城市地下燃气管网监测预警项目建议书.docx
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城市地下燃气管网监测预警项目建议书
城市数字燃气-智慧管网系统集成项目建设
项
目
建
议
书
委托设计：
杭州策安环境科技有限公司
前言
《湖南省长沙市长沙市数字燃气-智慧管网系统项目建议书》（以下简称《建议书》）是深圳键桥通讯技术股份有限公司根据《长沙市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》、“数字城市发展规划”拟订的项目方案。
“数字长沙”以信息技术为核心的高科技浪潮正有力地推动着城市信息化的脚步，而近来“数字地球”和“数字城市”概念，更为城市的发展提供了新的机遇和挑战。
加快推进信息化，是长沙市转变经济增长方式，加速推进新型工业化进程的重要途径。
到2015年，长沙要建成具有国内领先水平的综合信息基础设施，构建比较完善的“数字长沙”总体框架。
数字城市离不开基础建设的数字化，而燃气能源管线又是城市能源基础设施的主动脉，随着长沙市管道用气需求的不断增长，长沙市的燃气管道建设发展迅猛。
到目前为止，长沙市主城区内外加起来已有1500多公里的各种压力级制的管线。
城市建设的快速发展，管线数量急剧增加，燃气管网管理的难度越来越大，要求越来越高，涉及面越来越广，而且燃气管线埋设于地下，隐蔽工程较多，监测管理的难度也是较大。
采用传统方式的手工资料管理方式很显然已经不能满足资料管理的需要。
同时，信息量的增大使得手工查询数据方式显得费时而且不能利用各个属性进行联合查询。
鉴于城市能源动脉的安全可控管理之急需，我们认为建设“数字燃气智慧管线”具有十分重要的意义。
承蒙政府给予参与网络系统设计的机会，本公司甚感荣幸并深表谢意。
深圳键桥通讯技术股份有限公司将本着诚挚、谨慎的态度和长期合作的立场，以多年系统集成的经验服务于长沙市燃气管线安全信息管理网络系统建设。
我们诚恳地等待接受局领导和专家的检查和评价。
第一章总论
1.1、名称
长沙市数字燃气-智慧管网系统项目建设
1.2、建设单位
深圳键桥通讯技术股份有限公司
1.3、法人代表
叶琼
1.4、项目建设地点
长沙市主要城区
1.5、项目建设规模
项目主要对于城区地下燃气主干管线运行情况进行远程数据采集、智能分析、预警决策。
1.6、项目投资规模
项目投资总额为4270万元。
1.7、资金筹措：
长沙市人民政府自筹
1.8、建设时间：
2012年8月—2014年8月。
1.9、结合长沙市的自然环境及现状特点，统筹兼顾，因地制宜，整体规划，远近结合，分步实施，滚动发展，确定建设目标。
坚持高起点、高标准、规范化的建设原则，参考其它城市建设的成功经验，本着科学适用的原则，充分考虑现有的规划和基础设施，为长沙城市的能源基础设施及投资环境创造一个良好的条件。
第二章项目建设条件
2.1、项目背景
长沙是湖南省省会，全省政治、经济、文化、科教、信息中心。
辖芙蓉、天心、岳麓、开福、雨花五区，长沙、望城、宁乡三县和浏阳市，长沙市总面积11819.5平方公里（即1.18万平方千米），长沙市总人口7044118人，户籍人口为6511888人；其中长沙市区面积1938平方公里，长沙市区人口约601.8万人，共六区二县一市。
近几年，长沙市由于改革步伐的加快，城镇规模在总体规划的指导下发展较快，数字城市建设进展也更快，燃气是城市的能源主要动力，而城市地下能源燃气管网基础设施数字化、智能化建设比较缓慢，不能满足城市飞快发展的需求，严重影响着城市安全保障。
为切实提高城市燃气管网的安全保障，完善城市服务功能，促进经济建设、政治建设、文化建设和社会建设又好又快发展，改善城镇设施建设，从长沙市实际情况出发，尽快实施数字燃气-智慧管网建设是当务之急，十分重要。
