2023年3月，國家能源局發布《關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》，提出加快企業轉型升級，健全發展支撐體系。城鎮燃氣企業正在深入探索數字化轉型之路。本文深入剖析了城鎮燃氣企業數字化轉型的現狀，歸納了轉型過程中所面臨的主要挑戰，提出了科學可行的數字化轉型路徑，并在上海天然氣管網有限公司應用實踐，為城鎮燃氣企業數字化轉型提供了借鑒經驗。

文|承誠、張魯冰(上海天然氣管網有限公司)

隨著技術水平的不斷進步和企業需求的日益變化，城鎮燃氣企業正迎來前所未有的改革契機。在確保燃氣穩定供應的基礎上，企業亟需引入先進技術，構建智能氣網。在數字化轉型過程中，燃氣企業應通過提升智能化和數字化手段，實現企業的數字化轉型，提升整體運營質量和效率，更好地滿足公眾及社會發展的需求。

當前，大部分城鎮燃氣企業已通過運用信息化技術，對燃氣生產、輸配、運維等核心環節進行了實時監控與管理，建立了數字化平臺，實現了數據資源的共享與互通。在此過程中，數字化工作面臨著同質化業務技術標準、流程不統計，企業全面獲取自身經營狀況信息缺乏手段，推動資源整合與協同輸出等方面難以實現。因此，企業應構建以數據為核心的數字化管理平臺，實現數據的整合、流程的優化及大數據的深度分析應用，以此促進企業全面的數字化轉型進程。為確保數字化轉型的順利進行，還應制定全面的戰略規劃。

1 企業數字化轉型發展現狀

1.1 工程建設數字化轉型現狀

隨著數字化轉型的深入推進，城市燃氣管網工程建設領域越來越多地采用了數字化工具和平臺以提高設計效率和施工精度。BIM技術作為工程建設數字化轉型的核心技術，推動了各個專業間的有效協同，確保了項目設計的準確性與一致性，大大縮短了設計修改周期，提升了工程建設的整體質量與效率。利用GIS的空間數據分析技術，在工程地理信息的采集、處理和表達等方面均表現出了高效性和精確性。同時，BIM技術與GIS技術的數據集成和應用集成，可提升城鎮燃氣工程的智慧化水平。

當前工程建設數字化轉型面臨了基礎性平臺缺失、標準化族庫不足、設計與實際不符等問題。在有限的專業技術人員、設備配備條件的制約下，降低了企業在數字化技術應用上的積極性，導致了企業在數字化技術應用上受到限制，無法充分發揮新技術的優勢。

1.2 生產運行數字化轉型現狀

隨著信息技術的快速發展，尤其是物聯網、大數據、云計算和人工智能等技術的興起，燃氣企業通過數字化轉型，生產數據的收集、分析和利用質量和效率得以提升。目前，智能傳感器和遠控系統的應用已逐步深入到城鎮燃氣企業的各個生產環節中。在燃氣采集端，智能傳感器可實時監測氣體的壓力、溫度、流量等關鍵參數，并將數據傳送到調控中心。在數據處理與決策環節，采用大數據分析和人工智能技術，可以根據實時數據對燃氣供應策略做出調整，并預測未來的能源需求，從而提前布局資源，優化供應鏈。

與此同時，很多系統和流程還未能完全實現自動化和智能化決策，依然需要大量的人工操作和管理;已經引進的智能化設備和系統也未能充分發揮其應有的效能，部分原因可能在于信息安全保障能力不足、數據采集與應用情況不佳和企業對智能化應變不足;企業的業務流程數字化水平相對較低，許多關鍵業務環節仍然依賴于傳統的紙質文檔和手工操作，這不僅嚴重影響了工作效率，也增加了操作失誤的風險;此外，一些燃氣企業依然采用老式的管理方式，管理模式落后，缺乏科學、合理的技術手段。

造成上述問題的主要原因，一方面是企業數據中臺的缺失，導致不同系統的數據共享和流通不暢，影響了智能化系統的整體效能;另一方面，數字化流程管理工具的缺乏，使得企業難以對業務流程進行有效的監控和優化，進一步阻礙了企業業務流程數字化轉型。

