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約22.67萬hm2耕地的供水任務。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、水質和生態環境惡化三大難題。進入21世紀，為解決好新世紀的水資源可持續利用問題，必須調整工作思路，從傳統水利向現代水利、可持續發展水利轉變。在實現這一歷史性轉變過程中，迫切需要利用現代通信、網絡、信息和自動化控制等技術，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，為防汛調度指揮、工程管理、水環境監測與保護工作提供先進、實用、可靠的現代化技術手段。

2 引灤樞紐工程信息化建設概況及管理中存在的問題

2.1 信息化建設概況

截至2011年底，引灤樞紐工程在線運行的自動化系統共計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）工程自動化監測監控管理手段的90%以上實現了自動化，覆蓋水利工程管理范圍的95%以上，成為海委系統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和水情廣域網傳輸體制，初步實現了應用計算機進行水雨情信息的接收、處理、監視和洪水預報。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。

（2）自1997年起，陸續實現了潘大水庫工程大壩觀測自動化系統、閘門自動監控系統、潘大水庫工程視頻監控系統以及潘家口15萬常規機組和大黑汀1～5#機組的計算機監控系統改造，初步構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，潘大水庫陸續投入運行了2 500門程控交換機系統、PDH數字微波通信系統、潘家口Ku衛星地面站、SDH光纖傳輸系統、VSAT防汛應急通信網；2002年7月，又開通了海委至引灤局的2×2M長途數字通信專線；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改造項目，成功應用軟交換技術構建了引灤局對內對外的多模式多路徑的綜合數字通信體系。

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

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

（6）在防汛信息管理、防汛調度會商、工程設備管理、財務人事管理、氣象觀測預報等方面初步實現網絡化和計算機化，研究開發了一批信息服務、洪水預報及調度軟件系統。2003年，建成投入使用了防汛調度大屏幕會議系統和工程監控分中心，開通了引灤信息網內、外網站。2006年，研制開發了數字潘家口和工情信息管理系統。

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

2.2 信息化建設與管理存在的問題

2000和2002年陸續建成投入使用了引灤局程控交換機系統等一批信息化項目，為引灤樞紐工程的現代化管理發揮了重大作用。引灤局經過10余年的信息化建設與應用，在取得寶貴工作經驗的同時也面臨著信息化系統老化嚴重、技術支持和備品備件供應中斷等一系列問題。

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

（2）公用信息共享平臺和數據庫系統尚未形成。在供水調度、水文測驗、水質監測分析與評價等工作中，計算機應用水平較低，科學性、合理性和時效性差，數據結構自成體系，互不兼容，大量的有用信息游離于網絡之外，給信息共享造成了技術障礙，引灤局的公用信息共享平臺和數據庫系統尚未形成。

（3）信息安全面臨著嚴重威脅。網絡技術和信息技術的高速發展，使得信息安全面臨著嚴重的威脅。2008年，引灤局的計算機網絡第一次安裝使用了網絡管理系統和網絡防病毒系統。并且，引灤局的網絡信息中心機房已使用了24年，其條件和標準距離有關規范要求相去甚遠，網絡中心設備運行環境沒有保障，如沒有專業空調設備、缺乏必要的電源保證、缺少系統運行環境監控手段、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培訓力度不夠，人才培養面臨著很大困難。引灤局具體負責各系統運行維護工作的技術人員大多為兼職的非專業人員，系統建設投入運行后沒有經過必要的專業知識培訓，根本適應不了信息化建設和管理工作的需要。

（5）系統維修養護經費差額很大，設備購置和維養能力不足。截至2011年底，投入運行的自動化系統達18個項目，累計新增固定資產總額超過6 700萬元。按照水利部的相關規定，引灤局的信息化系統年度維修養護經費總額應達到195萬元 （按固定資產總額的3%/a計），年運行管理費總額應達到260萬元 （按固定資產總額的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年度運行維護費僅為173萬元，占應投入經費的38%，從而造成了備品備件購置不足、運行管理和維修養護人員缺乏培訓、沒有必要的系統維護設備和儀器等問題的出現。

（6）信息化管理技術標準和制度規范建設方面仍是空白。引灤局信息化系統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，在信息化建設與管理試點期間取得了一定的成效。但是，隨著信息應用技術的不斷深入和系統運行時間的延長，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運行管理的狀況。

（7）基礎信息資源數據庫建設有待完善。基礎信息資源除水文方面以外，防洪工程、水質、水土保持、流域地理、工程運行、經濟社會、檔案等基礎資料尚未建立相應的數據庫系統，不能在網上提供較為全面的信息服務和資源共享。現有的灤河歷史水文數據庫，流域內有關地區所屬測站的水文數據無法獲取，數據庫結構急需進行優化整合。現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數據進行統一管理和開發利用。現有的工程機電運行產生的海量數據也存在著同樣的問題。

3 引灤樞紐工程信息化管理應注意的問題和發展方向

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的完善，更需要培養建設一支過硬的人才隊伍。筆者從以下幾方面，結合引灤樞紐工程信息化建設與管理的工作經驗，對今后如何加強信息化建設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有風險，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、采用新技術以及實現管理現代化、決策科學化的意識；要對本單位的管理工作發展具有良好的前瞻性；要重視現代管理思想和方法的研究與探索，并能根據內外環境和需求的變化采取相應的應變管理措施；要有效地組織業務技術人員參與項目的前期技術交流和市場考察，切實掌握大量最新的信息技術發展動態，為推動下一步項目立項實施創造條件。

