蔣 斌 ，黃海田 ，2，王朝俊

（1.揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009；2.江蘇省水利廳科學(xué)技術(shù)委員會(huì)，江蘇 南京 210029；3.江蘇省水利工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 南京 210029）

0 前言

2009 年 10 月，江蘇省水利學(xué)會(huì)、江蘇省水利廳科學(xué)技術(shù)委員會(huì)舉辦了江蘇水利信息化和自動(dòng)化專題研討會(huì)。會(huì)議邀請(qǐng)國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院、江蘇省電力公司的專家作了專題報(bào)告。來(lái)自江蘇水利科研、設(shè)計(jì)、管理等單位的 50 余名代表和專家參加了會(huì)議。會(huì)議收到相關(guān)論文 22 篇。會(huì)議回顧總結(jié)了 10 年來(lái)江蘇水利信息化和自動(dòng)化進(jìn)程，展望了未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本文綜述了與會(huì)專家的主要研究成果和觀點(diǎn)。

1 江蘇水利概況

江蘇地處長(zhǎng)江、淮河下游，東臨黃海。全省總面積 10.26 萬(wàn) km2，地勢(shì)西北高、東南低，河網(wǎng)密布、湖泊眾多。平原洼地面積約占 68.8 %，丘陵山地占14.3 %，河湖水面占 16.9 %。江蘇位于亞熱帶向暖溫帶過(guò)渡地帶，南北氣候差異和季風(fēng)特征明顯。特定的地理位置和氣候特點(diǎn)，導(dǎo)致局部洪水頻繁，區(qū)域洪水常見(jiàn)，流域洪水易發(fā)，決定了防洪任務(wù)的艱巨性。水資源時(shí)空分布不均，調(diào)蓄能力差，本地水資源不足，淮北、沿海、丘陵高地階段性水資源緊缺。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期不懈的建設(shè)，江蘇已建成了比較完善的防洪、除澇、調(diào)水、擋潮等工程體系。江蘇全省有 6000 多 km 流域性堤防可束水歸道；有 160 多座大中型泵站、370 多座大中型水閘，可實(shí)現(xiàn)跨流域、跨區(qū)域控制調(diào)度；有 900 多座水庫(kù)可進(jìn)行調(diào)蓄；還有數(shù)不勝數(shù)的小型工程參與排蓄引灌。江蘇已實(shí)現(xiàn)對(duì)除長(zhǎng)江外的所有河流、湖泊、水庫(kù)的水位和流量的有效控制。在江南，長(zhǎng)江水可調(diào)入太湖大部地區(qū)，而太湖地區(qū)洪澇水可就近排入長(zhǎng)江；在江北，長(zhǎng)江水可調(diào)入淮河及沂沭泗全流域，淮河與沂沭泗洪水可互調(diào)并可調(diào)入長(zhǎng)江。

2 江蘇水利信息化與自動(dòng)化建設(shè)

如何進(jìn)一步發(fā)揮如此眾多水利工程的效益？在信息時(shí)代，引領(lǐng)水利發(fā)展和現(xiàn)代化的重要途徑是信息化和自動(dòng)化建設(shè)。

2.1 水利信息化與自動(dòng)化的建設(shè)過(guò)程

在水利工程如此豐富的江蘇，運(yùn)用信息化和自動(dòng)化技術(shù)，最有可能取得較好的管理和經(jīng)濟(jì)效益。因此，從 20 世紀(jì) 90 年代中期開(kāi)始，江蘇水利啟動(dòng)了具有現(xiàn)代意義的信息化和自動(dòng)化建設(shè)進(jìn)程，使得江蘇水利在信息化和自動(dòng)化方面始終走在全國(guó)水利的前列。

2.1.1 自動(dòng)化建設(shè)

1980～1983 年，江都水利樞紐建設(shè)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，采用 DJS-130 型電子計(jì)算機(jī)，通過(guò)分散型遠(yuǎn)動(dòng)裝置和無(wú)線遙測(cè)裝置，收集和傳輸 4 座泵站、1 座變電所和 13 座水閘的 1482 個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)；1985 年，淮安渠南灌區(qū)采用簡(jiǎn)單總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 2 級(jí)分布式控制；1994 年，江都西閘通過(guò)微機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各種信息的采集和閘門的自動(dòng)運(yùn)行；1997 年，江都一站實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、存貯、監(jiān)測(cè)、報(bào)警、打印等功能，達(dá)到了實(shí)用級(jí)。

