汪海濤 林建云

（新疆水利廳金溝河流域管理處 沙灣 832100）

隨著信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和普遍應(yīng)用，給水利信息化建設(shè)與發(fā)展提供了很好的技術(shù)支持。金溝河大型灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設(shè)是金溝河大型灌區(qū)續(xù)建與節(jié)水改造項(xiàng)目的重要組成部分，通過(guò)灌區(qū)信息化系統(tǒng)的建設(shè)，使得金溝河流域管理處可以及時(shí)全面地了解和掌握流域內(nèi)全灌區(qū)水源的運(yùn)行狀況，并能根據(jù)情況作出科學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)調(diào)配水的適時(shí)、合理，最大限度地發(fā)揮信息化系統(tǒng)的作用，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)進(jìn)行現(xiàn)代化管理的目的。

1 信息化系統(tǒng)的建設(shè)

2004年，金溝河流域管理處組織技術(shù)人員編制了《金溝河灌區(qū)信息化系統(tǒng)規(guī)劃報(bào)告》，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，提出了建設(shè)該系統(tǒng)的總體思路和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。金溝河灌區(qū)信息化系統(tǒng)經(jīng)過(guò)三期建設(shè)，逐步建設(shè)完成水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，形成了完整統(tǒng)一的系統(tǒng)工程，在通訊、調(diào)度、水情監(jiān)測(cè)、防洪中發(fā)揮了巨大效益，取得了令人欣喜的成績(jī)。

1.1 水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

建設(shè)完成的水雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)形成了覆蓋金溝河灌區(qū)山區(qū)、渠首及所有配水點(diǎn)水位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、雨量站的雨量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、傳輸及信息的預(yù)處理，同時(shí)將采集的信息以規(guī)定的格式存放在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)建成后可實(shí)現(xiàn)所監(jiān)測(cè)水位、雨量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、固態(tài)存儲(chǔ)，并將所采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇饻虾庸鄥^(qū)中心站數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)。對(duì)于流量信息或其他少量未自動(dòng)采集的信息，可利用標(biāo)準(zhǔn)水情編碼通過(guò)人工置數(shù)進(jìn)行數(shù)字化自動(dòng)傳輸。

1.2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)

通過(guò)建設(shè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)掌握金溝河灌區(qū)骨干工程及重要部位的運(yùn)行情況，在渠首等骨干工程上建設(shè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)，在管理站監(jiān)控室和管理處調(diào)度中心可以根據(jù)控制權(quán)限大小，方便靈活地對(duì)整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)視頻監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，隨時(shí)掌握輸配水工程沿線關(guān)鍵點(diǎn)的設(shè)備、生產(chǎn)管理運(yùn)行狀況和生產(chǎn)環(huán)境狀況，并在進(jìn)行視頻監(jiān)控的同時(shí)將各監(jiān)視點(diǎn)傳來(lái)的圖像進(jìn)行保存。

1.3 通信系統(tǒng)

通信系統(tǒng)建設(shè)是金溝河灌區(qū)信息化建設(shè)內(nèi)容的基礎(chǔ)部分。通信傳輸系統(tǒng)主要建設(shè)完成40km的光纜主干道，用來(lái)將采集到的各種雨情數(shù)據(jù)、閘門(mén)控制信號(hào)、工程視頻圖像、通訊語(yǔ)音等傳輸?shù)娇刂浦行暮头种行?，完成中心站和分中心之間的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息資源的共享。

1.4 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由灌區(qū)水情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)與視頻監(jiān)視管理平臺(tái)的灌區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，組成金溝河信息化存儲(chǔ)管理體系，完成對(duì)水情信息、視頻信息等各類管理信息的匯集與存儲(chǔ)，并提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)、數(shù)據(jù)管理服務(wù)，實(shí)現(xiàn)各種信息的交換與共享。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是應(yīng)用軟件系統(tǒng)的信息支撐層，存儲(chǔ)和管理各子系統(tǒng)所需的公共數(shù)據(jù)。

應(yīng)用軟件系統(tǒng)對(duì)水情數(shù)據(jù)進(jìn)行接收處理，現(xiàn)實(shí)水情信息查詢、監(jiān)視、發(fā)布、灌區(qū)日常業(yè)務(wù)管理，為灌區(qū)水資源優(yōu)化配置和調(diào)度管理提供技術(shù)支持，應(yīng)用軟件主要包括數(shù)據(jù)接收處理系統(tǒng)、信息查詢系統(tǒng)、告警與發(fā)布系統(tǒng)、數(shù)據(jù)維護(hù)系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)、水量管理分析系統(tǒng)及灌區(qū)門(mén)戶網(wǎng)站系統(tǒng)。

2 信息化建設(shè)成功經(jīng)驗(yàn)

