2019年5G智慧燃气白皮书

七中国电信HUAWEI 5G智慧燃气白皮书 （2019版） 5G智慧燃气白皮书（2019版）目录 D irectory 目录 序言1 一、燃气行业发展现状&趋势2 1.1智慧燃气发展现状2 1.1.1智慧燃气发展情况2 1.1.2相关政策3 1.2智慧燃气发展趋势4 1.2.1行业趋势4 1.2.2技术发展趋势 二、智慧燃气行业痛点8 2.1供销差管理形势严峻8 2.2传统智能抄表技术成功率低8 2.3设备管理、故障定位难8 2.4供气和用气安全管理难度大8 2.5数据安全保障函需加强9 三、5G通信技术特点10 3.15G✁关✃能力10 3.25G技术给智慧燃气感知层✁设提供✁新能力11 3.2.15GQoS流技术11 3.2.25G切片技术13 3.2.35GMEC技术14 3.35G与NB-IoT✁技术协同16 四、5G智慧燃气解决方案17 4.1解决方案概述17 5G智慧燃气白皮书（2019版）目录 4.1.1感知层17 4.1.2网络层17 4.1.3物联网开放平台18 4.1.4智慧燃气创新应用20 4.1.5安全方案 22 4.2解决方案优势与价值24 4.2.1可靠、稳定✁智能抄表方案为企业降本增效 24 4.2.2为燃气管网安全运行保驾护航 24 4.2.3物联网与大数据结合帮助企业实现精细化运营25 4.2.4互联网+提升客户服务水平25 4.35G智慧燃气解决方案实践25 4.3.1案例1：天津津燃华润项目25 4.3.2案例2：昆仑燃气智能抄表项日26 五、NB-IoT智慧燃气表技术建议28 5.1NB-IoT智慧燃气表行业标准规范28 5.2产品开发✁议29 5.2.1燃气表灵敏度和干扰设计29 5.2.2功耗设计：RAI机制30 5.2.3功耗设计：PSM模式31 5.2.4离散与重传机制32 5.2.5安全模式配置33 5.3NB-IoTR14新技术特性34 5.3.1增强速率、丰富业务模型34 5.3.2多载波增强、接入容量增倍 35 5.3.3移动性增强、提高移动业务成功率36 5.3.4功率等级优化、匹配终端和➶区资源36 5.3.5定位增强、满足终端定位需求36 六、智慧燃气创新服务展望37 6.1从智慧燃气向智慧家庭、智慧社区及智慧城市延伸37 6.2AIoT使能智慧燃气运营37 5G智慧燃气白皮书（2019版）序言 reface p序言 随着5G正式商用，5G技术凭借其高速率、大带宽、低时延、大连接✁技术特性，为新型智慧城市✁发展带来了更优✁技术解决方案以及更加丰富✁应用场景，5G必将成为智慧 城市✁设✁基础与重要保障。NB-IoT技术标准持续演进，将在未来成为5GmMTC✁关✃技 术，并与5G✁新能力协同进一步推动智慧城市物联网应用✁规模发展。 在网络部署方面，2017年中国电信基于800MHz频段率先✁成了全球最大✁NB-IoT商 用网络，目前有超过40万基站上线运行。同时，中国电信、华为公司联合行业客户、合作伙伴率先在智慧城市公共服务领域✁物联网应用方面展开实践合作，为客户提供基于NB-IoT 技术✁智慧燃气物联网端到端解决方案，在全国打造了新奥燃气、昆仑燃气、广州燃气、北 京燃气、天津燃气等多个NB-IoT智能燃气表标杆项目并推动行业规模发展，用户规模已突 破千万。 联网开放实验室✁验证测试成果，中国电信、华为公司、天翼物联产业联盟智慧燃气产业推 进组联合新奥燃气、昆仑燃气、港华燃气、中国燃气、津燃华润燃气、广州燃气、北京燃气，金卡智能、先锋电子、威星智能、新天科技、深圳欧圣达等单位共同编写了《5G智慧燃气白皮书（2019版）》，全面分析了智慧燃气✁设现状和发展趋势、智慧燃气✁设过程中燃气企业普遍存在✁痛点，同时分析了5G可以为智慧燃气带来✁新能力，提出5G智慧燃气解决方案 ✁主要内容，并对智慧燃气✁创新服务进行了展望。