合肥市作为安徽省省会，近年来在燃气智能管网建设方面取得了显著成就，形成了一套集监测预警、数据分析、应急调度于一体的智慧化管理系统。以下从技术架构、核心功能、应用成效等方面对合肥燃气智能管网设计进行全面分析。
一、智能管网系统技术架构
合肥燃气智能管网系统基于物联网、云计算、大数据等现代信息技术构建，形成了"感知层-传输层-平台层-应用层"的完整技术架构。
在感知层，系统布设了多种智能监测设备，包括：
可燃气体监测仪：采用TDLAS可调谐激光光谱技术，对甲烷具有唯一选择性识别能力，不受水汽、粉尘干扰，可在-40℃~125℃环境中精准监测0~100%LEL浓度范围的甲烷泄漏，精度达±5%LEL
智能结构诊断器：监测管道应力变化、次声波信号等
其他传感器：集成温湿度、水位、倾角监测功能，IP68防护等级使其能在浸水10米深的阀门井中稳定工作5年以上
传输层采用NB-IoT等新一代物联网通信技术，构建可靠、高效的监测和数据传输网络。系统还应用了量子加密技术，合肥燃气成为国内首个应用基于量子安全技术的NB-IoT物联网燃气表的企业，保障了数据传输安全。
平台层整合了GIS地理信息系统、SCADA监控与数据采集系统、管网仿真系统等，形成统一的数据平台。其中，合肥合燃华润管网地理信息系统荣获2024地理信息产业优秀工程铜奖，实现了"一个系统、一个APP"的GIS平台，包含GIS管网编辑系统、综合运营展示平台、智能管网巡检管理系统等数十个功能模块。
二、核心功能模块
合肥燃气智能管网系统具备以下核心功能：
1. 实时监测与精准预警
系统利用部署在管网关键节点的智能监测仪器，实时感知因管道微小泄漏、第三方施工振动、地质沉降等因素产生的管道应力变化、次声波信号或环境气体浓度异常
先进的AI算法能对海量监测数据进行高速处理和分析，有效识别异常模式，区分正常施工振动与潜在的破坏性活动或泄漏特征，实现早期、精准预警
系统平均每天预警100起燃气泄漏，为及时处置争取宝贵时间
2. 快速定位与辅助决策
一旦系统判定异常发生，可基于传感器网络和智能算法，快速定位发生的大致位置(精度通常在数十米范围内)
系统可生成安全隐患分析报告，指导抢修力量快速抵达准确区域
3. 全天候监测与风险覆盖
系统提供7×24小时不间断监测，克服了传统人工巡检在频次、夜间及恶劣天气条件下的局限性
对于穿越复杂区域(如施工密集区、交通干线下方、河流穿越段)或埋深较大的高压、次高压管道，智能监测能有效覆盖"看不见的风险"
4. 管网仿真与优化调度
合肥燃气引入了华润燃气润研管网仿真智慧输配运行系统，实时在线计算，模拟全输配管网的动态数据
系统具有异常预警、表具管理、气体溯源、管网建设、气源调度、管网切断模拟等功能，可提升管网整体安全管理水平，节约投资建设及气源采购成本
5. 应急调峰与气源调度
构建了"3+N+1"的多元气源组织渠道(中石油、中石化、中海油+第三方资源+LNG调峰资源)
建成5座LNG储罐，总储存能力约3.5万立方米水容积，设计储存能力约1960万方天然气
正在推进合肥(庐江)LNG应急调峰储备站及配套管线工程项目，建成后应急储气能力将翻两番
三、系统应用成效
合肥燃气智能管网系统自2017年投入运行以来，取得了显著的安全效益和社会效益：
1. 安全预警方面
累计完成2.45万台前端监测设备的安装，覆盖燃气窨井8个，燃气管网周边雨污电力窨井1.65万个，监控覆盖822公里燃气管线
已成功预警燃气泄漏110起，每周平均分析系统报警45起；线上线下联动协调处置50余次
典型案例：2017年9月22日，安徽农业大学农萃园发生燃气泄漏，甲烷浓度达到50m，系统及时发现并处置，避免了一起可能类似台湾高雄的重大爆炸事故
2. 管网运维方面
通过"双路调压+循环供气"等改造方案，区域受停气影响用户数量锐减37.2%，供气稳定性显著增强
引入无人机对高压燃气管网进行智能巡检，持续推进"城市生命线"专项工程，优化提升燃气管网监管、运维水平
3. 用户服务方面
开发AI工作质检平台，落地报警器信息、燃气立管阀、安全文明施工等16个智能识别应用模型
使用AI燃气工作助手进行入户安检，智能识别安全隐患，提升服务效率
4. 管网规划方面
建成高压管网共667公里，2023年实现向无为及六安等地代输供应1.14亿方天然气
第五条气源干线川气东送庐池线已全线贯通，投产后将新增290万方/日的供气能力，总输配能力达1200万方/日
四、标准规范与管理体系
合肥燃气智能管网建设遵循严格的规范标准和管理体系：
1. 技术标准
遵循《城镇燃气设计规范》GB50028及智慧燃气相关标准
智能燃气标识桩安装规范：直管段每50-80米设置一处，管道拐点、阀门、三通、调压设施正上方必须设置
2. 安全管理
制定《合肥市涉燃气管道第三方施工项目安全监管办法》，划定燃气管道设施的安全保护范围和控制范围
对违规施工导致燃气管道损坏的单位及个人采取限制招投标、罚款、行政拘留等联合惩戒措施
3. 数据管理
GIS坐标、报警记录、维护日志等核心数据每日增量备份，每季度全量备份，异地存储
建立统一的数据规范，按统一标准营造燃气大数据时代，通过信息分析和数据挖掘实现宏观决策
合肥燃气智能管网设计充分体现了"科技兴安"的理念，通过物联网、大数据、人工智能等技术的融合，构建了全方位、多层次的燃气安全防控体系，为城市燃气安全管理提供了"合肥模式"，这一模式已在多个城市得到推广应用。未来，随着技术的不断进步，合肥燃气智能管网系统将持续优化升级，为城市安全和居民生活提供更加可靠的保障。