在灌區(qū)信息化建設(shè)過(guò)程中，隨著建設(shè)工作的逐步進(jìn)行和對(duì)信息化建設(shè)的逐步了解，灌區(qū)也積累了一定的工作經(jīng)驗(yàn)。

2.1 循序漸進(jìn)，先易后難

工程前期建設(shè)選取在工作條件好、有市電的閘點(diǎn)建設(shè)完成了水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的1個(gè)中心站、7個(gè)終端站、2個(gè)雨量站及應(yīng)用軟件。經(jīng)過(guò)3個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行，各遙測(cè)數(shù)據(jù)均能正常采集與傳輸，各項(xiàng)功能基本實(shí)現(xiàn)?；鶎庸ぷ魅藛T從原始人工觀測(cè)水位、計(jì)算流量開(kāi)始通過(guò)使用水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，不但工作效率大為提高，也轉(zhuǎn)變了職工的思想，為后期的信息化推廣提供了很好的基礎(chǔ)。

后期建設(shè)在前期建設(shè)的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的覆蓋面積，建設(shè)灌區(qū)信息化工程的基礎(chǔ)部分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。選取骨干工程及重要部位建設(shè)視頻監(jiān)視系統(tǒng)，為后續(xù)的閘門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)做準(zhǔn)備。在多年的實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上，改造原有的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，建設(shè)更加貼近灌區(qū)實(shí)際的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。

2.2 切合實(shí)際，因地制宜

金溝河灌區(qū)引水閘點(diǎn)主要分布在山區(qū)，早期的通訊依靠無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)，用于管理處同上游水文站通報(bào)水情；無(wú)線轉(zhuǎn)有線接入系統(tǒng)，用于管理處引配水工程的水量調(diào)度通訊。許多地方移動(dòng)公網(wǎng)信號(hào)不能覆蓋，通訊質(zhì)量差，嚴(yán)重影響防洪安全。并且隨著水情系統(tǒng)的逐步擴(kuò)大和視頻系統(tǒng)的投入使用，對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高。根據(jù)灌區(qū)的實(shí)際需要，建設(shè)了以光纖通信為主、超短波傳輸為輔，形成以信息中心為中心，連接各個(gè)水情監(jiān)測(cè)點(diǎn)、渠首、管理站的寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了灌區(qū)網(wǎng)絡(luò)的一體化，語(yǔ)音、遙測(cè)數(shù)據(jù)、視頻圖像的實(shí)時(shí)高速傳輸。

在應(yīng)用軟件上，請(qǐng)專業(yè)公司根據(jù)灌區(qū)的實(shí)際需求進(jìn)行量身設(shè)計(jì)。軟件能滿足水文遙測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)接收、處理、存儲(chǔ)入庫(kù)、轉(zhuǎn)發(fā)及后臺(tái)處理同步進(jìn)行的需要，具有良好的運(yùn)行效率，保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)運(yùn)行要求。操作界面實(shí)現(xiàn)了較強(qiáng)的人性化，操作簡(jiǎn)單。采用模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)需要可實(shí)現(xiàn)與超短波、光纖、GSM/GPRS等多種通信模式的接入。

2.3 實(shí)用先行，兼顧先進(jìn)

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)建設(shè)采用相對(duì)成熟的技術(shù)手段，保障系統(tǒng)實(shí)用性，同時(shí)兼顧先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。在調(diào)度中心建設(shè)大屏幕問(wèn)題上，充分考慮產(chǎn)品性價(jià)比和實(shí)用性問(wèn)題，將原計(jì)劃建設(shè)的LED大屏幕投影顯示系統(tǒng)更換為投影儀，在完成原有功能的基礎(chǔ)上節(jié)省大量資金用于其他建設(shè)之中。在水雨情系統(tǒng)測(cè)點(diǎn)選擇上，先行考慮重點(diǎn)及骨干測(cè)點(diǎn)的建設(shè)，將放水時(shí)間短、放水少的測(cè)點(diǎn)放后建設(shè)或不考慮建設(shè)。產(chǎn)品選型上注重可靠性和穩(wěn)定性，并且考慮設(shè)備的兼容和升級(jí)。

3 存在的問(wèn)題

灌區(qū)信息化建設(shè)經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行和實(shí)踐，還存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