1999 年，江都抽水站機(jī)組監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目實(shí)施完成。該監(jiān)控系統(tǒng)在江蘇水利系統(tǒng)首次采用分層分布式結(jié)構(gòu)、PLC 控制、交流采樣智能儀表、Intouch 組態(tài)軟件等技術(shù)，在系統(tǒng)集成和大型泵站群在線優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)方面達(dá)到了較高水平，目前江蘇水利工程監(jiān)控系統(tǒng)基本沿用該監(jiān)控系統(tǒng)模式。1999 年高港泵站建成的微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用集散控制系統(tǒng)（DCS）技術(shù)，監(jiān)控系統(tǒng)主干網(wǎng)為 2 段相連的粗纜冗余總線網(wǎng)，各個(gè)采集控制站和控制室內(nèi)的操作站組成以太網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過(guò) TCP/IP 協(xié)議實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。選用 WebAccess 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)了基于 Internet 的泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控。2000 年以后，江蘇全面推廣計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)，新建、加固改造工程基本都使用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1.2 信息化建設(shè)

1998 年以來(lái)，江蘇水利實(shí)施了 20 項(xiàng)信息化工程，累計(jì)投資約 2 億元。建成了 270 個(gè)水情遙測(cè)站，省以上報(bào)汛站自動(dòng)測(cè)報(bào)率達(dá) 76 %。在蘇北大運(yùn)河沿線建設(shè)了 82 處水情、工情自動(dòng)采集站和 4 個(gè)市界分水?dāng)嗝媪髁孔詣?dòng)監(jiān)測(cè)站。太湖地區(qū)建成 11 個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站。利用公共通信網(wǎng)建成了江蘇省水利廳至 13 個(gè)市水利局、11 個(gè)市水文局和 8 個(gè)廳屬管理處的骨干網(wǎng)，各市建成了覆蓋全市的地區(qū)網(wǎng)。在全國(guó)水利系統(tǒng)率先實(shí)現(xiàn)了省、市、縣三級(jí)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。建成了覆蓋省廳、各市水利局、廳屬管理處的視頻會(huì)議系統(tǒng)。水利基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史水文數(shù)據(jù)庫(kù)、雨水情數(shù)據(jù)庫(kù)、遙測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)基本建成，水資源、水利工程、水質(zhì)等數(shù)據(jù)庫(kù)正在建設(shè)。

建成省水利廳、各市水利局、廳屬管理處的防汛信息門戶網(wǎng)站和防汛決策支持系統(tǒng)，并建立了空間信息和實(shí)時(shí)工情數(shù)據(jù)庫(kù)。開(kāi)發(fā)了淮河、沂沭河 2 個(gè)流域、6 座大型水庫(kù)和 3 座中型水庫(kù)的洪水預(yù)報(bào)調(diào)度系統(tǒng)。完成了蘇北地區(qū)水資源配置監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)第一階段工程建設(shè)，開(kāi)發(fā)了調(diào)度運(yùn)行軟件、來(lái)水預(yù)報(bào)模型和實(shí)時(shí)工情數(shù)據(jù)庫(kù)。開(kāi)發(fā)了省水利廳內(nèi)網(wǎng)信息門戶、辦公自動(dòng)化、工程項(xiàng)目建設(shè)管理信息系統(tǒng)等辦公應(yīng)用軟件。

2.2 水利信息化與自動(dòng)化的作用

作為水利現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)工程和手段，水利信息化與自動(dòng)化有效提升了水利工程管理、防汛防旱調(diào)度管理、水行政管理的科學(xué)化水平及效率與效益。

2.2.1 信息化方面

防汛指揮系統(tǒng)的建設(shè)，改善了防洪調(diào)度決策手段，增強(qiáng)了防汛決策的科學(xué)性、嚴(yán)密性和預(yù)見(jiàn)性。利用決策支持系統(tǒng)，淮河洪水預(yù)見(jiàn)期由 2 d 延長(zhǎng)至 7 d，沂沭泗洪水預(yù)見(jiàn)期由 18 h 延長(zhǎng)至 24 h，滁河、秦淮河洪水預(yù)見(jiàn)期由 6 h 延長(zhǎng)至 12～18 h，提高了防洪抗災(zāi)的主動(dòng)性，發(fā)揮了重大效益。