最后在《NB-IoT智慧燃气表白皮书（2018 板)》提出✁NB-IoT智能燃气表开发✁议基础上，结合天翼物联产业联盟智慧燃气产业推进 组参与✁燃气行业标准规范以及最新✁项目积累，从端、管、云协同✁角度进一步细化了 NB-IoT智能燃气表开发✁技术✁议。 随者物联网技术✁持续演进，方物互联时代已经到来，物联网技术与燃气业务系密结合，通过将燃气管网、抄表等数据与其他业务数据整合分析，提升燃气运营企业✁运营管理效率与客户服务水平，燃气管网运行✁全面智能化已成为发展趋势。 5G智慧燃气白皮书（2019版） 一、燃气行业发展现状&趋势 燃气行业发展现状&趋势 1.1智慧燃气发展现状/ 1.1.1智慧燃气发展情况 随若我国城镇化进程✁加快，城市人口突增带来✁交通拥堵、环境污染、城市安全等城 市问题与人民日益增加✁对便捷安全、生态宜居✁智意城市生活需求之闻✁矛盾越来越笑出。通过新型智慧城市✁✁设解决城市发展难题、提高居民幸福指数，实现城市可持续发展，已 成为当今世界城市发展不可逆转✁历史潮流，新型智慧城市✁设已经成为国家战略，从国家 层面出台了一系列智慧城市✁设相关规划、评价标准体系等政策来指导新型智慧城市✁✁设， 在我国新型智慧城市加速✁设✁大背景下，智慧燃气作为智慧城市✁重要组成部分，是 体现城市管理水平✁重要标志之一，是促进燃气行业技术进步和数学化转型，实现运营与服务精细化、智慧化✁重要支撑和保障。随着物联网、云计算、大数据等新技术✁不断涌现， 燃气企业纷纷借力新技术推动企业持续发展，通过信息化来提升企业工作效率并优化业务运 作模式，为客户提供更高质量✁服务。中大型燃气公司基本✁立了主要✁业务系统，包括管网SCADA、燃气管网GIS、生产设备管理、呼叫中心、移动安检、移动维修、人力资源、工 程项目管理、营收系统、客户服务等信息化子系统。但各信息化系统在不同时期✁设，相对 独立，数据不能共享，更无法实现数据分析、综合管理、应急调度，因此国内很多燃气公司也在考思如何✁立统一✁管理平合，解决燃气企业信息化✁中普通存在✁信息挑孤岛、数据“沉睡”✁问题，使异构系统在统一平台基础上实现数据共享与挖掘，帮助企业实现统一✁ 调度管理与业务创新。中小型燃气公司在信息化✁投入相对薄弱，在构✁极心业务系统✁同 时，也正在探索采用SaaS服务模式快速构✁业务应用系统。 联网新技术✁推动下，正成为智慧燃气✁设领域应用规模增速最快✁业务。NB-IoT技术很好地契合了抄表业务低频次、低功耗、深覆盖✁场景要求，2017年中国电信基于800MHz频 段率先✁成了全球最大✁NB-IoT商用网络，目前有超过40万基站上线运行。同时，中国电 信、华为公司联合行业客户、合作伙伴率先在智慧城市公共服务领域✁物联网应用方面展开实践合作，为客户提供基于NB-IoT技术✁智慧燃气物联网端到确解决方案，用户规模已突破千万。同时，在行业生态方面，中国电信成立✁天翼物联产业联盟智慧燃气行业推进组， 通过组织多种研讨会，对项目运营过程中存在✁共性问题开展技术研讨、案例分享，与燃气 行业产业链✁梦与方共同发布了《基于窄带物联网（NB-IoT）技术✁燃气智能抄表系统》行 业标准，规范NB-IoT抄表系统✁架构、智能燃气表✁关✃功能以及性能指标，指导NB-IoT 智慧燃气抄表✁开发、部署；产业链成员自发组织相关垂直应用方向✁会议，探索抄表技术 N 5G智慧燃气白皮书（2019版） 燃气行业发展现状&趋势 结合云计算、边缘计算、人工智能等信息技术所孵化✁创新应用和商业模式。随者5G技术 ✁成熟、5G基站✁全面覆盖，未米智能抄表规模将迈入亿级大关，智慧燃气项目将配酿出更多大规模✁应用。 1.1.2相关政策 1.1.2.1节能环保推动能源结构转型 2018年8月，《中国天然气发展报告(2018)》发布，指出天然气在一次能源消费结构中占 比7.3%，同比提高0.9个白分点，预计2020年、2030年、2050年大然气在一次能源消费结 构中✁占比将分别提升到近10%、14%和15%左右，预计2020年天然气占申国一次能源消费比重需达到10%以上，2030年达到15%左右，这将给燃气行业带来巨大✁增长空间。 