任慶海 ，王 熒 ，陸云揚

（1. 水利部南京水利水文自動化研究所，江蘇 南京 210012；2. 水利部水文水資源監(jiān)控工程技術研究中心，江蘇 南京 210012；3. 江蘇南水科技有限公司，江蘇 南京 210012）

0 引言

國家水資源監(jiān)控能力建設項目（以下簡稱國控項目）是實行最嚴格水資源管理制度的關鍵支撐，是落實“三條紅線”考核的迫切需要，是實現(xiàn)水資源科學化、定量化、精細化的必要手段[1–2]。

隨著國控一期、二期項目[3]的相繼驗收，各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和新疆生產建設兵團水資源監(jiān)控能力建設項目辦公室（以下簡稱省級項目辦）建設的國控一期、二期項目已陸續(xù)交付運行并進入了系統(tǒng)運維階段。由于國控項目經過 2 期的建設，系統(tǒng)新建了數(shù)量龐大且設備類型復雜的監(jiān)測站點，加之省級國控項目新建了各自的省級中心機房設備、網絡設施、各類服務器、客戶端等硬件設施，以及數(shù)據(jù)庫、中間件、業(yè)務平臺等軟件系統(tǒng)，導致今后系統(tǒng)運維難度極大。因此，對于省級項目辦今后如何運行維護好各自的國控項目，使系統(tǒng)保持長效的水資源監(jiān)控能力，是一個巨大的挑戰(zhàn)。

1 運維管理工作目前的基本情況

1.1 國控項目監(jiān)控站點數(shù)量龐大

國控項目新建監(jiān)控站主要包括 2 類：1）取用水戶在線監(jiān)測站（其中包括農業(yè)和非農業(yè)用水戶在線監(jiān)測站）；2）地表水水源地的水質在線監(jiān)測站（其中包括河道型和湖庫型飲用水源地自動監(jiān)測站）。

經初步統(tǒng)計，國控一期、二期項目全國共建成1.9 萬個取用水戶約 4.3 萬個取用水在線監(jiān)測點，共建成 630 個地表水飲用水水源地約 620 個水質在線監(jiān)測站，對 501 個重要省際河流省界斷面進行水量在線監(jiān)測[4]。

此處統(tǒng)計數(shù)據(jù)僅為國控項目建設的監(jiān)測站點數(shù)量，如果再加上各省為完成水資源監(jiān)控目標自建的監(jiān)測站點，全部水資源監(jiān)控站點將更是一個龐大的數(shù)量。僅以江蘇省為例，江蘇省國控一期項目建設1 056 個取用水戶監(jiān)測站點，14 個飲用水源地水質自動監(jiān)測站[5]；國控二期期項目建設 405 個取用水戶監(jiān)測站點[6]；另外，江蘇省自建的取用水戶監(jiān)測站點還有 1 600 余個。

1.2 國控項目監(jiān)控站點種類繁多

國控項目水資源監(jiān)控站主要包括：

1）取用水監(jiān)測站點。取用水監(jiān)測站按照取水方式一般分為 4 類，分別是蓄水（從湖庫取水）、引水（從河道引水）、提水（通過泵站往高處提水）和水井（通過泵抽取地下水）4 類工程。按照輸水方式不同，主要分為渠道和管道輸水方式[7]。

監(jiān)測的內容主要有取水量和水位，針對不同的取水和輸水方式，監(jiān)測的方式也就有所不同：a. 目前常用的渠道在線流量監(jiān)測方法主要有超聲波時差法、側視式聲學多普勒流速剖面儀法（H-ADCP）、水工建筑物測流法、比降面積法、堰槽法等；b. 常用的管道在線流量監(jiān)測傳感器主要有聲學時差法、聲學多普勒、電磁等管道流量計及電子遠傳水表等[8]。

