shè)施上部署大量的傳感器,如同為燃氣系統(tǒng)裝上 “感知神經(jīng)”,能夠?qū)崟r采集壓力、流量、溫度、泄漏等關(guān)鍵數(shù)據(jù),并借助 5G 等高速通信網(wǎng)絡(luò),將這些數(shù)據(jù)迅速傳輸至數(shù)據(jù)中心。在這里,大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)對海量數(shù)據(jù)進行深度挖掘與分析,為燃氣企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備維護、安全預(yù)警等提供科學(xué)依據(jù),實現(xiàn)燃氣系統(tǒng)的智能化運行與精細化管理。
二、智慧燃氣的發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,我國智慧燃氣建設(shè)取得了顯著進展。政策層面持續(xù)發(fā)力,國家能源局《城市燃氣管道等老化更新改造實施方案 (2022—2025 年)》明確要求到 2025 年底前基本完成城市燃氣管道更新改造任務(wù),同步推進智能化升級。在此推動下,全國各地積極行動,燃氣管道智能化改造加速推進。2024 年全國完成燃氣管道改造 6.1 萬公里,智能設(shè)備安裝量同比增長 40%。眾多燃氣企業(yè)紛紛加大在智慧燃氣領(lǐng)域的投入,打造了一系列創(chuàng)新應(yīng)用場景。例如,部分城市利用搭載高精度傳感器的激光巡檢車每日掃描地下管道,實時捕捉微泄漏,相比傳統(tǒng)人工巡檢,效率大幅提升且檢測精度更高;一些燃氣公司借助 AI 算法自動關(guān)聯(lián)周邊施工信息,當(dāng)管道壓力驟降時,能及時判定為第三方破壞風(fēng)險并觸發(fā)告警,有效避免事故發(fā)生。在用戶服務(wù)端,線上業(yè)務(wù)辦理平臺日益完善,居民通過手機 APP 或微信小程序即可輕松完成開戶、繳費、報修等業(yè)務(wù),極大提升了服務(wù)便捷性。
從地域上看,經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和大城市在智慧燃氣建設(shè)方面走在前列。深圳燃氣從 2012 年便啟動數(shù)字化建設(shè),構(gòu)建了涵蓋 “智慧管網(wǎng)”“智慧服務(wù)”“智慧運營” 的智慧燃氣體系,通過 5G、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)支撐燃氣運營數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn),搭建燃氣物聯(lián)網(wǎng)平臺、數(shù)字孿生燃氣管理平臺,實現(xiàn)了數(shù)百萬感知設(shè)備的應(yīng)用。而在一些中小城市和欠發(fā)達地區(qū),智慧燃氣建設(shè)雖起步稍晚,但也在加速追趕,積極借鑒先進經(jīng)驗,結(jié)合自身實際情況開展試點項目。

三、智慧燃氣帶來的變革與優(yōu)勢
安全保障能力顯著提升:智慧燃氣系統(tǒng)通過實時監(jiān)測與智能預(yù)警,能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理燃氣泄漏、壓力異常等安全隱患,將事故消滅在萌芽狀態(tài)。以海勃灣區(qū)智慧燃氣管理平臺為例,該平臺借助物聯(lián)網(wǎng)感知設(shè)備與 AI 風(fēng)險預(yù)警模型,構(gòu)建起 “實時監(jiān)測 - 智能預(yù)警 - 分鐘級處置” 的全鏈條防控體系,地下有 PPB 級激光巡檢車掃描管道微泄漏,地上有管網(wǎng)哨兵緊盯壓力波動,戶內(nèi)有智能報警器守護家庭。2024 年,該平臺推動 479 條隱患 100% 清零,重大事故歸零,從被動搶險轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃臃烙袑嵄U狭司用裆敭a(chǎn)安全。
運營效率大幅提高:在生產(chǎn)調(diào)度方面,大數(shù)據(jù)分析與智能算法能夠根據(jù)歷史用氣數(shù)據(jù)、實時氣象信息、用戶需求變化等因素,精準預(yù)測燃氣用量,優(yōu)化氣源調(diào)配與管網(wǎng)輸配方案,減少能源浪費與損耗。在設(shè)備維護上,基于設(shè)備運行數(shù)據(jù)的故障預(yù)測模型,可實現(xiàn)預(yù)防性維護,提前安排維修人員對可能出現(xiàn)故障的設(shè)備進行檢修,避免設(shè)備突發(fā)故障影響供氣,降低維護成本的同時提高了供氣可靠性。例如,中交路橋科技的智慧燃氣平臺通過大數(shù)據(jù)技術(shù)分析設(shè)備運行數(shù)據(jù)和故障歷史記錄,能預(yù)測燃氣調(diào)壓設(shè)備的故障時間,為提前維護提供依據(jù)。
用戶服務(wù)更加便捷貼心:線上服務(wù)平臺的搭建打破了時間與空間限制,用戶足不出戶就能辦理各類燃氣業(yè)務(wù)。同時,燃氣企業(yè)通過分析用戶用氣數(shù)據(jù),深入了解用戶習(xí)慣與需求,為用戶提供個性化服務(wù)。如對于用氣量大的工業(yè)客戶,提供定制化能源解決方案幫助其降低用氣成本;為居民用戶提供用氣安全提示、節(jié)能建議等。此外,智能燃氣表的普及實現(xiàn)了遠程精準計量與自助充值,全天候安全守護,用戶用氣體驗得到極大改善。武夷山華潤燃氣為居民更換的 NB 智能燃氣表,不僅能遠程精準計量、支持 24 小時自助充值,還具備異常流量監(jiān)控和安全預(yù)警功能。
