5G+智慧燃气数字赋能超大城市公共安全

产品功能及原型设计理念和框架

项目以以城市燃气中场站、管网、用户端等关键运营领域提质增效为目标，并实现与政府相关单位的数据融通，打造一套5G+智慧燃气数字赋能提升城市公共安全运营水平的一体化解决方案。方案总体可概括为“1+6+N”立体化升级方案，包括1个深燃大脑、6个运营场景、N类数据赋能城市公共安全，以5G技术作为串起各数据要素快速可靠流通的“大动脉”，实现无人机、AI监控、海量智能终端等感知设备在燃气运营的巡查巡检、管网保护、抄核收等具体应用中的深度融合；依托深燃大脑、智慧物联平台等数据汇集与分析能力，释放数字化对业务发展的赋能作用，初步实现燃气运营“地-空-天”生产作业方式变革，逐渐完善城市“生命线”安全大体系的建设。

创意特色及技术性能

打造以5G专网、物联网、城市数字底座、数字孪生管网为核心的深燃大脑底座，融入SCADA、GIS、管道完整性管理、工控安全平台等业务系统，搭载AI，承载智慧燃气应用场景，实现与政府数据融通及实时联动，为居民、工商、电厂等用户提供数据服务。

在5G核心网中分离出用于数据转发的UPF设备，通过无线网高优先级QoS调度+FLEXE独享承载网硬通道+就近下沉UPF+MEC，在安全隔离侧部署安全设备，如防火墙、安全网关，搭建深圳专属5G专网，赋予智慧场站、智慧管网、智慧安全场景应用大带宽、低时延、广连接、数据不出园区的能力，打造云、网、端一体化的数据、算力、AI、应用融合架构。采集深圳燃气业务端包含智能表具等千万级海量终端数据，由5G专网边缘云承载所有调度中心通过视频流、语音流等与现场实时联动的相关应用。在燃气场站、管网、终端用户出现燃气泄漏、工艺异常、第三方施工破坏时，抢维修人员与后台指挥调度、专家小组等实现“多地同景、实时联动、远程操控”，利用5G技术全面提升燃气安全运营管理水平。

与5G结合性及强相关性及产业联动效应

本项目具有两大核心亮点，分别为燃气行业领先的工控网络安全技术以及城市级5G燃气数字孪生管网。深圳燃气重点打造的工控网络安全技术是国家工信部重点项目，已自主研发包括“深燃芯”安全通讯模组、国产化PLC与RTU、安全接入网关、安全管理平台等一系列具备推广价值的创新成果，充分保障城市燃气海量数据的接入安全。

市燃气集团目前在管网、场站的信息化管理上已经有诸多工作成果的积累，结合应用5G技术后，相关成果技术水平可达到较高的应用预期效果，将成为5G+城镇智慧燃气应用场景落地的典型成功案例，对进一步提高城镇燃气管网安全、保障社会和谐，均有极大的促进作用。案例成功应用后，可逐步推广至其他城镇燃气行业，5G+智慧燃气市场容量大，市场空间广阔，预期可带来不少于4亿元的经济收入，对于拉动5G产业链就业不少于1000个工作岗位。

5G与AI、大数据、先进计算、区块链等技术的融合度

一、5G专网; 在5G核心网中分离出用于数据转发的UPF设备，通过无线网高优先级QoS调度+FLEXE独享承载网硬通道+就近下沉UPF+MEC，在安全隔离侧部署安全设备，如防火墙、安全网关，搭建深圳专属5G专网，赋予智慧场站、智慧管网、智慧安全场景应用大带宽、低时延、广连接、数据不出园区的能力，打造云、网、端一体化的数据、算力、AI、应用融合架构。采集深圳燃气业务端包含智能表具等千万级海量终端数据，由5G专网边缘云承载所有调度中心通过视频流、语音流等与现场实时联动的相关应用。在燃气场站、管网、终端用户出现燃气泄漏、工艺异常、第三方施工破坏时，抢维修人员与后台指挥调度、专家小组等实现“多地同景、实时联动、远程操控”，利用5G技术全面提升燃气安全运营管理水平.

二、智慧燃气物联网：依托5G边缘计算、大数据、人工智能等技术搭建千万级接入能力的智慧燃气物联网平台，接入燃气表具、燃气泄漏报警器、温压传感器、地质灾害传感器、管网腐蚀传感器、智能家居等千万级5G终端感知设备，实现设备资产全生命周期管控与数据资产深度分析管理。利用深圳燃气与工信部网安中心联合研发的工业网络控制安全平台、安全态势感知平台、PLC、RTU，及自主研发的面向燃气行业定制的5G“深燃芯”安全接入模组、安全接入网关，充分保障燃气等高敏感业务数据的安全传输，避免出现黑客勒索，恶意关闭燃气设施导致供气中断或发生事故。