（2）管理體制和機制的建立。科學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。應對管理體制和機制進行符合現代水利管理思路的改革，使水利信息化管理的每一環節符合規范化、科學化、標準化要求，建設實用有效的水利工程信息系統。

（3）人力資源的挖掘。要培養一批富有開拓創新意識，接受新事物、新知識、新技術且能力強的中青年干部和技術骨干。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秀管理人員，是成功實現水利信息化管理的關鍵。

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

（5）總體規劃，分步實施。信息化管理體系建設是一個逐步完善的過程，應立足于當前的需要和戰略發展，根據水利信息化建設“十二五”規劃，按照需求的緊迫程度分項分步實施則是實現目標的根本保證。

3.2 規避信息化管理體系建設中的誤區

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

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

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

3.3 加強系統集成研究和應用

引灤樞紐工程的信息化系統已初具規模，各自動化系統對工程管理、水庫調度、水資源保護和防汛指揮調度的支持還遠沒有達到最優化。系統數據的現地率還很高，各類信息的共用性相對較低，必須將系統集成作為重要的工作方向。

系統集成按基礎類、應用類和管理類3個層面進行集成。引灤樞紐工程的系統集成大致分為以下3個層次，如圖1所示。

圖1 系統集成

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

（2）應用類信息集成：應用類信息是以集成后的基礎類信息為基礎。應用類信息集成要從解決應用需求與應用層次之間的關系問題入手，搞清楚哪些內容納入集成范圍、哪些內容保留在應用系統的內部。針對不同的任務和目標，開發專用軟件系統進行數據的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：管理類數據主要包括防汛調度指揮、水文水資源、水質水環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，對數據進行2次開發是必要的，也是非常關鍵的一個環節。要根據專業方向、內容、形式和深度，開發出適于使用的數據展現方式。除了一般常用的集成數據匯總表格、直方圖、曲線圖、統計圖、動態演進和現場圖像以及2、3維圖像等信息展示方式以外，還要將各應用系統數據實時地進行交叉演示，特別是對各工程應用系統不同類型的數據進行實時調用演示。

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含量高、涉及技術領域廣的系統工程。加快水利信息化管理的步伐，必須從加強組織領導、完善體制機制、強化人才培養、保障運行維護經費和建立規范標準等方面入手開展工作。

4.1 組織領導方面

加快水利工程信息化管理工作的步伐，關鍵是要強化對此項工作的領導。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，加強對信息化建設與管理工作的領導，尤其是“一把手”要給予足夠的重視，重大問題親自抓。

4.2 規劃設計方面

科學規劃是實現水利信息化管理的基礎。在規劃過程中，要把握原則，確定目標，明確任務，提出實施規劃的相應措施；要杜絕低水平開發和重復建設，不能盲目引進高技術，浪費投資；要先急后緩，急用優先，逐步完善，形成體系；要優先建設和完善基礎性技術項目，形成信息化骨干傳輸網絡；要抓好基礎信息采集和數據庫建設，及時補充和更新信息；要以水利部和國家有關信息安全政策為導向，將信息安全的手段建設作為項目建設的重要內容納入項目建設中去。

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。要改變傳統的面向系統的管理模式，建議將信息化系統的運行維護管理體制轉變為面向任務的管理模式。在進行管理工作考核時，結合信息化系統的技術特點，擬定適合信息化系統運行技術特點的定量考核標準，從系統無故障工作時間、故障率、恢復效率、備品備件管理、數據差錯率和日常維護等幾個方面考核，強化考核工作的科學性、可操作性。

4.4 人才培養方面

在面對大量信息化系統投入運行的情況下，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方法。開展有針對性的人才培訓，注重參與項目建設的全過程，親自熟悉和了解系統的各關鍵技術和運維重點，通過試運行期間的運行維護管理實踐，積累摸索管理經驗，珍惜建設項目提供的集中培訓機會，并在日常運維管理過程中不斷積累工作經驗，以提高管理水平。

4.5 運行維護經費方面

水利是以社會效益為主的基礎產業，信息化項目的建設與管理資金來源應以上級財政部門預算投入為主。水利信息化項目建設的投資應納入計劃部門的水利基本建設計劃，加強對信息化建設與管理的專項資金管理，采取多種措施節約資金。

5 結語

21世紀信息化技術及信息產業的快速發展，使全球社會經濟發生了深刻的變革。近年來，互聯網技術正面臨著大發展的有利時機，社會已快速進入網絡時代，信息的交流和傳播突破了時空限制，在全球范圍內改變著人們的工作、學習和生活方式，極大地促進了社會發展和人類進步。

在新的歷史進程中，黨中央對水利發展作出了重要決定，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管理和發展提供了難得的機遇。《海委水利信息化建設“十二五”規劃》報告的正式發布將成為整個“十二五”期間引灤局信息化建設與發展的重要指導性文件和依據。引灤局的信息化建設與發展又將迎來新一輪的大發展、大提高。