2）地表水水源地水質監(jiān)測站。地表水水源地水質監(jiān)測站根據(jù)監(jiān)測對象不同劃分為：a. 河道型水質自動監(jiān)測站。以常規(guī)水質五參數(shù)（水溫、pH、溶解氧、電導率、濁度）和 COD、氨氮為監(jiān)測參數(shù)[9]。b. 湖庫型水質自動監(jiān)測站。除以上 7 項外，還需選擇對湖庫富營養(yǎng)化有重要影響的水質參數(shù)（如總磷、總氮）等進行監(jiān)測。另外，由于針對不同水體監(jiān)測的水質參數(shù)不同，儀器配置也有所不同。

因此，綜上 2 點可知國控項目水資源監(jiān)控站的種類繁多，且站點配置的設備類型復雜。加之各個省在項目建設過程中參與施工的單位眾多，所選擇的設備更加繁復。

1.3 省級中心站硬件設備和業(yè)務系統(tǒng)復雜

國控一期項目建設時，新建了三級信息平臺，包括 1 個中央、7 個流域和 32 個省級平臺。各省新建的省級信息平臺系統(tǒng)模式基本相同，建設內容主要包括通信網絡、各類服務器、客戶端、數(shù)據(jù)庫、應用支撐平臺、業(yè)務應用系統(tǒng)和應用交互等。

仍以江蘇省為例，江蘇省國控一期項目水資源監(jiān)控管理信息平臺建設硬件部分包括外網防火墻、SAN 光纖存儲交換機、數(shù)據(jù)采集服務器、電子模擬屏及配套設備等；軟件部分包括五大類數(shù)據(jù)庫和中央、流域平臺接口模塊及分中心軟件開發(fā)模塊。江蘇省國控二期平臺總體部署延用一期方式，取用水監(jiān)測體系新增接入農業(yè)灌區(qū)取用水監(jiān)測，完善軟硬件運行環(huán)境，依據(jù)國家標準改造水資源數(shù)據(jù)庫，完善、深化水資源業(yè)務管理和應用系統(tǒng)，根據(jù)信息安全第三等級保護的要求進行等級保護建設和完善。

因此，省級水資源監(jiān)控管理信息平臺的硬件設備和軟件系統(tǒng)十分復雜，今后運維管理的難度很大，需要一支專業(yè)的運維管理隊伍。

1.4 運維管理模式多元化

目前，各省建設的國控一期項目已過質保期，進入了系統(tǒng)運維管理階段。隨著國控二期項目的相繼驗收與交付使用，也將逐步進入系統(tǒng)運維管理階段。當前各省建設的國控項目系統(tǒng)運維管理模式主要包括以下 3 類：

1）組建運維隊伍的自行運維管理。該管理模式能夠掌握已建水資源項目的核心技術應用，運維服務方便、響應及時，但對運維隊伍的人員數(shù)量和技術能力要求較高。由于水資源監(jiān)測站點數(shù)量眾多，目前各省在國控項目運維過程中很難自行組建人數(shù)和專業(yè)完備的運維隊伍，一般也只能實現(xiàn)中心站信息平臺的自行運維管理。

2）以運維服務外包方式委派專業(yè)公司進行運維管理。通過運維服務外包能將管理單位從繁瑣的運維工作中解脫出來，借助運維服務提供方專業(yè)化的人員隊伍和先進技術實現(xiàn)集約高效的服務。由于該管理模式無法對關鍵業(yè)務服務實現(xiàn)有效控制，因此需要對外包單位做好合理的績效考核評估管理。

3）自行運維與委派運維相結合的運維管理。采用此種運維管理模式，省級項目建設單位只需要自建一支人員較少、具有一定專業(yè)和業(yè)務能力的隊伍，負責主要的設備和業(yè)務運維管理，而系統(tǒng)其余的大量運維工作委托給專業(yè)外包單位完成。該模式在各省國控項目的運維過程中也比較常見。

2 運維管理工作存在的主要問題

2.1 部分水資源監(jiān)控站點建設質量不高

國控項目建設之初，為了確保各省項目的建設質量，水利部國家水資源監(jiān)控能力建設項目辦公室（以下簡稱部項目辦）制定了一系列的國控項目標準規(guī)范。但是，由于各省項目的施工單位眾多，施工人員水平良莠不齊，即使是在投標過程中施工方選擇了性能良好的設備，如果安裝施工過程不能按照標準規(guī)范執(zhí)行，也將導致今后該設備無法長期正常工作，無法確保建設好的站點能實現(xiàn)可持續(xù)監(jiān)控的能力，因此，也大大增加了后期運維的工作量和難度。