在抗御 2000 年 8 月淮北特大雨澇中，防汛指揮系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出預(yù)警雨情、水情，通過(guò)采取預(yù)降內(nèi)河水位，架設(shè)臨時(shí)排澇機(jī)組，派出機(jī)動(dòng)搶險(xiǎn)隊(duì)等措施，最大限度地減少了損失，減災(zāi)效益達(dá) 2 億元。在 2001 年抗御淮北特大干旱中，根據(jù)系統(tǒng)提供的淮河、沂沭泗上中游的水情信息和枯水期來(lái)水預(yù)報(bào)，及時(shí)攔蓄雨洪資源，該年共多攔蓄水資源達(dá) 30 億 m3。在抗御 2003 年淮河特大洪水中，借助防汛指揮系統(tǒng)，在洪澤湖水位尚在汛限水位以下時(shí)就預(yù)降水位0.4 m，騰出庫(kù)容接納上游洪水，避免了洪澤湖周邊的滯洪和 110 萬(wàn)人轉(zhuǎn)移、12 萬(wàn) hm2耕地的淹沒(méi)，取得了 12 億元的減災(zāi)效益。在抗御 2007 年淮河流域大洪水中，采用防汛指揮系統(tǒng)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)，決定預(yù)降洪澤湖水位，啟用淮河入海水道，以有效抑制了洪澤湖水位上漲，減輕了上中游的抗洪壓力，減災(zāi)效益達(dá) 49.98 億元。

2.2.2 自動(dòng)化方面

水利自動(dòng)化的主要服務(wù)對(duì)象是泵站、水閘的主機(jī)組、閘門及各種輔助設(shè)備?，F(xiàn)代意義上的自動(dòng)化是傳統(tǒng)電磁自動(dòng)化的換代，通過(guò)自動(dòng)控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)設(shè)備、設(shè)備單元、單個(gè)工程的自動(dòng)控制。通過(guò)自動(dòng)化與信息化的有機(jī)結(jié)合，水利自動(dòng)化已形成一個(gè)集計(jì)算機(jī)、控制、通信、網(wǎng)絡(luò)、信息為一體的綜合系統(tǒng)，不僅能完成對(duì)單個(gè)工程的自動(dòng)控制，還可以實(shí)現(xiàn)梯級(jí)、流域及跨流域水工程群的，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、安全監(jiān)控和信息共享，并具備生產(chǎn)管理、狀態(tài)檢修、智能報(bào)警、仿真培訓(xùn)等輔助功能。

水利自動(dòng)化的建設(shè)，為實(shí)現(xiàn)水利工程的“無(wú)人值班（少人值守）”創(chuàng)造了條件，有效改善了運(yùn)行管理人員的條件，減少了運(yùn)行管理人員。近 15 年來(lái)，江蘇新建了一大批水利工程，但運(yùn)行管理人員并未增加，有效減輕了各級(jí)財(cái)政的負(fù)擔(dān)。由于故障診斷和處置的準(zhǔn)確性和及時(shí)性的大幅度提高，有效提升了工程和設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性，各級(jí)管理人員可利用多種工具，收集運(yùn)行安全狀態(tài)和結(jié)構(gòu)異常信息，對(duì)異常信息進(jìn)行綜合分析、核查，確定異常程度，將分析結(jié)論進(jìn)行發(fā)布和預(yù)警，為故障提前排除提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障提前排除，減少了運(yùn)行損失。由于對(duì)主要設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)的逐步實(shí)現(xiàn)，使得傳統(tǒng)的基于時(shí)間因素的設(shè)備維修決策轉(zhuǎn)變?yōu)榛跔顟B(tài)因素的設(shè)備維修決策，減少了維修的盲目性，提高了維修的針對(duì)性和經(jīng)濟(jì)性。而自動(dòng)化更為泵站的單臺(tái)機(jī)組、單座泵站、單級(jí)中的若干座泵站、多級(jí)泵站的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度，甚至為清污設(shè)備的優(yōu)化運(yùn)行提供了可能性和有效性。根據(jù)優(yōu)化調(diào)度軟件提交的優(yōu)化運(yùn)行方案，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以方便地調(diào)整各臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行姿態(tài)，從而使系統(tǒng)能夠按給定目標(biāo)優(yōu)化運(yùn)行，進(jìn)而提高運(yùn)行效率和效益。目前，江都、淮安、宿遷等水利樞紐已可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域水工程群尺度的優(yōu)化調(diào)度。整個(gè)江水北調(diào)工程的優(yōu)化調(diào)度雛形已經(jīng)建成。

