郝敬偉,劉小軍,田京飛
(河南省陸渾水庫管理局,河南 洛陽 471003)
近幾年,國家對水利建設(shè)投資不斷加大,河道治理、水庫水電建設(shè)、灌區(qū)續(xù)建配套節(jié)水改造等工程陸續(xù)開工。2011 年中央一號文件更將我國水利建設(shè)提到了前所未有的高度,大部分開建于 20 世紀 60—70 年代,老化病險嚴重的灌區(qū)工程迎來了發(fā)展的好時機。灌區(qū)渠道工程、配套設(shè)施、管理設(shè)施等的加固,續(xù)建,改擴建工程得到了有力的資金支持,在當前水利科技快速發(fā)展的基礎(chǔ)上,灌區(qū)水利工程建設(shè)正向全面現(xiàn)代化快速邁進。
灌區(qū)原有的管理模式和手段已不能適應(yīng)當前管理工作的需要,以先進、科學、高效為特征的信息化建設(shè)逐步得到重視,信息化程度的高低也已成為衡量灌區(qū)建設(shè)、管理水平的重要依據(jù)。作為水利現(xiàn)代化重要標志的灌區(qū)水利信息化,內(nèi)容廣泛,涉及系統(tǒng)工程,計算機軟件和網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)庫,自動化控制,通訊和電子等技術(shù)在數(shù)據(jù)采集處理、信息傳輸、網(wǎng)絡(luò)管理、決策支持等方面的運用,且直接面向管理者,對灌區(qū)工程運行和效益的發(fā)揮影響巨大。因此,做好灌區(qū)信息化系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃至關(guān)重要,它不僅關(guān)系到整體資金投入,還與系統(tǒng)的實際應(yīng)用及效益發(fā)揮緊密相關(guān),其中應(yīng)遵循的基本原則值得我們深入探討。
灌區(qū)信息化建設(shè)的目標是充分利用現(xiàn)代先進科學技術(shù),尤其是電子、計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù),圍繞灌溉管理,堅持以人為本,深入開發(fā)灌區(qū)信息資源,打造灌區(qū)工程管理及運行管理的全信息支持、應(yīng)用平臺,建立集約高效、人水和諧的灌區(qū)運行環(huán)境。
根據(jù)建設(shè)目標要求,灌區(qū)信息化建設(shè)的主要內(nèi)容包括:灌區(qū) GIS 地理信息、雨水情測報、墑情監(jiān)測、灌區(qū)工情監(jiān)測,閘門遠程監(jiān)控、用水調(diào)度管理、灌區(qū)防汛會商、辦公自動化等子系統(tǒng)的建設(shè)以及通訊網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建[1]。基于以上建設(shè)內(nèi)容的集成系統(tǒng),能夠完成灌區(qū)有關(guān)數(shù)據(jù)、圖像、水利活動等信息的采集,傳輸,處理,存儲和應(yīng)用,直接服務(wù)于灌區(qū)防汛、工程管理和灌溉管理。系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能:
1)提供灌區(qū)水情、墑情、配水調(diào)度及工程狀況數(shù)據(jù),以及監(jiān)視圖像等信息的采集、處理、查詢、整編、輸出、應(yīng)用。
2)實現(xiàn)閘門遠程監(jiān)控、工情水情遠程監(jiān)視,以及遠程防汛會商。
3)實現(xiàn)信息的分析、對比,以及利用數(shù)據(jù)信息建立決策模型,為灌區(qū)灌溉、防汛提供支持。
4)通過信息網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)灌區(qū)管理單位局域內(nèi)的自動化辦公。
信息化建設(shè)規(guī)劃是做好信息化系統(tǒng)設(shè)計的前提,規(guī)劃質(zhì)量的高低不僅取決于規(guī)劃人員的技術(shù)水平,還受灌區(qū)自然環(huán)境、工程條件、人文因素的制約。要將先進的科學技術(shù)合理、協(xié)調(diào)地融入到實際的灌區(qū)管理中,科學地做好信息化建設(shè)規(guī)劃,應(yīng)堅持以下幾點原則:
1)投資效益最大化。對于眾多子系統(tǒng)建設(shè),有限的資金投入要分配合理,即不能集中投入到一套子系統(tǒng)的超標建設(shè),也不能過于分散到每個環(huán)節(jié)。應(yīng)認真拆分整個信息化系統(tǒng)架構(gòu),認清主體、分部及其之間的關(guān)系,在確保分部高效運行、主體逐步建立的基礎(chǔ)上,確定投資重點和度量,以保障取得最大的投資效益。
2)保持科學先進性。當前,計算機、電子、通訊技術(shù)發(fā)展迅速,關(guān)系也越來越密切,其中任何一項細微的軟、硬件技術(shù)革新,都有可能造成系統(tǒng)的更新甚至換代。作為信息化系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)支撐,保持各項技術(shù)的先進性至關(guān)重要,它決定著整個系統(tǒng)的生命周期和使用效率。在規(guī)劃中要盡可能利用各方面的前沿技術(shù),避免走入系統(tǒng)剛建成就已落后并且難以維護和運行的困境。