2.2 網絡更新迭代影響站點通信暢通率

隨著 5G 網絡的正式開通，目前我國大部分省的網絡運營商已經逐步停止對 2G 網絡的維護工作。而國控一期項目中，大多數(shù)省的監(jiān)控站點采用的通信模塊（DTU）僅支持 2G 網絡，因此，今后一段時間內將有大量的監(jiān)控站點由于不支持 4G 或5G 網絡而無法正常通信，在后期的運維工作中需要陸續(xù)更換監(jiān)控站點通信模塊。

2.3 系統(tǒng)運維技術手段有待提升

部項目辦下發(fā)的水資源監(jiān)控管理信息平臺中有運維系統(tǒng)，各省級項目辦在國控項目建設過程中又根據(jù)各自省級平臺的特點進行了集成和改進開發(fā)。國控項目的信息平臺運維系統(tǒng)在保障省級國控項目系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行中發(fā)揮了重要作用。但是，隨著各省級國控項目運維管理工作的不斷深入，系統(tǒng)運行維護的管理水平和技術手段還有待于進一步提升。

2.4 系統(tǒng)運行維護專業(yè)人員匱乏

根據(jù)調研和了解，由于各省級項目辦均是在國控項目啟動的初期成立的臨時機構，各省級項目辦的人員均是從各省水利廳和水文局抽調來的人員。各省級項目辦的人員數(shù)量偏少，而且僅有的幾名工作人員還要負責整個項目的前期規(guī)劃、建設管理，以及已建的國控項目系統(tǒng)的運維管理等工作，往往是一人身兼數(shù)職。因此，各省國控項目系統(tǒng)運維管理人員嚴重缺乏，而且這種現(xiàn)象在各省普遍存在。

3 運維管理工作的發(fā)展趨勢和要求

3.1 新技術推動運維管理系統(tǒng)的新發(fā)展

近年來，隨著科技的高速發(fā)展，信息技術和應用不斷迎來新變革。物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網 +、區(qū)塊鏈、5G 通信、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)、人工智能、BIM 等新技術日益迅猛地發(fā)展，正在影響社會各行各業(yè)的發(fā)展，也必將為水利信息化系統(tǒng)的運維工作打開全新的建設和管理思路。

國控項目的信息平臺運維系統(tǒng)建設和發(fā)展應充分利用各種新技術，借助現(xiàn)代控制理論方法，不斷地更新迭代，升級現(xiàn)有的維護管理系統(tǒng)，保證其能夠長期、穩(wěn)定、安全地運行，達到支撐水資源定量管理和對“三條紅線”執(zhí)行情況進行考核的能力。

3.2 政府購買服務方式推進運維管理工作

政府購買服務是公共服務供給和財政資金使用方式的改進，是加快轉變政府職能、提高國家治理水平的必然要求，也是提高公共服務能力和效率、建設服務型政府的重要途徑。

利用政府購買服務方式進行系統(tǒng)運維管理工作，可以充分利用市場機制作用，更好地滿足新形勢下對系統(tǒng)運維服務的多樣化、專業(yè)化、個性化需求，可以吸引更多、更專業(yè)的運維公司參與提供運維服務，形成運維服務發(fā)展新機制，有力地促進信息化系統(tǒng)運維服務的開放和發(fā)展。各省級項目辦和水行政主管部門也應當在國控項目的后期運維管理中利用政府購買服務方式推進運維管理工作。