2.2、项目建设的必要性
“十二五”以来，在省委、省政府的大力支持下，长沙市的城市建设得到了很大发展，目前城区面积近11819.5平方公里，人口达601.8万人，已初具雏形。
湖南省长沙市，“楚汉名城”是国家历史文化名城、全国文明城市、南中国综合性交通枢纽、湖南省的省会；是湖南省政治、经济、文化、交通中心。
目前长沙市数字城市建设高速发展，但城市地下能源燃气管线数字建设还停留在数字地图阶段，不能满足城市发展的安全要求、经济运行要求。
通过数字燃气-智慧管网的建设，可以大大改善城市地下燃气管网的安全、智能运行，提高城市的能源、居民生活的安保质量。
燃气管线就像是人体内的“血管”和“神经”,日夜负担着输送“血液”的任务，是城市赖以生存和发展的物质基础，是城市的生命线。
加强燃气管线的安全运行监控管理，采取有效科技手段，建设一个功能设施完善的燃气安全运行技术体系和科学管理，势在必行。
第三章项目建设内容
根据长沙市建设规划，结合我公司技术特点，通过以下项目的实施，到2014年，长沙城市地下数字化燃气管线，将形成一个有效安防、应急响应、科学决策、综合调度，具有智慧管理的地下燃气运行保障信息系统。
数字燃气-智慧管网系统建设目标
数字燃气-智慧管网系统又不同于其他管线信息化工程项目，建设旨在提高城市地下燃气管线的安全运行管理水平，切实发挥地下燃气管线安全运行在城市规划、建设、管理和防灾减灾中的作用，为“数字城市”建设的重要组成部分。
因此，需要从城市实际情况出发，本着高起点、高标准的原则，遵循具有一定前瞻性的地下燃气管线信息化运营管理目标进行系统设计和建设，一般而言，需要达到如下目标：
建立综合地下燃气管线信息安全防护监测系统；
建成分级、分布式的地下管线及地形信息数据库；
建立地下燃气管线数据管理服务中心、公共数据交换服务平台；
建立具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统；
建立切实可行的信息更新和实时监测、多元化更新机制，实现地下燃气管线信息的动态管理。
以上信息化目标包括：
（1）建设全方位的燃气管网地眼监测工程和智能分析预警系统；
（2）建立严格的信息更新和档案归档制度，实现地下管线动态管理。
（3）实现地下管线信息多元化的应用。
系统技术框架的设计与建设，必须考虑实用性、安全性、开放性、规范性、先进性及动态更新性。
该项目工程主要分部工程为：
3.1、终端监测、数据采集工程
本项目所含地下燃气主干网络监测点及分支网络监测点数据监测、采集工程，采用管网监测、终端采集，建设规模见下表：
序号
项目名称
监测参数指标
数量
1
主干管线监测
视频监测、测温计、压力、流量、湿度传感器、可燃气体探测器/震动监测仪；
500
2
支干管线监测
压力、流量、湿度传感器、可燃气体探测器；
2000
3.2、通讯网络工程
采用CPE接入终端和无线VPN专网相结合方式组建地下管线信息数据的无线专网通讯。
3.3、信息管理平台工程
该平台设计分四大平台，为内部应用平台、外部服务平台、系统支撑平台和基础设施平台。
平台设计选型原则：
（1）能够全面提供GIS应用的各种功能，并适应多样性需求，具有很强的影像处理、网络分析、地形分析及其它较强的地图空间分析功能，选用比较适合中大型GIS，尤其是城市级的信息管理系统，相比之下，桌面型GIS平台难以满足中大型城市的用户需求。
（2）平台应具有较好的建立拓扑关系的能力，空间分析效率较高，在进行某些高级功能比如最佳路径分析时，不需要用户编程。
（3）平台产品，其数据存储方式不是以文件型方式存储，安全性较高，外部用户如不通过系统程序，难以对数据进行访问。
（4）平台除了具有强大稳定性外，还应具备数据兼容接口，可以与任意已知数据格式进行转换、共享。
作为中大型城市，需要考虑与其它部门或相关单位的数据共享，保证将来的可扩展性。
