引灤樞紐工程信息化管理的研究與探討

汪德毅

（海河水利委員會引灤工程管理局，河北遷西 064309）

1 引言

引灤樞紐工程作為華北地區(qū)的重要水源，擔負著跨流域向天津和唐山兩市以及下游地區(qū)約22.67萬hm2耕地的供水任務(wù)。20多年來，工程綜合效益取得了舉世矚目的巨大成就，但仍面臨著水資源短缺、水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境惡化三大難題。進入21世紀，為解決好新世紀的水資源可持續(xù)利用問題，必須調(diào)整工作思路，從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利轉(zhuǎn)變。在實現(xiàn)這一歷史性轉(zhuǎn)變過程中，迫切需要利用現(xiàn)代通信、網(wǎng)絡(luò)、信息和自動化控制等技術(shù)，全面提高工程信息化管理水平，提供準確、全面、及時的信息支持，為防汛調(diào)度指揮、工程管理、水環(huán)境監(jiān)測與保護工作提供先進、實用、可靠的現(xiàn)代化技術(shù)手段。

2 引灤樞紐工程信息化建設(shè)概況及管理中存在的問題

2.1 信息化建設(shè)概況

截至2011年底，引灤樞紐工程在線運行的自動化系統(tǒng)共計18項，累計投資6 700萬元以上。潘家口水庫、大黑汀水庫（以下簡稱潘大水庫）工程自動化監(jiān)測監(jiān)控管理手段的90%以上實現(xiàn)了自動化，覆蓋水利工程管理范圍的95%以上，成為海委系統(tǒng)第一個國家一級水利工程管理單位。

（1）自2002年起，建立和完善了實時水雨情信息的遙測站網(wǎng)和水情廣域網(wǎng)傳輸體制，初步實現(xiàn)了應(yīng)用計算機進行水雨情信息的接收、處理、監(jiān)視和洪水預(yù)報。2002年7月，建成投入運行了引灤工程管理局（以下簡稱引灤局）防汛視頻會商系統(tǒng)。

（2）自1997年起，陸續(xù)實現(xiàn)了潘大水庫工程大壩觀測自動化系統(tǒng)、閘門自動監(jiān)控系統(tǒng)、潘大水庫工程視頻監(jiān)控系統(tǒng)以及潘家口15萬常規(guī)機組和大黑汀1～5#機組的計算機監(jiān)控系統(tǒng)改造，初步構(gòu)建了比較完整的水利工程管理自動化體系。

（3）自2000年7月起，潘大水庫陸續(xù)投入運行了2 500門程控交換機系統(tǒng)、PDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)、潘家口Ku衛(wèi)星地面站、SDH光纖傳輸系統(tǒng)、VSAT防汛應(yīng)急通信網(wǎng)；2002年7月，又開通了海委至引灤局的2×2M長途數(shù)字通信專線；2008年，引灤局對海委的專線電路增容至4×2M，并首次開通了潘家口至西城峪副壩的2M光纜專線電路。2010年，實施引灤局防汛程控交換機系統(tǒng)改造項目，成功應(yīng)用軟交換技術(shù)構(gòu)建了引灤局對內(nèi)對外的多模式多路徑的綜合數(shù)字通信體系。

（4）自2002年7月起，潘大水庫建成并開通運行了計算機園區(qū)網(wǎng)，2003年7月又擴建完善了該網(wǎng)絡(luò)，并于2008年在網(wǎng)絡(luò)上安裝使用了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和防病毒監(jiān)測系統(tǒng)。目前，上網(wǎng)用戶已達600戶以上，辦公區(qū)和工程管理區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋率達95%以上。

（5）2002年7月，潘大水庫工程視頻監(jiān)視系統(tǒng)建成投入運行，安裝視頻點88個，覆蓋了潘大兩大水利樞紐工程95%以上的區(qū)域。

（6）在防汛信息管理、防汛調(diào)度會商、工程設(shè)備管理、財務(wù)人事管理、氣象觀測預(yù)報等方面初步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和計算機化，研究開發(fā)了一批信息服務(wù)、洪水預(yù)報及調(diào)度軟件系統(tǒng)。2003年，建成投入使用了防汛調(diào)度大屏幕會議系統(tǒng)和工程監(jiān)控分中心，開通了引灤信息網(wǎng)內(nèi)、外網(wǎng)站。2006年，研制開發(fā)了數(shù)字潘家口和工情信息管理系統(tǒng)。