四、智慧燃氣發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)
技術(shù)融合與創(chuàng)新難度大:智慧燃氣涉及多種復(fù)雜技術(shù)的融合應(yīng)用,不同技術(shù)之間的兼容性、協(xié)同性問題需要進一步解決。例如,物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與傳輸、大數(shù)據(jù)的存儲與分析、人工智能算法的優(yōu)化與應(yīng)用等環(huán)節(jié),需要形成高效穩(wěn)定的技術(shù)鏈路。同時,在一些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,如高精度泄漏檢測傳感器、適用于燃氣行業(yè)的邊緣計算技術(shù)等,仍存在技術(shù)瓶頸,需要加大研發(fā)投入與創(chuàng)新力度。
數(shù)據(jù)安全與隱私保護問題突出:智慧燃氣系統(tǒng)收集了海量的用戶數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)以及管網(wǎng)地理信息數(shù)據(jù)等,這些數(shù)據(jù)一旦泄露或被惡意篡改,將對用戶權(quán)益、燃氣企業(yè)運營乃至城市安全造成嚴重威脅。如何建立完善的數(shù)據(jù)安全防護體系,確保數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲、使用等全生命周期的安全性,以及如何平衡數(shù)據(jù)利用與隱私保護之間的關(guān)系,是智慧燃氣發(fā)展必須面對的重要挑戰(zhàn)。
行業(yè)標準與規(guī)范有待完善:目前,智慧燃氣行業(yè)在系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)接口、設(shè)備選型、安全評估等方面缺乏統(tǒng)一的標準與規(guī)范,導(dǎo)致不同企業(yè)、不同地區(qū)的智慧燃氣項目在建設(shè)與運營過程中存在差異,難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與互聯(lián)互通,阻礙了行業(yè)整體的規(guī)?;l(fā)展與協(xié)同創(chuàng)新。
五、智慧燃氣的未來趨勢
技術(shù)深度融合與創(chuàng)新持續(xù)推進:隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋與邊緣計算技術(shù)的成熟應(yīng)用,智慧燃氣將實現(xiàn)更實時的調(diào)度與更智能的運維。例如,中國電信與威星智能合作的 “5G + AI + 物聯(lián)網(wǎng)” 體系,已使設(shè)備維護成本降低 20%。同時,區(qū)塊鏈技術(shù)有望應(yīng)用于燃氣數(shù)據(jù)管理,保障數(shù)據(jù)的真實性與不可篡改,為燃氣交易、設(shè)備溯源等提供更可靠的支撐。
氫能融合與低碳轉(zhuǎn)型加速:在 “雙碳” 目標引領(lǐng)下,氫能作為清潔高效能源,將逐漸與燃氣行業(yè)深度融合。未來,燃氣管網(wǎng)有望成為氫能配送的重要載體,摻氫比例將逐步提升至 20%。山東港華的相關(guān)項目已為行業(yè)提供了可復(fù)制模式,燃氣企業(yè)將在氫能應(yīng)用領(lǐng)域積極探索,推動能源結(jié)構(gòu)的低碳轉(zhuǎn)型。
綜合能源服務(wù)成為發(fā)展方向:燃氣企業(yè)將加速向 “能源服務(wù)商” 轉(zhuǎn)型,不再局限于單純的燃氣供應(yīng),而是整合電力、熱力等多種能源資源,為用戶提供綜合能源解決方案。例如,深圳燃氣試點燃氣數(shù)字人民幣結(jié)算與碳積分兌換,探索多元盈利模式。通過能源的協(xié)同優(yōu)化與高效利用,滿足用戶多樣化能源需求,提升企業(yè)市場競爭力。
標準體系與產(chǎn)業(yè)生態(tài)不斷完善:全球首個綜合管廊智慧運維國際標準的發(fā)布,標志著我國智慧燃氣標準體系正逐步與國際接軌。未來,行業(yè)將加快制定并完善涵蓋技術(shù)、管理、安全等多方面的標準規(guī)范,促進智慧燃氣產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化、標準化發(fā)展。同時,產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)將加強合作,構(gòu)建更加完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài),共同推動智慧燃氣技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用推廣。
智慧燃氣作為能源領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展方向,正處于快速成長階段。盡管面臨諸多挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)的不斷突破、政策的持續(xù)支持以及市場需求的日益增長,智慧燃氣必將在保障城市能源安全、提升能源利用效率、推動綠色低碳發(fā)展等方面發(fā)揮越來越重要的作用,為人們創(chuàng)造更加安全、便捷、綠色的生活環(huán)境,成為智慧城市建設(shè)中不可或缺的重要一環(huán)。