1.3 維修維護數字化轉型現狀

在維修維護數字化轉型的實施過程中，工業物聯網技術和智能傳感器被廣泛運用于管道監控和泄漏檢測，對設備和管網系統狀態的監測的實時性和準確性提升具有顯著的效果。目前燃氣企業數字化智能化發展仍處于信息化發展到自動化發展的過渡時期，未來智能化發展將實現智能分析和預判、自動調控及故障預判。通過引入先進的預測性維護技術，燃氣企業能夠根據設備運行數據及時發現潛在缺陷與故障，從而實現了從被動應對轉為主動預防的維護策略。

當前，城鎮燃氣管道的數據管理方式依然呈現孤立且粗放的狀態，一方面由于各系統可能由不同建設單位城建，數據難以打通;另一方面，海量的工控數據受存儲空間限制，僅能保存少量數據。數 據的缺失和不完整直接制約了分析的深度和精確度，是當前亟待解決的關鍵問題;此外，全面實現燃氣管道的全時域監控，尤其是第三方施工破壞、非法占壓等情況，仍然難以及時發現并處置。

上述問題主要是信息化架構不合理及管網自動化智能化水平不足造成的，導致了管網數據無法被實時獲取、分析和處理。此外，傳統的監測設備可能無法對管網進行全時域監控，管網的維修維護工作仍然需要人工進行定期巡檢，導致工作效率低下，問題無法得到及時發現和解決。

1.4 現狀總結

在城鎮燃氣企業數字化轉型的探索過程中，各項技術和戰略的實施呈現出不均衡的發展狀態。工程建設數字化已逐漸成為企業標準，依靠BIM建模、GIS地理信息系統等技術對工程項目進行全生命周期管理。生產運營方面，通過傳感器、物聯網和云計算技術的應用，對燃氣的生產、輸配和銷售流程實現了一定程度的智慧化。維修維護工作中，盡管采用了數字化設備提高了維護效率，但對于管網及設備狀態監控與預警機制的完善還不夠充分。

2 企業數字化轉型路徑

燃氣企業在數字化方面已經取得了一定成果，但仍有巨大的進步空間。目前，企業數字化工作的主要內容包括標準體系建設、數據中臺的支撐、管網智能化水平提升，以及業務流程的數字化等。

數字化工作是數字化技術作為一種新的生產力在企業中應用的過程，涉及管理和業務的方方面面;數字化轉型是通過數字化等手段進行核心能力的構建，以實現企業價值體系優化、創新和重構，是數字化工作的目標。因此，實現企業數字化轉型，全面開展數字化工作前，應系統謀劃、統籌推進，明確數字化工作任務的目標、核心路徑和工作內容，指導企業數字化轉型工作的開展。

本文以上海天然氣管網有限公司(下稱“上海管網公司”)數字化轉型實踐為例，介紹燃氣企業數字化轉型的核心路徑。

2.1 開展數字化轉型頂層設計

上海管網公司的數字化轉型(見圖1)工作以“高水平安全”與“高質量發展”為核心目標，分階段貫徹“數據標準統一、感知交互可視、系統融合互聯、供應精準匹配、運行智能高效、預測預警風險可控”的關鍵任務，在標準體系構建和業務需求評估的基礎上，通過科研、咨詢和項目等形式，開展數字化基礎設施構建(自動化監控水平升級)和信息化系統升級，促進兩化融合，確保企業“業務—管理—技術”內循環平穩、有序的推進，助力企業“供端—輸配端—終端”外循環持續、高效發展。

數字化工作的開展過程遵循“開展咨詢評價工作——開展技術改造工作——開展標準化落地工作——搭建一體化載體平臺——構建工程建設期數據資產——構建運行期數據資產——優化業務流程”的七步循環法，每項業務的轉型獨立按照以上七個步驟推進，轉型的同一時期又將有不同工作項同時開展，七個步驟在全生命周期內往復循環，持續提升上海管網公司業務運轉過程中的“安全性”、“高效性”和“智慧化”，助力完成企業“高水平安全”和“高質量發展”兩項目標。

2.2 開展標準體系建設和標準化工作

在企業數字化轉型的進程中，構建一套完善的標準體系及開展標準化工作，是確保轉型效率和質量的基礎。上海管網公司構建了完善的標準體系，涉及公司內部的技術規范、操作程序、安全管理等多個方面，按照“業務覆蓋、急用先行”的原則開展了科研和咨詢工作、標準化設計研究與應用、工程建設管理標準體系建設、數字化交付管理體系建設、運行階段完整性管理體系建設等工作，并通過標準和規范的形式固化成果，確保了數字化改造的每個環節均能安全、高效、智慧運轉。