（5）平台还应具备一些个性化功能，如版本管理、三维显示以及事务处理等。
（6）有些平台产品市场急剧衰减，考虑到升级和后续支持，需要选择市场份额稳定的平台供应商。
平台软件工程设计：
平台整合各管网监测点的数据采集，进行在线测控和分析、预警及辅助决策。
主要内容包括五个方面：
一是应用体系建设，也就是建设管理、监测监控、预警分析、业务管理等方面任务。
二是数据中心建设，就是在原有长沙城市管线地理信息系统数据中心建设计划和数据资源的基础上，进一步充实数据库，整合服务平台，实现数据共享。
三是基础设施平台建设，包括局域网、互联网物理隔离、监测专网接入等，形成覆盖城管、市政、燃气公司三级管理部门的大燃气管线内网。
四是安全保障体系建设，主要包括内外网物理隔离、建立前置服务器、引进网闸等，保障信息网络安全。
五是信息化标准体系建设，编制设计长沙地下燃气管线安全监控信息系统标准和规划。
平台硬件工程设计：
平台主要设备：
机架式光纤双控制器磁盘阵列存储；机架式数据库服务器；机架式应用服务器；机架式备份磁带库；核心交换机；中心交换机；机柜等。
平台工程应设置数据库服务器（双机热备）与光纤存储直连作为地下燃气管线数据库服务器，应用服务器作为地下管线业务服务器；应用服务器与磁带机库直连通过备份软件为地下燃气管线数据库服务器做备份，实现每天进行数据增量备份，每周进行新数据完整备份，每月进行整体备份，备份软件灵活的备份策略能充分的实现数据的备份需求。
3.4、应用扩展工程
三层应用，即城管、市政、燃气公司三级管理部门信息应用服务
3.5、运维管理工程
运维管理工程是运维管控体系建设，完善组织和制度体系，确保信息网络规范建设、运行、管理和维护。
第四章项目建设依据、范围
4.1、有关法律、法规
1、《中华人民共和国城乡规划法》（中华人民共和国主席令第七十四号）；
2、《中华人民共和国建筑法》
3、《建设工程安全生产管理条例》
4、《建筑工程施工许可管理办法》
5、《城市地下管线工程档案管理办法》
7、《关于加强城市地下管线规划管理的通知》建质〔2010〕126号
8、《湖南省燃气管理条例》
9、《长沙市城市地下管线工程档案管理条例》
10、《市政公用工程设计文件编制深度规定》
4.2、相关规划、规范
1、《湖南国民经济和社会发展十二五规划纲要》
2、《城市工程管线综合规划规范》GB50289—98
3、《全国政府系统信息化2001-2005年发展规划纲要》
4、《电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008）》
5、《城市地下管线探测技术规程》CJJ61-2003
6、《综合地下管线数据与信息交换服务技术规范》
7、《基于MODBUS协议的工业自动化网络规范》GB/Z19582
8、《输气管道工程设计规范》GB50251—2003
9、《城镇燃气设计规范》GB50028—2006
4.3、建设范围
项目建设范围：
长沙市区（芙蓉区、天心区、岳麓区、开福区、雨花区、望城区）及长沙县、宁乡县、浏阳市，共六区二县一市。
燃气管线长度约1500多公里。
第五章区域概况
5.1、地理位置
长沙位于中国中南部的长江以南地区，湖南省的东部偏北。
地处洞庭湖平原的南端向湘中丘陵盆地过渡地带，与岳阳、益阳、娄底、株洲、湘潭和江西萍乡接壤。
总面积为11818平方公里，其中市区面积1938.5平方公里，建成区面积320平方千米（截至2011年7月）。
位于浏阳境内的大围山七星岭海拔1616米，为辖区最高处；岳麓山的云麓峰海拔300.8米，为城区至高点。
5.2、水文地质
长沙市的河流大都属湘江水系，支流河长5公里以上的有302条，其中湘江流域289条。
按支流分级：
一级支流24条，二级支流128条，三级支流118条，四级支流32条；另有13条属资江水系；形成相当完整的水系，河网密布全市。