（7）2003、2006和 2010年相繼開工建設(shè)了潘家口水庫壩上、大黑汀入津渠和烏龍磯入庫站3個水質(zhì)自動監(jiān)測站項目，現(xiàn)已全面建成投入使用。

2.2 信息化建設(shè)與管理存在的問題

2000和2002年陸續(xù)建成投入使用了引灤局程控交換機系統(tǒng)等一批信息化項目，為引灤樞紐工程的現(xiàn)代化管理發(fā)揮了重大作用。引灤局經(jīng)過10余年的信息化建設(shè)與應(yīng)用，在取得寶貴工作經(jīng)驗的同時也面臨著信息化系統(tǒng)老化嚴重、技術(shù)支持和備品備件供應(yīng)中斷等一系列問題。

（1）在線運行的信息化系統(tǒng)老化嚴重。由于各系統(tǒng)在線運行已超過10年，遠遠超出了系統(tǒng)設(shè)計壽命，主要設(shè)備老化嚴重，且后續(xù)技術(shù)支持和備品備件停止生產(chǎn)，使得各系統(tǒng)的正常運行難以為繼，能夠提供的技術(shù)支持能力越來越有限，發(fā)揮的效率越來越低。

（2）公用信息共享平臺和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)尚未形成。在供水調(diào)度、水文測驗、水質(zhì)監(jiān)測分析與評價等工作中，計算機應(yīng)用水平較低，科學(xué)性、合理性和時效性差，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自成體系，互不兼容，大量的有用信息游離于網(wǎng)絡(luò)之外，給信息共享造成了技術(shù)障礙，引灤局的公用信息共享平臺和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)尚未形成。

（3）信息安全面臨著嚴重威脅。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得信息安全面臨著嚴重的威脅。2008年，引灤局的計算機網(wǎng)絡(luò)第一次安裝使用了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)防病毒系統(tǒng)。并且，引灤局的網(wǎng)絡(luò)信息中心機房已使用了24年，其條件和標準距離有關(guān)規(guī)范要求相去甚遠，網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)備運行環(huán)境沒有保障，如沒有專業(yè)空調(diào)設(shè)備、缺乏必要的電源保證、缺少系統(tǒng)運行環(huán)境監(jiān)控手段、沒有建立起信息安全保密體系等。

（4）運行管理維護人員技術(shù)培訓(xùn)力度不夠，人才培養(yǎng)面臨著很大困難。引灤局具體負責(zé)各系統(tǒng)運行維護工作的技術(shù)人員大多為兼職的非專業(yè)人員，系統(tǒng)建設(shè)投入運行后沒有經(jīng)過必要的專業(yè)知識培訓(xùn)，根本適應(yīng)不了信息化建設(shè)和管理工作的需要。

（5）系統(tǒng)維修養(yǎng)護經(jīng)費差額很大，設(shè)備購置和維養(yǎng)能力不足。截至2011年底，投入運行的自動化系統(tǒng)達18個項目，累計新增固定資產(chǎn)總額超過6 700萬元。按照水利部的相關(guān)規(guī)定，引灤局的信息化系統(tǒng)年度維修養(yǎng)護經(jīng)費總額應(yīng)達到195萬元 （按固定資產(chǎn)總額的3%/a計），年運行管理費總額應(yīng)達到260萬元 （按固定資產(chǎn)總額的4%/a計），2項合計為455萬元。實際上，目前引灤局的信息化系統(tǒng)年度運行維護費僅為173萬元，占應(yīng)投入經(jīng)費的38%，從而造成了備品備件購置不足、運行管理和維修養(yǎng)護人員缺乏培訓(xùn)、沒有必要的系統(tǒng)維護設(shè)備和儀器等問題的出現(xiàn)。