對(duì)于水閘而言，根據(jù)調(diào)度目標(biāo)，實(shí)時(shí)調(diào)整閘門狀態(tài)已經(jīng)變得非常便捷。由于淮河入海水道工程本身的特點(diǎn)，該工程在初期行洪時(shí)對(duì)總流量及南、北偏泓的流量和水位的控制要求較高，通過(guò)對(duì)入海水道沿線 4 座樞紐工程的自動(dòng)控制，可以有效保證入海水道堤防和各水工建筑物的安全。對(duì)于灌區(qū)，通過(guò)決策支持系統(tǒng)對(duì)各分水口門的自動(dòng)控制，可有效提高用水效率和供水質(zhì)量。洪金灌區(qū)總面積 5 萬(wàn) hm2，耕地面積 2.8 萬(wàn) hm2，年均實(shí)灌面積 2 萬(wàn) hm2。通過(guò)優(yōu)化調(diào)度和自動(dòng)控制，節(jié)省了調(diào)度的時(shí)間，提高了調(diào)度的效率，由 7 d 輪灌 2 次提高到 3 d 輪灌 1 次，且各分水口的水位平均提高了 10 cm，灌區(qū)自流面積增加了0.35 萬(wàn) hm2。

3 江蘇水利信息化與自動(dòng)化存在的問(wèn)題

江蘇水利信息化和自動(dòng)化建設(shè)起步較早，在初期建設(shè)時(shí)探索性的成分明顯，這種探索不僅是江蘇水利的探索，在一定程度上也是全國(guó)水利的探索。探索過(guò)程中，也存在和暴露出一些問(wèn)題。

3.1 規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)的引領(lǐng)作用未得到充分發(fā)揮

盡管江蘇在水利信息化和自動(dòng)化建設(shè)初期就比較重視相關(guān)的規(guī)劃工作，但由于對(duì)信息化和自動(dòng)化認(rèn)識(shí)的深度不足，使得規(guī)劃本身的深度和質(zhì)量不高，指導(dǎo)性不強(qiáng)。同時(shí)，由于客觀上存在的信息化和自動(dòng)化建設(shè)的部門、地區(qū)分割，又使得規(guī)劃的約束性下降。在技術(shù)層面上，由于沒(méi)有及時(shí)制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，甚至缺乏指導(dǎo)性意見(jiàn)，也沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)劃與設(shè)計(jì)審查機(jī)制，使得信息化和自動(dòng)化在構(gòu)架、型式和設(shè)備的型號(hào)參數(shù)等方面表現(xiàn)出較嚴(yán)重的隨意性，給后期不同尺度的整合帶來(lái)了障礙。

3.2 公共資源的利用存在認(rèn)識(shí)偏差

江蘇水利 20 世紀(jì) 90 年代初建設(shè)的寧宿防汛數(shù)字接力通訊系統(tǒng)，90 年代中期建設(shè)的大運(yùn)河一點(diǎn)多址通訊系統(tǒng)等總體上不能認(rèn)為是成功的。究其原因，既有受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的制約等技術(shù)因素，但更多的是這些系統(tǒng)為水利部門自建等體制因素。水利部門自建通訊系統(tǒng)，無(wú)論是建設(shè)和保障能力，還是投入水平，都難以保障系統(tǒng)的高水平建設(shè)、穩(wěn)定可靠運(yùn)行和系統(tǒng)效益的發(fā)揮。從 2000 年開(kāi)始建設(shè)的水利骨干網(wǎng)采用租用公共通信網(wǎng)的方式，取得了明顯的效果。但還存在一些本可以利用公網(wǎng)的站點(diǎn)仍然自建光纖、無(wú)線擴(kuò)頻等網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)象，同樣存在一系列管理問(wèn)題。江蘇水利自備的衛(wèi)星通訊應(yīng)急車，也未能發(fā)揮應(yīng)有的效用。