年平均地表径流量82.65亿立方米，径流深550～850毫米。
湘江流经长沙市的常年径流量年均692.50亿立方米，全年可通航。
全市水能蕴藏量24.53万千瓦，地下水总储量9.35亿立方米/年，为长沙市提供了丰富的水资源，但现仅利用16.72%。
长沙水文特征：
水系完整，河网密布；水量较多，水能资源丰富；冬不结冰，含沙量少。
5.3、气候
长沙属亚热带季风气候，四季分明。
春末夏初多雨，夏末秋季多旱；春湿多变，夏秋多睛，严冬期短，暑热期长。
全年无霜期约275天，年平均气温16.8～17.2℃，极端最高气温为40.6℃，极端最低气温为－12℃。
年平均总降水量1422.4毫米。
长沙地区气候的特点是：
冬寒夏热，四季分明；春秋短促，冬夏绵长，充分体现了亚热带大陆性委风气候类型的共同特点。
5.4、植被
地图坐标为东经111°53'－114°5'，北纬27°51'－28°40'，东西长约230公里，南北宽约88公里。
地域呈东西向长条形状，地貌北、西、南缘为山地，东南丘陵为主，东北以岗地为主；山地、丘陵、岗地、平原大体各占四分之一。
长沙土壤种类多样，可划分9个土类、21个亚类、85个土属、221个土种，总面积1366.2万亩，其中，以红壤、水稻土为主，分别占土壤总面积的70%与25%。
其余还有菜园土、潮土、山地黄壤、黄棕壤、山地草甸土、石灰土、紫色土等，适宜多种农作物生长。
5.5、自然灾害
长沙自然灾害主要是旱灾、洪涝等。
城市地势平坦，靠近湘江，发生洪涝灾害时，造成居民生活财产易受损失。
5.6、交通状况
长沙是中国南方地区重要的交通枢纽城市，水、陆、空交通发达、便利。
5.8、社会经济条件
2011年长沙实现地区生产总值（GDP）5619.3亿元，同比2010年增长14.5%，GDP总量居全省首位、全国省会城市第7位、中部省会城市第2位。
人均GDP超过1万美元，比2005年增长1.87倍。
长沙在改革开放初期发展速度一度相对较慢，逐渐落后于沿海城市。
经过1990年代中期开始的迅速发展，差距已有所缩小。
长沙市GDP由1998年的542.85亿元上升到2010年的4547.06亿元，约占全省的29%，按常住人口计算人均GDP达64551元；2009年长沙市全市地区生产总值（GDP）3744.8亿元，同比增长14.5%。
地区生产总值在全国省会城市中排名进入前12位。
按常住人口计算，人均GDP突破5万元大关，达到56620元，居中部各市之首。
长沙经济总量在2010年GDP为4547.06亿，位居全国18位。
第六章项目工程设计规划
6.1、数字燃气-智慧管网工程规划
6.1.1、设计依据、规范及基础资料
6.1.1.1、设计依据
《市政公用工程设计文件编制深度规定》（中华人民共和国建设部，2004.3）
《城市工程管线综合规划规范》GB50289—98
《地下管线数据共享与交换》
6.1.1.2、采用的规范、标准和标准设计
《城镇燃气设计规范》GB50028—2006
《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）
《输气管道工程设计规范》GB50251—2003
《基于MODBUS协议的工业自动化网络规范》GB/Z19582
《综合地下管线数据与信息交换服务技术规范》
《计算机软件产品开发文件编制指南》GB8567-88
《计算机软件配置管理计划规范》GB/T12505-90
《计算机软件质量保证计划规范》GB/T12504-90
《计算机软件需求说明编制指南》GB9385-88
《计算机软件测试文件编制规范》GB9386-88
《软件工程术语》GB/T11457-1995
《信息处理程序结构及其表示的约定》GB13502-92
《软件维护指南》GB/T14079-93