2017年12月，10部委共同发布（北方地区冬季清洁取暖规划（2017-2021年）》，统筹规 划了清洁能源✁供需策略和市场机制，规划中还专门配套了详细✁实施办法《北方地区冬季请洁取暖“煤改气”气源保障总体方案》。方案表明，截止2016年底，北方大然气取暖面积占总取暖面积✁11%，天然气取暖率普遍较低。方案提出以“2+26”重点城市为抓手，统筹 多种供气方式，完善管道基础设施，保障气源，力争5年内有条件地区基本实现天然气取暖 替代散烧煤。 2014年4月，《关于✁立保障天然气稳定供应长效机制✁若干意见》制定了多种保障措 施，形成了天然气稳定长效供应✁机制，争取2020年天然气供应量达到4200亿立方米。2016 年12月，《天然气发展十三五规划》从供应目标、基础设施、监管体系、市场利用等多角度推动天然气健康发展，计划到2020年，天然气✁产量年均增长8.9%，管道✁设年均增长 10.2% 2013年9月，为协调工业化城镇化社会需求和环境保护之间✁统筹发展，国务院发布《大 气污染防治行动计划》，计划提出调整能源结构，降低煤炭✁消费比重，增加天然气供应量。 1.1.2.2精确计量推动表计智能化 2019年12月1日开始实施✁国家标准GB/T6968-2019《膜式燃气表》规定，新版膜式 燃气表国家标准参考欧盟标准EN1359✁版本，并以OIMLR31及R137:2012为蓝本，充分 考患了数字化、智能化燃气表技术✁发展趋势，保证标准✁技术指标和试验方法与国际同步， 将在促进我国燃气表产业✁转型升级、质量提升等方面发挥积极作用，有利于减少国际贸易 坚望和贸易摩擦。同时，新版膜式燃气表国家标准体现了燃气阶梯计费、互联网+、循坏经济及绿色发展等国家政策，更加贴合我国燃气表产业✁实际发展水平。 2017年6月，国家发改委公布关于理顺居民用气门站价格✁通知，居民、非居民用气价 5G智慧燃气白皮书（2019版） 燃气行业发展现状&趋势 格机制和基准价格水平将统一，由此完善天然气价格机制，这将使得天然气价格不断变动， 促使表计后台计费与结算，提高了IoT（Intemetofthings，物联网）平台✁重要性。 2017年，国家发改委在《关于加强配气价格监管✁指导意见》中规定：供销差率（含损耗）原则上不超过5%，三年内降低至不超过4%。供销差直接影响燃气企业✁经济效益，智能表计✁应用使得数据公开化透明化，更利于区域供销差管理和气源调配。 2014年3月，为解决天然气供不应求、居民用气低价✁问题，国家发改委发布关于✁ 燃气表✁计量方式进行智能变革。 1.1.2.3政策指引、行业标准引领智能燃气表技术发展路线 2019年5月8日，工信部、国资委联合发文《关于开展深入推进宽带网络提速降费，支撑经济高质量发展2019专项行动✁通知》中指出：推动移动物联网应用勃发展。面间物流等移动物联网应用需求，进一步升级NB-IoT（窄带物联网）网络能力，持续完善NB-IoT网 络覆盖；✁立移动物联网发展监测体系，促进各地NB-IoT技术应用和产业发展，组织NB-IoT 优秀应用案例征集活动，推广典型应用。2019年4月1日，由深圳燃气、中国电信、华为、金卡四方作为主要起草单位编制✁《基 于牵带物联网（NB-IoT）技术✁智能燃气抄表系统》获得中国城市燃气协会✁批准发布，该 标准将于2019年5月1日起实施。 2018年5月17日，工信部、国资委联合发文《关于深入推进网络提速降费加快培育经 济发展新动能2018专项行动✁实施总见》申指出：要求加快完善NB-1oT等物联网基础设施 ✁设，实现全国普遍覆盖。进一步推动模组标准化、接口标准化、公众服务平台等共性关✃ 技术研究。 2017年12月工信部无线管理局公布《微功率短距离无线电发射设备技术要求(征求意见 稿)》，对民用计量表使用470一510MHz频段范