三、数字孪生官网：融合燃气管线、场站、储备库、城市综合体等燃气业务数据，在城市数字底座上构建包括深圳燃气8000km高压、次高压、中压三级城市燃气管网的数字孪生平台。构建火灾、爆炸事故三维数值计算模型, 模拟泄漏、扩散、火灾及爆炸事故的动态过程，研究可能导致事故发生的危害因素和潜在的危害范围；以抢险车辆北斗定位数据、道路监控视频数据为支撑，结合燃气调度系统，对应急指挥管控和燃气救灾提供数据支撑和决策支持。基于数据分析与挖掘，实现管网健康诊断、燃气事故模拟、燃气事故应急指挥、应急预案自动化生成、用气异常智能分析等，推动生产运营及应急抢修等场景的智慧化决策。

四、工地AI监测及告警：项目利用5G、边缘计算与AI分析等技术建设的第三方工地AI智能监测及预警系统，通过部署AI视频监控等设备，对深圳全市2338余个工地进行精细化监控，实时采集现场施工作业画面与环境声纹并进行AI智能分析识别及预警响应，将挖机、钩机异常作业与非法入侵、人员违规行为、明火等实时风险状态，通过5G专网与调度中心、巡查员移动作业终端进行联动，打造“驾驶舱”式实景监控与干预，有效防范第三方施工对管道及附属设施造成破坏，提高工作效率与安全水平。

五、无人机巡检：在大鹏、坪山片区，利用5G无人机对近100km山地管线进行巡查，对管线周边第三方异常施工、管线边坡及山地地质灾害、管线天然气泄漏等加大巡查频次和力度。深圳智慧燃气5G+无人机立体综合管理平台可通过无人机飞巡+人工智能模块+边缘云计算+地面摄像头+人员智能单兵设备+地面各种传感器通过5G实时传输，从而实现燃气管道立体可视智能化综合管理的目标。

六、智慧场站：基于5G、边缘计算，借助云边协同平台，在五座场站推行无人化场站落地应用。利用5G机器人、5G智能摄像头等实现场站烟、热、火灾、燃气泄漏、人员不带安全帽、不穿工作服、抽烟等隐患及危险行为24小时全程实时监测；利用机器视觉，实现机器人抄表与系统信号比对；利用机器人搭载声音采集装置，基于5G MEC，实现场站调压设备、泄漏等异常噪音监听与故障自动识别。以求雨岭门站为例，按公司“零泄漏”场站要求，每天需检查静密封点高达9062个，巡检工作繁重，采用机器代人可显著提升效率。基于5G技术可整体提升场站自动化、智慧化、无人化管控水平。

七、智慧安全：利用5G、GIS、北斗、AI等技术，融合5G应急演练、风险及隐患动态监控、应急抢险全过程自驱动等功能。经由应急指挥系统内置预案，结合事故现场无人机、单兵设备及5G智能头盔等视频监控图像，应急指挥中心与事故现场实现实时联动，事故应急响应水平得到极大提升。

项目的价值以及市场需求、分析市场容量和

本项目通过5G通信技术解决众多燃气监控、应急设备的广连接，对远端数据进行快速回传处理，提供更低时延的实时监控大屏，保证实时情况快速响应；场站通过5G无人机和5G机器人实现自动化，快速提供给应急解决办法、远程排障等，解决传统燃气行业出现的依赖人工操作、管网数据传输速率慢时延大、数据安全隐患、园区网络运维难、应急方案时效性完整性差等诸多难点。充分发挥5G技术在燃气供给、运营及物联网、智慧能源等方面的优势作用，推进5G及物联网技术在智慧燃气、边缘计算及大数据分析等项目中的应用落地，服务智慧深圳建设。

商业模式

在商业应用推广方面，依托深圳燃气的6家科技公司，整体分三步；一是在深圳持续迭代与深入。每年3亿元研发费用+7大创新平台+3大智慧燃气实验室+13个相关专利+21个技术生态伙伴+53个标准的主导。在推广方面，可以概括为一个战略引领，三个生态支持。十四五期间，深圳燃气提出“从数字化向智慧化转型”，5G+智慧燃气已成为我们四大主要业务板块之一。三个生态主要包括技术生态、产业生态、城市安全治理生态。我们依托七大创新载体、三大实验室、21家生态技术合作伙伴，以生态模式推动5G+智慧燃气在行业内的规模化推广项目有大量自主可控的5G+智慧燃气新技术，我们有一套从科技创新到产业孵化的开放式成熟体系，有自身的科技创新基金平台，有国高新的稳定科技创新投入的制度保障，每年至少投入3亿元，这也让我们在自主可控技术成果方面收获颇丰。

产品原型、logo等设计图片，产品评估验证的图片、评测报告等

项目获5G应用产业方阵中心功能测评权威认证（9大场景20项功能测试）。