《信息技术软件生存周期过程》GB/T8566-1995
《计算机软件单元测试》GB/T15532-1995
6.2、燃气管网现状
目前城区燃气管网现阶段无任何信息化监控预警管理系统
6.3、数字燃气智慧管网建设规划
根据《湖南国民经济和社会发展十二五规划纲要》及《数字长沙总体规划》燃气管网采用分阶段以点带面制实施方案。
6.4、燃气管线横断面位置
根据道路标准横断面的特点，本工程管线横断面设计按照《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98），采用地下敷设。
沿城市道路、人行便道敷设，或敷设在绿化带内。
各级管网的输气压力不同，防火安全间距也不同。
6.5、燃气管线监测点设计
6.5.1、监测方案：
根据总体规划要求，由市建委会同燃气公司及城建规划设计院选点，并选配监测仪器进行安装建设。
6.5.2、监测井设计：
监测井采用砖混砌，按标准图对应规格选用。
并选用成品的重型复合材料防盗井盖及井座，减少成本和被盗；井内爬梯采用成品的塑钢爬梯（高密度聚乙烯），以免生锈腐蚀，提高安全保障。
6.5.3、监测设备选择：
监测设备主要选用性能、精度较高的仪器设备，在管壁及法兰处安装监测探头，监测仪器作好防水、防盗、防雷等防护处理。
6.5.4、通讯设备选择：
通讯设备主要选用信号发送灵敏、性能较好的无线终端发射器。
6.6、系统功能设计
6.6.1、燃气管网泄漏告警设计
经本系统漏点定位、预警分析、智能决策，发布报警信息，指令通知管线相关产权单位（燃气公司）某管线段进行应急关阀。
6.6.2、燃气管网缺陷告警监测设计
根据多种检测手段形成管网缺陷分部图，进行科学判别和预警。
可生成视频、图片及数据报表。
6.6.3、燃气管网经济成本管理设计
系统建设组织与实施计划
⏹组织形式
系统的建设是一项庞大复杂的系统工程，涉及面广，综合性强，面临大量的项目协调工作。
为保证工程的进度，确保项目的顺利开展，需要多方单位密切协作，切实加强领导。
成立数字燃气-智慧管网系统建设项目工作小组，加强对该项目工作的组织领导和实施工作，协调解决试点工作中的重大问题。
工作小组应由长沙市城市建设规划局分管局长担任组长，规划局信息服务中心领导担任副组长，成员包括市政处、规划处、规划信息服务中心等业务处室的主要负责人和技术骨干。
⏹实施进度安排策略
作为一个系统集成建设工程项目，必须按照工程化的思想和工作方法分步实施，并严格控制每一步的工作质量和进度计划。
按照系统集成工程项目的建设技术规范，结合多年的信息系统建设经验，制订本项目的实施计划。
该项目完整实施预计需要360个工作日，本着“总体设计、分步实施、急用先行”的原则，把整个实施过程分为三期。
第一期用60个工作日时间，完成系统系统总体设计，信息分类体系与编码体系建立，建立初步的数据库框架，并开发数据存储、编辑、统计、查询功能，开发规划应用（决策）功能；第二期使用180个工作日时间，进行基础平台建设，网络通讯工程建设，完善平台系统数据库。
第三期开始为系统运行维护期。
表6.1项目实施进度计划
进度
工作内容
工作日
45
90
135
180
225
270
315
360
需求调查分析
概要设计
详细设计及系统建模
数据标准规范研究
方案和编码体系评审
应用系统开发及调试、监测点安装部署
系统数据组织
系统联网、总调
系统试运行测试，培训
系统初验
第七章环境保护
7.1、环境条件
项目区建成后，对城市地下燃气管网的安全运行有了极大的保障，减少因野蛮施工或管道漏损带来的一系列经济和社会影响。
本项目工程隐蔽工程较多，对周围环境影响极小。
7.2、环境保护评价
项目建设中对任何污染物均按国家有关环境保护规定，采取相应的措施，能做到达标排放，不会对环境造成影响和破坏。
7.3、项目完成后主要污染物
项目完成后无任何污染物。