3.3 功能定位和設(shè)備配置欠當(dāng)

對(duì)信息化與自動(dòng)化的目的和目標(biāo)定位欠當(dāng)，一定程度上存在追求外在表現(xiàn)形式的傾向。不顧工程規(guī)模，不考慮工程的重要性，不計(jì)效益，一味追求自動(dòng)化，一味追求系統(tǒng)高配置的做法較為普遍且還在延續(xù)，以為有了自動(dòng)化功能、用國(guó)際上最先進(jìn)的設(shè)備堆砌起來(lái)就是現(xiàn)代化了。對(duì)于單個(gè)工程而言，近 10 年監(jiān)控系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的功能并沒(méi)有明顯增加，但造價(jià)卻明顯增加，系統(tǒng)的功能目標(biāo)提高與系統(tǒng)造價(jià)的大幅增長(zhǎng)不匹配。一些中小型水庫(kù)的溢洪閘，建庫(kù) 20～30 年以來(lái)都沒(méi)有溢洪的記錄，也要裝上遠(yuǎn)程視頻和自動(dòng)控制系統(tǒng)。信息化方面存在低水平重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象，追求系統(tǒng)高配置的做法亦較為普遍。

3.4 功能開(kāi)發(fā)和資源整合效果不顯著

由于自動(dòng)化各相關(guān)系統(tǒng)之間存在較突出的性能、功能的不匹配問(wèn)題，使得自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的功能難以充分發(fā)揮。對(duì)于泵站，由于機(jī)組性能率定還處于試驗(yàn)階段或真機(jī)率定的成本很高，機(jī)組性能是通過(guò)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)換算的，換算誤差無(wú)法做出準(zhǔn)確評(píng)估，使得機(jī)組調(diào)節(jié)缺乏可信的依據(jù)，因此優(yōu)化調(diào)度還僅停留在軟件的層面上。泵站的狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷技術(shù)還處在探索研究階段，一些被監(jiān)控對(duì)象自身達(dá)不到自動(dòng)操作的要求。這使得單座泵站也難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化。而多級(jí)泵站由于涉及河道輸水與用水、湖泊調(diào)蓄、特定水位等眾多因素，其優(yōu)化模型還在不斷探索中。對(duì)于水閘，由于大多數(shù)水閘的流量未精確率定，且水閘安全監(jiān)測(cè)方面目前開(kāi)展的較少，已有監(jiān)測(cè)的穩(wěn)定性和精確性也都不高，能真正實(shí)現(xiàn)控制的水閘并不多。對(duì)灌區(qū)和供水工程而言，整個(gè)灌區(qū)實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)控制的范例現(xiàn)在還沒(méi)有推出。因此，水利工程真正實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班（少人值守）”和自動(dòng)優(yōu)化控制運(yùn)行的目標(biāo)還有較大距離。

相對(duì)于信息化工程已有的硬件設(shè)施、應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)等資源而言，在資源有效整合、互聯(lián)互通、信息共享等方面效益還有待于進(jìn)一步推進(jìn)，資源或數(shù)據(jù)的挖掘還處于起步階段，所謂的深度挖掘，無(wú)論是技術(shù)上還是機(jī)制上都還存在較多障礙。由于資金投入渠道不同，項(xiàng)目來(lái)源多樣，成果歸屬問(wèn)題復(fù)雜，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)各異，加之技術(shù)難度大等多方面因素，造成信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)各自為政，軟硬件環(huán)境統(tǒng)一利用困難，應(yīng)用分散，缺乏整體優(yōu)勢(shì)等現(xiàn)象，資源整合難度大，導(dǎo)致信息化建設(shè)整體水平難以有效提高。