（6）信息化管理技術(shù)標準和制度規(guī)范建設(shè)方面仍是空白。引灤局信息化系統(tǒng)的運行維護管理和考核辦法參照的是工程目標管理考核體系，在信息化建設(shè)與管理試點期間取得了一定的成效。但是，隨著信息應(yīng)用技術(shù)的不斷深入和系統(tǒng)運行時間的延長，借鑒工程目標管理考核體系的辦法已明顯不能正確反映信息化系統(tǒng)運行管理的狀況。

（7）基礎(chǔ)信息資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)有待完善。基礎(chǔ)信息資源除水文方面以外，防洪工程、水質(zhì)、水土保持、流域地理、工程運行、經(jīng)濟社會、檔案等基礎(chǔ)資料尚未建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，不能在網(wǎng)上提供較為全面的信息服務(wù)和資源共享。現(xiàn)有的灤河歷史水文數(shù)據(jù)庫，流域內(nèi)有關(guān)地區(qū)所屬測站的水文數(shù)據(jù)無法獲取，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)急需進行優(yōu)化整合。現(xiàn)有的潘大水庫大壩觀測資料無論是前期的手工觀測還是后期的自動化觀測均沒有對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理和開發(fā)利用。現(xiàn)有的工程機電運行產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也存在著同樣的問題。

3 引灤樞紐工程信息化管理應(yīng)注意的問題和發(fā)展方向

一個成功的信息化管理體系的建立不僅需要財力的支持和管理技術(shù)的完善，更需要培養(yǎng)建設(shè)一支過硬的人才隊伍。筆者從以下幾方面，結(jié)合引灤樞紐工程信息化建設(shè)與管理的工作經(jīng)驗，對今后如何加強信息化建設(shè)與管理工作進行研究和探討。

3.1 做好信息化項目的前期準備

（1）決策者的決心。信息化管理體系的建設(shè)有風(fēng)險，決策者要能把握全局，認清信息化的重要意義和必然趨勢，有接受新事物、采用新技術(shù)以及實現(xiàn)管理現(xiàn)代化、決策科學(xué)化的意識；要對本單位的管理工作發(fā)展具有良好的前瞻性；要重視現(xiàn)代管理思想和方法的研究與探索，并能根據(jù)內(nèi)外環(huán)境和需求的變化采取相應(yīng)的應(yīng)變管理措施；要有效地組織業(yè)務(wù)技術(shù)人員參與項目的前期技術(shù)交流和市場考察，切實掌握大量最新的信息技術(shù)發(fā)展動態(tài)，為推動下一步項目立項實施創(chuàng)造條件。

（2）管理體制和機制的建立。科學(xué)的管理思想和先進的管理方法是水利工程管理信息化的核心與精髓。應(yīng)對管理體制和機制進行符合現(xiàn)代水利管理思路的改革，使水利信息化管理的每一環(huán)節(jié)符合規(guī)范化、科學(xué)化、標準化要求，建設(shè)實用有效的水利工程信息系統(tǒng)。

（3）人力資源的挖掘。要培養(yǎng)一批富有開拓創(chuàng)新意識，接受新事物、新知識、新技術(shù)且能力強的中青年干部和技術(shù)骨干。擁有一批善于交流、善于利用信息資源、具有開拓性意識的優(yōu)秀管理人員，是成功實現(xiàn)水利信息化管理的關(guān)鍵。

（4）了解當前現(xiàn)狀。要在“十二五”期間有效地開展水利信息化建設(shè)，就必須對本單位前期的工作基礎(chǔ)以及實現(xiàn)本單位信息化應(yīng)用需求和管理工作的現(xiàn)狀進行充分的了解，這將在一定程度上決定信息化建設(shè)目標的實現(xiàn)。

（5）總體規(guī)劃，分步實施。信息化管理體系建設(shè)是一個逐步完善的過程，應(yīng)立足于當前的需要和戰(zhàn)略發(fā)展，根據(jù)水利信息化建設(shè)“十二五”規(guī)劃，按照需求的緊迫程度分項分步實施則是實現(xiàn)目標的根本保證。

3.2 規(guī)避信息化管理體系建設(shè)中的誤區(qū)

（1）杜絕貪大求全。要構(gòu)建水利工程信息化管理體系，決不能貪大求全，一定要結(jié)合水利工程管理自身的行業(yè)特點、地理位置、管理模式、人員素質(zhì)等諸多因素，實事求是，準確定位需求。

