西安石油大学机械工程学院 王子禛 张天雨 李金科 陈紫榭

西安石油大学经济管理学院 安志鑫 陈香梅

LNG分布式能源在我国有着广泛的前景且处于蓬勃发展阶段，其在提高工业生产效益和方便居民日常生产生活中发挥着重要的作用。然而LNG在运输、储存、使用的过程中存在着诸多问题，为了应对LNG的运输路径优化和检测管理过程中的问题，在监测和解决问题的同时，探索开发物联网分布式LNG能源智慧生产供应系统软件，将系统与软件联系，将新能源与新技术紧密结合，对物联网分布式LNG智慧生产供应系统的完善和LNG能源行业的发展具有重要的意义。

为了应对全球气候变化，助推绿色低碳发展大潮，LNG能源生产技术应用规模持续拓展，新能源革命正在改变现有国际资源能源版图。把握全球能源变革发展趋势和我国能源产业绿色转型发展要求，着眼生态文明建设和应对气候变化，以绿色低碳技术创新和应用为重点，引导能源绿色消费，推广能源绿色产品，具有重要意义。

1 我国LNG能源现状

我国的天然气能源分布不均衡，虽然目前我国大中型城市已经基本实现天然气管网的覆盖，但是大多数乡村城镇以及偏远地区并没有天然气管道的覆盖，有些地区的居民生活甚至使用薪材作为基本的生活能源，这些地区无法体会到天然气为日常的生产生活带来的便利。所以以LNG为主的点状分布能源供应是当今乡镇能源发展改革中迫切需要的。

采用LNG作为能源具有以下优点：LNG燃气是以石油、天然气开采及加工过程中的副产品LNG油为制气原料，采用物理气化方式转化为气态，基本特性和天然气类似，被国家列为A类绿色LNG能源。LNG燃气除热值高、燃烧排放清洁外，与CNG天然气和液化石油气相比，运输、贮存、分销更为方便安全，可以作为生产和生活用燃气设施的气源，对于提高能源利用效率具有重要的战略意义和现实意义。

采用LNG作为能源也存在一定问题：LNG易受环境变化影响，LNG在绝热储存罐内，外界任何传入的热量都会引起一定量液体蒸发成气体，即蒸发气（BOG)。标准状况下，蒸发气密度是空气60%。当LNG压力降到沸点压力以下时，将有一定量的液体蒸发成为气体，同时液体温度也随之降低到其在该压力下的沸点，这就是LNG闪蒸。由于压力或温度变化引起的LNG蒸发产生的蒸发气处理是液化天然气储存运输中经常遇到的问题。其次，LNG储罐和管道设施由于自身工艺存在着很大的不确定因素，如设施的焊缝、阀门、法兰及管件易损部位可能会出现裂缝，造成LNG渗漏和沸腾，加之LNG具有易燃易爆性、腐蚀性和易扩散的特性，如果不及时检测裂缝并加以修复，它便会逐渐扩散，极易与潜在火源或者静电接触发生危险。且LNG低温蒸汽对人体也有着一定的损害，短时间内，会造成呼吸困难，如果吸入纯净的LNG而不及时脱离现场，很快会造成危险，会在几分钟内造成窒息死亡，当空气中的含氧量降低，操作人员没有任何感觉，且没有警示，等意识到，为时已晚。

传统的LNG管网的集中式能源系统有着更高的安全性和稳定性，但是初期投资大，周期长，建设复杂，灵活性差，并不具备新能源应有的变通性。以LNG为主的点状分布能源系统不需要大规模建设，建设更加灵活，建设周期短，相较于天然气管网建设成本更低，同时依旧可以保证安全性和稳定性，因而更适于中小城镇能源结构优化，利于推进国家“煤改气”政策的实施，不仅可以为当地居民生活提供便利，而且可以为当地的工业生产提高效益。

2 LNG智慧云助手

目前我国的LNG分布式能源建设在部分地区特别是在沿海城市建设已初见规模，然而在LNG的供应管理以及运输的安全、路径优化方面仍存在许多问题。基于物联网分布式LNG能源智慧生产供应系统开发以下软件来应对LNG的运输路径优化和监测管理过程中的问题。