4 思考及建議

4.1 加強水資源監(jiān)控管理信息平臺運維系統(tǒng)建設

水資源監(jiān)控管理和業(yè)務應用是逐步發(fā)展變化的，隨著業(yè)務需求的調整、規(guī)模的擴大等將對運維管理軟件提出更高更新的要求，因此，水資源監(jiān)控管理信息平臺運維系統(tǒng)也需要不斷更新升級。另外，運維系統(tǒng)在績效考核、運維流程管理，以及業(yè)務的可用性、運維服務的可追溯性等方面還需要進行更深層次的研究，密切結合水資源監(jiān)控系統(tǒng)運維管理的實際業(yè)務應用，繼續(xù)開發(fā)運維系統(tǒng)的深度和廣度，確保國控項目系統(tǒng)能長期穩(wěn)定的運行。

4.2 研究建設管理與運行維護機制

國控項目建設的監(jiān)測站點具有點多、面廣、環(huán)節(jié)多等特點，系統(tǒng)后期設備運行維護任務重，要著手研究系統(tǒng)建設管理與運行維護機制：1）積極研究政策，把系統(tǒng)的運行維護經費納入到各級水資源監(jiān)控能力建設工作經費中；2）建立管理制度，把監(jiān)測站點設備的運行維護與水資源管理政策有機結合起來；3）積極探索運維管理方式，由于監(jiān)測站都分布于基層，可以考慮“看護當?shù)鼗⒕S護集中化”的管理模式，確保監(jiān)測設施能夠安全管理、穩(wěn)定運行。

4.3 推行政府購買服務與績效評估機制

隨著《政府購買服務管理辦法》的頒布實施，政府購買服務將日益深入。各省級項目辦應健全并推行政府購買服務體系，遴選一批優(yōu)質的專業(yè)運維公司，提升運維能力和水平。

各省級項目辦應針對外包運維公司的各個維護崗位建立績效考核機制，實行崗位責任制，定人、定崗、定責、定權[10]。考核內容可包括用戶滿意度、維護服務完成度，以及質量、維護服務效率、維護對象故障率和故障處理時間等方面，由以往的定性考核改為定量考核方法。外包運維公司應定期將考核績效結果上報運行維護管理機構。

4.4 合理測算國控項目運維定額

水利信息系統(tǒng)運維定額測算是各項運維預算工作的基礎，關系到今后各單位信息系統(tǒng)運維資金落實。水利部辦公廳印發(fā)的《2020 年水利網信工作要點》中要求完成《水利信息系統(tǒng)運行維護定額標準》修訂工作[11]。

該定額標準是水利信息系統(tǒng)申請運維經費的依據(jù)和保障。各省級項目辦應密切關注該項定額標準的修訂工作，據(jù)此標準合理核算國控項目運維定額，積極爭取地方財政對國控項目運維經費的投入。

4.5 運用新技術提升運維管理效率

隨著新科技的發(fā)展，國控項目運維系統(tǒng)應積極探索與物聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、5G 通信、北斗衛(wèi)星系統(tǒng)、人工智能等新興的技術手段相結合，逐步升級現(xiàn)有的維護管理系統(tǒng)。運用新技術使運維系統(tǒng)實現(xiàn)主動、智慧運維的功能。

運維系統(tǒng)能夠通過大數(shù)據(jù)計算和在線分析，隨時掌握系統(tǒng)健康狀態(tài)，提前判斷出系統(tǒng)的故障原因，準確定位故障點。并能夠智能分析問題，提出維修維護方案，指導維護人員提前攜帶好合適的備品備件。今后的運維系統(tǒng)可以實現(xiàn)對運維計劃、日常巡檢、運維結果、備品備件、運維隊伍等運維全過程的管理，指導，監(jiān)督和考核，提高管理質量和效率。

5 結語

國控項目的運維工作是國家水資源監(jiān)控能力建設項目今后的一項常態(tài)化工作，也是保障水資源監(jiān)控系統(tǒng)正常運行的關鍵。本研究對國控項目運維管理工作的基本情況和主要問題進行了分析，在此基礎上對運維管理工作面臨的發(fā)展趨勢作了探討，并提出加強和提升運維管理效率的建議。建立健全一套適應國控項目運行管理的信息系統(tǒng)運維體系，保障國控項目長期穩(wěn)定、安全高效地運行具有重要意義。