（2）注意應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的個性。水利信息化各應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)既具有采用水利信息系統(tǒng)理論和方法的共性，又帶有自身管理特點的個性。衡量一個應(yīng)用系統(tǒng)是否成功的重要標志是看它是否遵循了現(xiàn)代信息工程的理論方法，是否體現(xiàn)了以數(shù)據(jù)為中心的原則。水利工程信息化各應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)面向數(shù)據(jù)，而不是面向具體的應(yīng)用處理過程。

（3）避免盲目跟風(fēng)。要把主要精力放在如何用好、用足已有的自動化系統(tǒng)。信息化系統(tǒng)的建設(shè)依據(jù)是需求，只有當需求發(fā)生變化、原系統(tǒng)的功能不能滿足使用需要時才能考慮系統(tǒng)的更新改造和擴建改建。新技術(shù)的采用要適度，要與實際需要、經(jīng)濟條件和未來發(fā)展有機結(jié)合，項目建設(shè)的理性思維才是水利工程信息化建設(shè)的靈魂。

3.3 加強系統(tǒng)集成研究和應(yīng)用

引灤樞紐工程的信息化系統(tǒng)已初具規(guī)模，各自動化系統(tǒng)對工程管理、水庫調(diào)度、水資源保護和防汛指揮調(diào)度的支持還遠沒有達到最優(yōu)化。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)地率還很高，各類信息的共用性相對較低，必須將系統(tǒng)集成作為重要的工作方向。

系統(tǒng)集成按基礎(chǔ)類、應(yīng)用類和管理類3個層面進行集成。引灤樞紐工程的系統(tǒng)集成大致分為以下3個層次，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)集成

（1）基礎(chǔ)類信息集成：基礎(chǔ)類信息主要是在各自動化系統(tǒng)日常運行管理過程中形成的，是構(gòu)成整個信息管理的基礎(chǔ)。在引灤樞紐工程基礎(chǔ)信息的各系統(tǒng)中，由大壩監(jiān)測系統(tǒng)、閘門監(jiān)控系統(tǒng)、工程視頻系統(tǒng)、機組監(jiān)控系統(tǒng)、防汛信息采集系統(tǒng)（包括水雨情遙測系統(tǒng)、氣象信息采集系統(tǒng)、水雨情自動測驗系統(tǒng)、水質(zhì)自動監(jiān)測站等）完成基礎(chǔ)信息的集成。

（2）應(yīng)用類信息集成：應(yīng)用類信息是以集成后的基礎(chǔ)類信息為基礎(chǔ)。應(yīng)用類信息集成要從解決應(yīng)用需求與應(yīng)用層次之間的關(guān)系問題入手，搞清楚哪些內(nèi)容納入集成范圍、哪些內(nèi)容保留在應(yīng)用系統(tǒng)的內(nèi)部。針對不同的任務(wù)和目標，開發(fā)專用軟件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的2、3次處理，形成可直接用于管理行為的信息。

（3）管理類信息集成：管理類數(shù)據(jù)主要包括防汛調(diào)度指揮、水文水資源、水質(zhì)水環(huán)境和工程管理共計四大類。該層次的信息集成是整個信息集成的最高層次。在進行本層次信息集成的時候，對數(shù)據(jù)進行2次開發(fā)是必要的，也是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)。要根據(jù)專業(yè)方向、內(nèi)容、形式和深度，開發(fā)出適于使用的數(shù)據(jù)展現(xiàn)方式。除了一般常用的集成數(shù)據(jù)匯總表格、直方圖、曲線圖、統(tǒng)計圖、動態(tài)演進和現(xiàn)場圖像以及2、3維圖像等信息展示方式以外，還要將各應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時地進行交叉演示，特別是對各工程應(yīng)用系統(tǒng)不同類型的數(shù)據(jù)進行實時調(diào)用演示。

4 加快引灤樞紐工程信息化管理步伐的幾點建議

水利信息化管理是一項技術(shù)含量高、涉及技術(shù)領(lǐng)域廣的系統(tǒng)工程。加快水利信息化管理的步伐，必須從加強組織領(lǐng)導(dǎo)、完善體制機制、強化人才培養(yǎng)、保障運行維護經(jīng)費和建立規(guī)范標準等方面入手開展工作。