3.5 管理能力不足

信息化規(guī)劃編制與實(shí)施能力不足，信息化和自動(dòng)化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，建設(shè)項(xiàng)目缺少歸口部門的統(tǒng)一和有效審核。信息化和自動(dòng)化建設(shè)執(zhí)行水利基本建設(shè)的程序和規(guī)定，缺乏有針對(duì)性的建設(shè)管理規(guī)定，工程招標(biāo)評(píng)標(biāo)、建設(shè)監(jiān)理、質(zhì)量評(píng)價(jià)、性能檢測(cè)、驗(yàn)收的要求不明確，使得建設(shè)整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和質(zhì)量保證方面存在一定風(fēng)險(xiǎn)。主管部門、工程參建單位、工程運(yùn)行管理單位的專業(yè)人才匱乏，難以保證工程建設(shè)與運(yùn)行管理質(zhì)量。運(yùn)行管理的資金不充足，制約了信息化和自動(dòng)化工程的維護(hù)、升級(jí)、開(kāi)發(fā)等后期工作。

4 江蘇水利信息化與自動(dòng)化的改進(jìn)和發(fā)展方向

倪光南先生指出：“頗有諷刺意味的是，‘信息化帶動(dòng)工業(yè)化’的口號(hào)在實(shí)踐中變成了‘以中國(guó)的信息化帶動(dòng)外國(guó)（信息產(chǎn)業(yè)）的產(chǎn)業(yè)化’”[1]。江蘇水利信息化與自動(dòng)化已經(jīng)走過(guò)了 10 多年的探索與實(shí)踐歷程，今后應(yīng)在總結(jié)已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從指導(dǎo)思想到具體操作上進(jìn)行重大改進(jìn)，準(zhǔn)確把握發(fā)展方向，使江蘇水利信息化與自動(dòng)化進(jìn)入科學(xué)發(fā)展的時(shí)期。

4.1 明確目標(biāo)定位

從本質(zhì)上講，信息化與自動(dòng)化都是手段，而不是目的。水體在水網(wǎng)中的流動(dòng)特征，與運(yùn)輸機(jī)械在路網(wǎng)中、電能在電網(wǎng)中、信息在通訊網(wǎng)中的流動(dòng)特征有著重大的區(qū)別，因此，水利信息化與自動(dòng)化應(yīng)該在很大程度上有別于電力、通訊、道路、金融等系統(tǒng)的信息化與自動(dòng)化。水利信息化和自動(dòng)化的根本目的是發(fā)揮水利工程的最大能力，合理配置水資源，提高工程運(yùn)行的安全可靠性，節(jié)省人力資源。水利信息化與自動(dòng)化的一切規(guī)劃、研發(fā)、設(shè)計(jì)、建設(shè)、管理行為，都應(yīng)緊緊圍繞這一主題。高度的信息化和自動(dòng)化，應(yīng)該不是水利所要追求的目標(biāo)，即使建成了高度的信息化和自動(dòng)化，也難以發(fā)揮信息化、自動(dòng)化應(yīng)有的效用，導(dǎo)致投資浪費(fèi)，資源浪費(fèi)，同時(shí)還將增加不必要的管理費(fèi)用，充其量只能獲得觀感上的愉悅。對(duì)于水利工程，信息化與自動(dòng)化系統(tǒng)的簡(jiǎn)約、實(shí)用和高效是應(yīng)該始終遵循的基本原則。

4.2 大力實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)

在操作層面上，水利信息化和自動(dòng)化建設(shè)最重要的是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容、性能指標(biāo)、設(shè)備配置及可靠性、安全性、穩(wěn)定性、開(kāi)放性等做出統(tǒng)一和具體的規(guī)定，以使信息化和自動(dòng)化在各個(gè)層次、各個(gè)環(huán)節(jié)上都能基本匹配與銜接，既避免一些地方標(biāo)準(zhǔn)太高而造成浪費(fèi)，又防止一些地方標(biāo)準(zhǔn)太低而造成短板效應(yīng)。同時(shí)解決好數(shù)據(jù)接口、信息的存儲(chǔ)與處理的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題，避免形成一個(gè)個(gè)信息孤島，提高信息利用率。對(duì)于不同類別的工程，也要有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方案供選擇。信息化、自動(dòng)化和保護(hù)裝置的冗余度應(yīng)適當(dāng)，避免過(guò)度冗余。