2.3 提升管網自動化智能化水平

管網的自動化、智能化程度直接關系到能源的安全供應。在城鎮燃氣企業中，提升管網自動化智能化水平，已經成為推動數字化轉型的重要任務。上海管網公司在實施智能管網升級時，以科學的研究方法和數據驅動作為決策支持，在評估、評價結論的基礎上，從工程建設、生產運行和維修維護三個方面開展了數字底座建設、主干網數字孿生構建、設備設施改造升級、管網控制自動化、計量交接電子化、巡檢智能化等工作，實現了管網運行與監控的實時性、準確性和智能化、自動化。

2.4 構建企業數據中臺

隨著企業數字化轉型的深入，數據成為關鍵的戰略資源。通過梳理業務數據，上海管網公司建立了信息化系統架構(見圖2)，構建了企業數據中臺，提升了企業數據資源的管理與應用效率，實現了數據流動、挖掘數據價值的有效途徑。公司數據中臺具備高度的技術集成和數據治理能力，涉及數據收集、存儲、處理、分析、應用等環節，集數據接入、清洗、轉換、存儲、計算和應用服務于一體，實現了數據資源的優化配置和高效利用。

在構建數據中臺的過程中，要確保數據的質量和安全。在質量上，通過數據清洗、數據融合和數據質量評價等工作，確保了數據在流入數據中臺之前達到質量標準。在安全上，通過用戶認證、權限控制、數據加密、審計日志等手段，保障了數據在傳輸和存儲過程中的安全性。

2.5 開展業務流程數字化轉型工作

在業務流程的數字化轉型方面，應重點解決傳統業務流程效率低下、信息孤島問題突出和客戶服務體驗差等問題。針對上述問題，上海管網公司對現有業務流程進行了徹底的梳理和分析，明確了業務流程數字化轉型的關鍵路徑和工作內容，開展了一體化載體平臺構建、管道數字化交付及恢復、運行模式優化及智能管理應用開發，實現了公司業務流程數字化轉型。

(1)構建一體化載體平臺

上海管網公司通過構建一體化載體平臺，去除了潛在的信息孤島現象，提供基于“數據湖+主題域+數據服務”的數據底座服務;構建信息化系統架構，拉通全業務流程，構建數據模型，形成數據資產，為業務應用提供準確、快捷的數據服務，實現公司業務全生命周期管理;集成工程建設、生產運行、調運管理、維修維護等板塊應用功能，實現公司信息化與工業化深度融合，有效推動業務安全、高效、智慧運轉。一體化載體平臺數據流向見圖3.

(2)新建管道數字化交付及已建管道數字化恢復

上海管網公司通過新建管道數字化交付、已建管道數字化恢復工作，基于一體化載體平臺向運行期交付以“數據+模型+設備”為特征的數據資產，進而推動戰略業務化、業務流程化、流程信息化，實現技術實施過程可監視、結果可管控的階段目標。

(3)運行模式優化

上海管網公司在已建業務場景的基礎上，開展了業務場景梳理、應用功能解析、服務模型構建、決策支持輔助等工作，形成了“數據-信息-預警-分析-決策”五位一體滾動優化的運行模式，以提升公司高質量發展的實施效果。

(4)智能管理應用構建

上海管網公司通過對影響業務價值鏈的因素進行采集、分析和關聯，基于數字孿生體、結合人工智能模型設計并開展了智能輔助管理系統的建設，開發了公司業務智能管理應用，包括優化生產流程、開展設備預防性維護以及智能安全監控等，支撐決策輔助支持，并推廣到產業生態圈的構建過程中，支撐了公司業務及流程再造。

3 結語

城鎮燃氣企業數字化轉型涉及技術創新、標準制定、智能化等多個層面。數字化轉型能提升燃氣管網的智能化水平，優化能源管理，降低運營成本，并提高服務效率和安全管理水平。在數字化轉型建設過程中，需頂層設計、標準體系建設、管網自動化智能化水平提升、數據中臺構建、業務流程數字化轉型等五個方面的協調發展，尤其是頂層設計和標準體系的建設至關重要。城鎮燃氣企業數字化轉型具有廣闊前景，能提升運營效率、革新管理水平，有利于能源可持續利用和高效管控，并在智慧城市的建設中還將發揮重要作用。