4.1 組織領(lǐng)導(dǎo)方面

加快水利工程信息化管理工作的步伐，關(guān)鍵是要強化對此項工作的領(lǐng)導(dǎo)。建議充分利用貫徹落實2011年中央1號文件和中央水利工作會議精神的有利時機，加強對信息化建設(shè)與管理工作的領(lǐng)導(dǎo)，尤其是“一把手”要給予足夠的重視，重大問題親自抓。

4.2 規(guī)劃設(shè)計方面

科學(xué)規(guī)劃是實現(xiàn)水利信息化管理的基礎(chǔ)。在規(guī)劃過程中，要把握原則，確定目標，明確任務(wù)，提出實施規(guī)劃的相應(yīng)措施；要杜絕低水平開發(fā)和重復(fù)建設(shè)，不能盲目引進高技術(shù)，浪費投資；要先急后緩，急用優(yōu)先，逐步完善，形成體系；要優(yōu)先建設(shè)和完善基礎(chǔ)性技術(shù)項目，形成信息化骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)；要抓好基礎(chǔ)信息采集和數(shù)據(jù)庫建設(shè)，及時補充和更新信息；要以水利部和國家有關(guān)信息安全政策為導(dǎo)向，將信息安全的手段建設(shè)作為項目建設(shè)的重要內(nèi)容納入項目建設(shè)中去。

4.3 體制機制方面

完善的體制機制是保證信息化管理的基礎(chǔ)。要改變傳統(tǒng)的面向系統(tǒng)的管理模式，建議將信息化系統(tǒng)的運行維護管理體制轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蛉蝿?wù)的管理模式。在進行管理工作考核時，結(jié)合信息化系統(tǒng)的技術(shù)特點，擬定適合信息化系統(tǒng)運行技術(shù)特點的定量考核標準，從系統(tǒng)無故障工作時間、故障率、恢復(fù)效率、備品備件管理、數(shù)據(jù)差錯率和日常維護等幾個方面考核，強化考核工作的科學(xué)性、可操作性。

4.4 人才培養(yǎng)方面

在面對大量信息化系統(tǒng)投入運行的情況下，針對信息化運行維護管理人才嚴重缺乏的狀況，摸索一套有效的人才培養(yǎng)方法。開展有針對性的人才培訓(xùn)，注重參與項目建設(shè)的全過程，親自熟悉和了解系統(tǒng)的各關(guān)鍵技術(shù)和運維重點，通過試運行期間的運行維護管理實踐，積累摸索管理經(jīng)驗，珍惜建設(shè)項目提供的集中培訓(xùn)機會，并在日常運維管理過程中不斷積累工作經(jīng)驗，以提高管理水平。

4.5 運行維護經(jīng)費方面

水利是以社會效益為主的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，信息化項目的建設(shè)與管理資金來源應(yīng)以上級財政部門預(yù)算投入為主。水利信息化項目建設(shè)的投資應(yīng)納入計劃部門的水利基本建設(shè)計劃，加強對信息化建設(shè)與管理的專項資金管理，采取多種措施節(jié)約資金。

5 結(jié)語

21世紀信息化技術(shù)及信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，使全球社會經(jīng)濟發(fā)生了深刻的變革。近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正面臨著大發(fā)展的有利時機，社會已快速進入網(wǎng)絡(luò)時代，信息的交流和傳播突破了時空限制，在全球范圍內(nèi)改變著人們的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，極大地促進了社會發(fā)展和人類進步。

在新的歷史進程中，黨中央對水利發(fā)展作出了重要決定，2011年中央1號文件和中央水利工作會議的召開為引灤局信息化建設(shè)管理和發(fā)展提供了難得的機遇。《海委水利信息化建設(shè)“十二五”規(guī)劃》報告的正式發(fā)布將成為整個“十二五”期間引灤局信息化建設(shè)與發(fā)展的重要指導(dǎo)性文件和依據(jù)。引灤局的信息化建設(shè)與發(fā)展又將迎來新一輪的大發(fā)展、大提高。