7.4、环境保护标准
《污水综合排放标准》（GB8978—1996）
《空气环境质量标准》（GB3095—1996）
《区域环境噪声标准》（GB3096—1993）
第八章节约能源
8.1、概述
我国解决能源问题的方针是开发与节约并举，把节约放在首位。
节能工作是一种特定的“能源开发”，是解决我国能源供应紧张、保护能源资源、保护环境的有效途径。
我国目前的能源利用水平远低于世界发达国家，节能工作基础还很薄弱，节能潜力很大。
合理利用能源、降低能耗，对于降低成本、提高效益乃至改变我国能源浪费严重的现状具有重要意义。
按照国家计划委员会、国家经济贸易委员会和建设部联合下发的《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇（章）编制及评估规定”》，项目在设计研究过程中，从路线的确定到材料利用、土方回填等，都把节约能源作为重要环节来考虑。
而本项目的实施正是本着通过信息化工程提高燃气管网稳定运行，和防止燃气泄露，节约燃气能源的目标来建设施工。
8.2、编制依据
《中华人民共和国节约能源法》
《中华人民共和国清洁生产法》
《中共节能技术政策大纲》
《关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇（章）编制及评估规定”》
《公共建筑节能设计标准》
《湖南省节约能源条例》
8.3、节能措施
本项目采用原土方回填，利用现状资源优势，降低建设成本和利用原材料的特点，使项目能够顺利完成。
第九章工程概算及资金筹措
9.1编制范围
土建工程、设备安装工程、系统集成工程、开发调试工程。
9.2编制依据
建筑工程费：
《湖南省建筑工程消耗量预算定额》、《湖南省建筑工程概算指南》及同行业指标。
设备购置费：
设备按生产厂家出厂价或参考同类工程估算，运杂费含在设备费中。
安装工程费：
依据设备类别按一定比例计取，管线敷设、窨井、监测站房的安装费按定额计取。
基本预备费：
按建筑工程费和设备购置费之和的2%计取。
国家及地方有关规定。
9.3、工程总概算
本项目建设由建筑工程费、设备购置费、安装工程费、工程建设其他费用、基本预备费构成。
9.3.1、建筑工程费
按照单位工程投资估算法，并参考类似工程确定工程建筑工程费约为500万元。
9.3.2、设备购置及软件开发费
本项目设备按生产厂家报价或出厂价估算，工程购置费约为3000万元。
9.3.3、工程安装费
按照估算，本项目工程安装费约为500万元。
9.3.4、工程建设及其他费用
主要由建设工程单位管理费、工程设计费，预算编制费、工程监理费等。
按照国家和湖南省有关规定计取。
经估算约为200万元。
9.3.5、工程预备费
按建筑工程费和设备购置费之和的2%计取。
经估算约为70万元。
综上，本项目总概算为4270万元。
9.4、资金筹措
项目投资：
4270万元，由长沙人民政府自筹解决。
第十章项目实施
本项目实施执行招投标和监理制度，合理安排建设周期，建设期限为1年，即2013年03月—2014年03月，（略）
第十一章结论与建议
11.1、结论
通过对长沙城市地下燃气管网信息化建设，可大大提高数字长沙的城市品牌，保障城市能源动脉的安全运行，加大容量和规模，极大提高对人民生活水平的影响力。
随着业务的延伸开发，诸如给排水、热力等管网的数字化拓展功能，本项目形成长沙市的地眼工程。
对于长沙城市地下空间保障有了坚实的数字基础，项目建成后可取得较好的经济效益和社会效益。
11.2、建议。
创造良好的能源安防条件是提高城市科技水平的必要前提，也是加速经济发展的重要措施，建议有关部门尽快批复，落实建设资金，抓住时机，加快建设。
（可研报批）
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