3.1 防雷系統(tǒng)存在不足

金溝河渠首及沿線閘點(diǎn)屬于雷電高發(fā)區(qū)，金溝河灌區(qū)信息化前期建設(shè)做了防雷建設(shè)，做了避雷針，埋設(shè)了防雷地網(wǎng)，使用防雷插座，但效果不明顯，據(jù)統(tǒng)計(jì)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)設(shè)備自使用以來(lái)，被損壞的70%～80%是由雷擊造成，夏季汛期主要是由突發(fā)性降水和山區(qū)高溫融雪造成，而此時(shí)也正是雷電高發(fā)期，站點(diǎn)值班人員只能在發(fā)現(xiàn)陰雨天氣提前關(guān)閉電源、水情采集設(shè)備和通訊設(shè)備，但也不能有效防止感應(yīng)雷電對(duì)設(shè)備的損壞，造成汛期防洪工作的極大不便和隱患。造成這種局面的主要原因是設(shè)計(jì)上沒(méi)有參照專業(yè)防雷設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)方案，在設(shè)計(jì)方案中對(duì)防雷設(shè)計(jì)不專業(yè)，在招標(biāo)工作中，因工程量等原因缺乏專業(yè)公司建設(shè)防雷工程。在施工中，未能很好地結(jié)合當(dāng)?shù)赝临|(zhì)做好防雷接地措施。

3.2 建設(shè)資金不足

水利信息化建設(shè)涉及面廣、投資大，信息化建設(shè)是一項(xiàng)高投入、高效益的事業(yè)，離不開(kāi)資金的支持。金溝河灌區(qū)信息化建設(shè)的資金來(lái)源于灌區(qū)節(jié)水改造與續(xù)建配套資金和灌區(qū)自身配套資金，由于灌區(qū)配套資金牽扯到地方與兵團(tuán)，配套資金籌集困難，造成建設(shè)不能按照計(jì)劃如期進(jìn)行，監(jiān)測(cè)點(diǎn)沒(méi)有完全布控。在項(xiàng)目實(shí)施上很難達(dá)到高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，這樣勢(shì)必造成整個(gè)信息化系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響效益的發(fā)揮，并且電子信息產(chǎn)品更新發(fā)展較快，造成不必要的重復(fù)投資。

3.3 后期運(yùn)行缺乏資金支持

由于信息化在水情、視頻、通訊等建設(shè)中資金需求量大，信息化建設(shè)完成后，每年也需要進(jìn)行后期的系統(tǒng)軟件維護(hù)、設(shè)備維修更新等費(fèi)用，目前國(guó)家給予的扶持建設(shè)資金，沒(méi)有考慮后期的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，現(xiàn)階段各水管單位因水費(fèi)征收不到位等原因，造成信息化建設(shè)項(xiàng)目完成后，系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)非常困難。

3.4 缺乏專業(yè)人員

隨著信息化建設(shè)項(xiàng)目的相繼建成，對(duì)維護(hù)管理的要求越來(lái)越高，信息化建設(shè)中的各個(gè)環(huán)節(jié)如規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工監(jiān)督、日常維護(hù)均需要高素質(zhì)的信息專業(yè)技術(shù)支持。而灌區(qū)信息技術(shù)人才匱乏、專業(yè)人員不足，特別缺乏既懂水利管理與建設(shè)，又懂計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合人才。專業(yè)技術(shù)人才的缺乏制約了水利信息化的健康發(fā)展。

3.5 缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

信息化系統(tǒng)工程涉及面廣，在設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)、驗(yàn)收等方面缺乏行業(yè)內(nèi)的規(guī)范，只能參照水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，造成設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)、建設(shè)不規(guī)范等問(wèn)題。水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的硬件缺乏統(tǒng)一的標(biāo)配產(chǎn)品，各類公司產(chǎn)品之間缺乏兼容性，且軟件都具有保密性，造成后續(xù)建設(shè)資金重復(fù)投資，設(shè)備后續(xù)維護(hù)難以保證。

4 應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)存在的上述問(wèn)題，灌區(qū)管理處采取了一些應(yīng)對(duì)措施：在防雷建設(shè)中抽出專項(xiàng)資金，尋找專業(yè)技術(shù)公司進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)、建設(shè)。建設(shè)中聘請(qǐng)資深專家作為技術(shù)顧問(wèn)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，聘請(qǐng)專業(yè)監(jiān)理人才加強(qiáng)質(zhì)量管理。同時(shí)培養(yǎng)水利信息化復(fù)合型人才。資金投入上抽調(diào)專項(xiàng)資金，保證信息化的正常建設(shè)運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

灌區(qū)信息化建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期而復(fù)雜的任務(wù)，需要更新觀念，求實(shí)創(chuàng)新、加大投入、逐漸完善，以灌區(qū)信息化建設(shè)促進(jìn)灌區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。建議水利部將大型灌區(qū)信息化建設(shè)項(xiàng)目列為專題項(xiàng)目，并根據(jù)大型灌區(qū)信息化建設(shè)規(guī)劃需求和建設(shè)模式進(jìn)行專項(xiàng)審查、專項(xiàng)投資，確保灌區(qū)信息化建設(shè)項(xiàng)目的順利實(shí)施。?