4.3 充分利用公共資源

隨著通信業(yè)的迅速發(fā)展，江蘇省的光纜已通達(dá)到城市的每幢大樓、農(nóng)村的每個(gè)村莊。水利信息化應(yīng)充分利用這一技術(shù)條件，縣以上骨干通信全部采用公網(wǎng)，縣以下信息采集實(shí)行公網(wǎng)專網(wǎng)結(jié)合，適宜公網(wǎng)則取公網(wǎng)。不應(yīng)再投資建設(shè)類似防汛應(yīng)急通訊衛(wèi)星車等設(shè)備和設(shè)施，需要時(shí)可租用或調(diào)用專業(yè)通訊系統(tǒng)的設(shè)備。對(duì)于規(guī)模小、數(shù)據(jù)量少或地處偏僻地區(qū)的工程和水文站點(diǎn)，應(yīng)委托通訊部門進(jìn)行信息的采集和傳輸，甚至可委托進(jìn)行信息處理。信息化、自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)等工作應(yīng)盡量委托高等院校和科研院所進(jìn)行，工程維護(hù)應(yīng)委托專業(yè)公司進(jìn)行。

4.4 合理配置技術(shù)與設(shè)備

通訊協(xié)議主要有 RS-485 通訊、以太網(wǎng)通訊 2 種，以太網(wǎng)能采用通用的軟件協(xié)議進(jìn)行通信，開(kāi)放性好，可以使自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組態(tài)容易，編程工作量減少，通訊速度快，極易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和調(diào)試。PLC 是自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，應(yīng)通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，在滿足功能要求的前提下，合理選用 PLC，避免 PLC 使用過(guò)多、檔次過(guò)高的情況。視屏監(jiān)視系統(tǒng)更應(yīng)合理配置，回歸視屏監(jiān)視系統(tǒng)的本質(zhì)功能。各類高氣壓電氣設(shè)備配備的相關(guān)儀器儀表和保護(hù)裝置也要大大簡(jiǎn)化，避免保護(hù)裝置的造價(jià)高于被保護(hù)對(duì)象的情況。

應(yīng)盡量選用國(guó)產(chǎn)信息化和自動(dòng)化設(shè)備，改變一味追求進(jìn)口設(shè)備的現(xiàn)象。目前國(guó)產(chǎn)設(shè)備的功能、性能及穩(wěn)定性、可靠性均不低于進(jìn)口設(shè)備，采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備可以有效地降低投資和運(yùn)行維修成本，提高系統(tǒng)的性價(jià)比。

4.5 強(qiáng)化人才培養(yǎng)與系統(tǒng)維護(hù)

切實(shí)加強(qiáng)水行政主管部門、水文系統(tǒng)、工程管理單位和水利設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位信息化和自動(dòng)化人才的引進(jìn)與培養(yǎng)工作，以保證水利信息化、自動(dòng)化工程建設(shè)與管理工作正常開(kāi)展。在系統(tǒng)的維護(hù)與升級(jí)方面，日常維護(hù)應(yīng)依靠管理單位自有的人才，以保證系統(tǒng)的正確操作、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能對(duì)簡(jiǎn)單問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)處置。重大維修和升級(jí)可以采用服務(wù)外包的方式，以保證重大維修的及時(shí)有效和系統(tǒng)的常態(tài)化。系統(tǒng)維護(hù)的關(guān)鍵，是落實(shí)維護(hù)經(jīng)費(fèi)。

4.6 完善管理制度

建立強(qiáng)有力水利信息化、自動(dòng)化工作的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)機(jī)制，統(tǒng)籌各地、各級(jí)、各方力量，共同做好工程建設(shè)、管理工作。合理調(diào)整有關(guān)部門職責(zé)，減少運(yùn)行管理的復(fù)雜度，優(yōu)化工作流程，提高管理的效率。在工程建設(shè)管理上，要針對(duì)信息化、自動(dòng)化工程特點(diǎn)，制定相應(yīng)的工程立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量、驗(yàn)收管理規(guī)定。特別要明確驗(yàn)收程序和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并委托專業(yè)公司對(duì)系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行測(cè)試。

[1]倪光南. 從“信息化”到“工業(yè)化”的思辨[J]. 中國(guó)科技財(cái)富，2008，(11)：27～29.