3)堅持系統(tǒng)開放性。灌區(qū)信息化系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成,各子系統(tǒng)的信息輸出和輸入接口一般都使用國家標準,具有較好的兼容性,為系統(tǒng)集成提供了可能。系統(tǒng)集成度是衡量其優(yōu)越性的一項重要指標,集成度越高,系統(tǒng)占用的空間越小,性價比越高。系統(tǒng)集成也是減少投資、后期管理和使用成本的重要手段。因此,信息化系統(tǒng)規(guī)劃應(yīng)重視各子系統(tǒng)軟硬件標準的使用,要求各子系統(tǒng)具有較好的開放性,以利于系統(tǒng)集成。
4)堅持系統(tǒng)實用性。系統(tǒng)的建立是以在滿足一定要求的前提下能夠?qū)嶋H應(yīng)用并產(chǎn)生可觀效益為目的的,因此,在系統(tǒng)規(guī)劃時就應(yīng)以效用為目的,做好系統(tǒng)需求分析,盡量避免表面花架子,將有限的資金用在刀刃上。堅持系統(tǒng)在操作、運行、效果方面的實用性,切實發(fā)揮系統(tǒng)建設(shè)效益,是系統(tǒng)規(guī)劃的基本原則。
5)堅持安全可靠性。信息系統(tǒng)的安全可靠涉及運行中的軟和硬環(huán)境 2 個方面,軟環(huán)境包括計算機網(wǎng)絡(luò)的防毒防黑、程序軟件運行維護、人員誤操作規(guī)避作等;硬環(huán)境包括野外設(shè)備多防保護、電子設(shè)備防磁、供電系統(tǒng)穩(wěn)定維護等。規(guī)劃中應(yīng)在這 2 方面聯(lián)合設(shè)防,明確重點,加強網(wǎng)絡(luò)、電子、電源、采集設(shè)備等的安全防護措施。
6)具有良好擴展性。灌區(qū)信息化是一個龐大的系統(tǒng)工程,且具有子系統(tǒng)較多、涉及技術(shù)面廣、技術(shù)更新快等特點。1 次有限的投資建設(shè),不可能完善所有的設(shè)備和功能,為后期的續(xù)建和升級需要而保持建設(shè)的可持續(xù)性是信息化建設(shè)規(guī)劃不容忽視的重要內(nèi)容。在系統(tǒng)正常運行下增加測控點,添加、升級設(shè)備但不增加大量投資,都要求系統(tǒng)具有較好擴展性的支持。因此,對系統(tǒng)中電子設(shè)備、計算機軟硬件的可擴展性要求較高,規(guī)劃中應(yīng)注意為系統(tǒng)擴展保留一定空間。
7)易于系統(tǒng)管理和維護。 系統(tǒng)設(shè)備多,分布面廣,如果規(guī)劃不合理,就很容易增加管理難度和維護成本。規(guī)劃中應(yīng)盡可能將信息采集點靠近管理人員工作地布置,將設(shè)備集中管理,各子系統(tǒng)通訊線路統(tǒng)一規(guī)劃,以減少日常維護中不必要的長途奔波、故障多點檢測等環(huán)節(jié),利于管理工作的高效進行。
多年的信息化系統(tǒng)管理經(jīng)驗證明,系統(tǒng)的長效運行不僅取決于系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備的科學、先進,還取決于系統(tǒng)的日常檢查、維修和管護。因故障發(fā)現(xiàn)不及時或維修跟不上而導致系統(tǒng)不能正常使用甚至癱瘓的案例不在少數(shù)。加強日常管理是系統(tǒng)安全運行的必要保障。為此重點提出以下幾點建議,宜在系統(tǒng)規(guī)劃和運行時予以高度重視[2]:
1)加強制度化建設(shè)。灌區(qū)信息化系統(tǒng)具有精密的設(shè)備和嚴格的技術(shù)操作流程,系統(tǒng)的管理和使用必須明確責任主體、規(guī)范管理職責、嚴格操作規(guī)程、建立獎懲機制。制定一系列清晰、嚴謹、科學、規(guī)范的系統(tǒng)管理制度,是系統(tǒng)長效運行的重要保障。
2)重視設(shè)備的安全防護。水利信息化系統(tǒng)的大部分設(shè)備設(shè)施均在荒郊野外,易受天氣變化、動物活動、人為破壞等影響。比如,暴雨天氣很容易造成野外電子設(shè)備遭雷擊短路或斷路;數(shù)控采集設(shè)施線路易遭鼠兔啃咬破壞;民用的設(shè)備易遭盜竊等。所以,設(shè)備的防雷、防水、防火、防凍,防盜等至關(guān)重要,應(yīng)在日常管理、檢查中給予高度重視。
3)加強管理人員培訓。 信息化系統(tǒng)技術(shù)含量較高,涉及水利、電子、通訊、計算機、自動化控制等專業(yè),因此,對管理人員的技術(shù)素質(zhì)要求也相對較高,但這樣的綜合型人才在灌區(qū)管理單位并不多見。管理人員素質(zhì)的高低往往可決定系統(tǒng)能否正常運行,因此,在系統(tǒng)建設(shè)期讓管理人員及時參與,完工交付使用后為管理人員提供充足的培訓學習機會是十分必要的。
灌區(qū)信息化建設(shè)是一項規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復雜、技術(shù)含量高、建設(shè)周期長的系統(tǒng)工程,良好的建設(shè)規(guī)劃是工程能夠節(jié)約投資、順利實施的前提,是工程竣工后能夠長期高效運行的基礎(chǔ)。因此,在灌區(qū)信息化建設(shè)過程中,要根據(jù)灌區(qū)實際情況,結(jié)合當前科技現(xiàn)狀及發(fā)展方向,圍繞建設(shè)目標,高度重視規(guī)劃原則的研究和制定,并堅持原則,做好建設(shè)規(guī)劃。
[1] 顧宇平. 全國大型灌區(qū)信息化建設(shè)與發(fā)展[EB/OL]. [2012-12-12]. http://www. jsgg. com. cn/Index/Display. asp?NewsID= 8231.
[2] 水利部信息化工作領(lǐng)導小組辦公室. 全國水利信息化發(fā)展“十二五”規(guī)劃[S]. 北京:水利部信息化工作領(lǐng)導小組辦公室,2012: 18-90.