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AI+大数据,构建城市燃气安全“防火墙”
2019年06月04日  作者:刘禹   编辑:chunchun   审核:刘纯  版面:B2

  城市燃气是城市能源结构、基础设施和公用事业的重要组成部分,与城市生产、生活密切相关。目前上海拥有燃气用户680万户,地下管线超过2万公里,安全保障极其重要。

  华理-申能能源大数据研究中心(以下简称中心)利用“AI+大数据”技术,构筑了一套全方位的城市能源安全体系,能够极大程度上防范燃气安全事故发生,同时为应急响应提供科学高效的服务,为上海构建了一面燃气安全“防火墙”。

“数字大脑”保障燃气管网安全

  在中心的大数据平台上,密密麻麻的蓝色线条有规律地分布在上海地图上,这是中心建设的上海数字化燃气管网图。近年来,中心采集上海燃气管道的管龄、管材、管径、埋深等与燃气泄漏密切相关的内部数据,并与水文、电气化轨道、地标建筑分布等可能会对管道泄漏造成影响的大量外部因素数据相融合,实现了上海燃气管道数字化建设。

  数字化是城市燃气规范、科学管理的前提,也是保障燃气安全的基础。华东理工大学信息科学与工程学院教授、华理-申能能源大数据研究中心主任虞慧群介绍说,燃气管道泄漏事件往往是因为建筑施工单位对燃气管网不熟悉误操作导致的。通过燃气管网数字化可以将相关单位的不同数据融为一体,有效消除“数据孤岛”,就可以避免因为施工误操作导致的燃气泄漏事件。

  围绕城市燃气安全运行涉及的闸井、调压箱、调压站等关键节点进行监控,实时掌握管网压力、流量、燃气浓度和温度等运行数据。当事故发生时,点开地图一看,就能够查看事故发生的地点和类型,并帮助调度抢修人员和指导抢修流程。

  在燃气管网数字化的基础上,中心采用人工智能和机器学习等智能化技术,构建城市能源安全的“数字大脑”,进而实现对城市能源全生命周期进行风险管理、分析和安全控制。

  天气对设备有什么影响?哪个区域和设备发生故障的频率特别高?抢修站点怎么分布最合理?通过对历年的管道和阀门等设备的历史运行资料和故障数据进行分析学习,平台还可以对设备和运行数据进行分析,预测未来设备可能发生的故障及剩余寿命,并对潜在危险进行报警提示,燃气公司维护人员可以根据平台信息调整巡检和维修计划。

除了安全,还有巨大的商业潜力

  以数字化为基础,城市能源服务也可以变得更智慧。

  在建立地下管网数字化系统的同时,平台也建立了地上燃气用户的数字化系统。以用户地址信息为基础,按照地址经纬度,将小区、籍贯、年龄等燃气自有数据与交通、商户分布等网上公共数据相结合,实现数据互联,构建居民用户及非居民用户分布和画像。

  “利用用户画像可以做很多事情。”虞慧群说,根据燃气消费数据和天气等数据,可以分析判断哪些是地暖安装的潜在客户,燃气公司可以进行精准推销;根据餐饮用户数和空关户数及用户密集度等数据,可以分析区域内餐饮行业的需求和发展情况;根据用户缴纳燃气费行为等数据进行分析,可以对用户信用及消费能力进行一定维度的评估……

  此外,平台还对客服热线数据进行分析,针对报修和业务咨询等常见业务设置了特征词,并打造了“智能客服”,缓解和降低了燃气公司客服人员的压力和成本。

  “燃气数字化建设目标是实现上海地下燃气管网信息和地上用户信息的采集、融合、关联、管理,构建上海燃气系统的实时感知体系。以数字化为基础,逐步实现城市能源的智慧服务及安全生产和输配保障。”虞慧群说。

  华东理工大学和申能集团近年来在智慧能源领域展开了紧密产学研合作。目前,双方正联合共建“上海智慧能源工程技术研究中心”,着手建设上海地下燃气管网和地上燃气用户融合的大数据平台,利用AI技术实现“地上”“地下”智能化邻域分析和缩放计算,用大数据技术构建了上海市燃气管网和燃气用户的数字孪生系统。将来通过该数字孪生系统,可以实时监测上海燃气管网的供能状态并预警,预防燃气事故的发生。

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