2.1 设计理念

该软件依托5G技术与物联网分布式LNG能源智慧生产供应系统，针对合作能源公司管理层与运输管理层开发相关衍生产品“智慧云助手”，形成更方便快捷、安全高效的管理体系。同时，可以通过“智慧云助手”的使用来宣传企业用户的服务与推广。

“智慧云助手”还可以与LNG能源运输企业、LNG能源生产企业等第三方进行合作，扶持第三方品牌发展，共同服务客户。

2.2 人文关怀与互动

通过对物联网分布式LNG能源供应系统软件开发探索的分析可以看出，要想该系统在LNG能源公司、运输公司的互联网电商平台中立足，必须始终致力于帮助与解决企业管理层的管理问题与效率问题，将用户的需求与体验感作为软件设计的出发点与落脚点，同时要突出特点，设计出符合市场预期与用户心理的系统软件，提高用户信赖度。

UI设计是互联网产品中的人机交互、逻辑思维以及界面美观设计的总称。在UI设计中，设计师必须考虑到用户不同阶段的需求，如对设计可用性的需求、对设计使用愉悦程度的需求等，让用户在使用该软件的过程中体验到人文关怀，获得更有效的互动体验。“智慧云助手”通过人性化的交互设计，将人机互动的结果用视觉语言呈现出来。

2.3 产品定位

客户无论是LNG运输企业还是全产业链经营的能源公司，对物联网分布式LNG能源智慧生产供应系统均有需求，该软件对于融合公司关联企业储能设施、物联网、智能用能设施等硬件及互联网金融等衍生服务于一体的绿色能源网络发展有一定的推动作用，对于用户端智能化用能、能源共享经济和能源自由交易发展有一定的促进作用，有助于培育能源公司新业务、新业态，建设新型能源消费生态与产业体系。

2.4 基础功能

如图1所示，LNG运输企业可以使用“智慧云助手”，通过GPS系统实时显示用户地理位置，同时根据原料站与用户站剩余LNG液位量和地理位置规划LNG运输线路，合理运输LNG，降低运输成本，每一次运输路线均可以清晰呈现在使用界面上。

图1 LNG智慧云助手驾驶员端登录端界面及使用界面

软件根据原料站与用户站用液速度，配合运输车提供最佳路线，合理制定配送方案，以达到原料站与用户站LNG生产、运送、使用的动态均衡，降低运输成本，提高工作效率，从而提高公司效益。

“智慧云助手”与卫星定位系统紧密结合，运用导航功能实现运输的精确定位与实时监测，将基点、气化站、运输路线准确定位在云地图，从而实现运输的效率和精确性。驾驶员想知道车辆位置时，可以登陆车主账户所绑定的LNG专业运输车，通过软件点名，车辆会自动在软件上定位当前位置。历史轨迹回放，可以回放任一时间段的行程及该时间段任何时刻的状态，包括时间、地点、速度、方向、停靠时间等，用来检查车辆的行驶线路、加油站、过路费信息。轨迹数据既可以保存在服务器上，也可以下载到客户端保存，或刻录到光盘保存。根据覆盖地区的基点定位，软件将在云数据库中选择最佳的运行路线，优化时间管理和空间运行，以便达到精确快捷的目的。车辆、路线、基点、卫星四位一体，实时监控，最优选择，为运输车保驾护航。

结论：通过物联网分布式LNG智慧生产供应系统软件的开发探索，将系统与软件联系，将新能源与新技术紧密结合，对物联网分布式LNG智慧生产供应系统的完善和LNG能源行业的发展具有重要意义。软件为LNG运输车以及储罐的实时监测和安全预警提供保障，同时更方便直观地对系统和用户进行动态管理。软件提供了更方便快捷、安全高效的管理体系，通过软件的使用可以提高用户依赖度，增加用户黏性。对于LNG行业来讲，“智慧云助手”服务于LNG运输企业，提供优质稳定的货源，打造可持续发展的运输链，保障线路运输规划的合理性，为运输企业提供高效、节能、合理、便捷的管理服务。同时通过软件的开发和网络分布的快速响应及其联网信息系统的智能控制，充分利用了高速发展的通信设施和网络建设，实现了新能源与新技术的智慧结合。