灌区信息化建设规划原则探讨

郝敬伟，刘小军，田京飞

（河南省陆浑水库管理局，河南 洛阳 471003）

0 引言

近几年，国家对水利建设投资不断加大，河道治理、水库水电建设、灌区续建配套节水改造等工程陆续开工。2011 年中央一号文件更将我国水利建设提到了前所未有的高度，大部分开建于 20 世纪 60—70 年代，老化病险严重的灌区工程迎来了发展的好时机。灌区渠道工程、配套设施、管理设施等的加固，续建，改扩建工程得到了有力的资金支持，在当前水利科技快速发展的基础上，灌区水利工程建设正向全面现代化快速迈进。

灌区原有的管理模式和手段已不能适应当前管理工作的需要，以先进、科学、高效为特征的信息化建设逐步得到重视，信息化程度的高低也已成为衡量灌区建设、管理水平的重要依据。作为水利现代化重要标志的灌区水利信息化，内容广泛，涉及系统工程，计算机软件和网络，数据库，自动化控制，通讯和电子等技术在数据采集处理、信息传输、网络管理、决策支持等方面的运用，且直接面向管理者，对灌区工程运行和效益的发挥影响巨大。因此，做好灌区信息化系统建设规划至关重要，它不仅关系到整体资金投入，还与系统的实际应用及效益发挥紧密相关，其中应遵循的基本原则值得我们深入探讨。

1 建设目标和内容

灌区信息化建设的目标是充分利用现代先进科学技术，尤其是电子、计算机、网络技术，围绕灌溉管理，坚持以人为本，深入开发灌区信息资源，打造灌区工程管理及运行管理的全信息支持、应用平台，建立集约高效、人水和谐的灌区运行环境。

根据建设目标要求，灌区信息化建设的主要内容包括：灌区 GIS 地理信息、雨水情测报、墒情监测、灌区工情监测，闸门远程监控、用水调度管理、灌区防汛会商、办公自动化等子系统的建设以及通讯网络和数据库构建[1]。基于以上建设内容的集成系统，能够完成灌区有关数据、图像、水利活动等信息的采集，传输，处理，存储和应用，直接服务于灌区防汛、工程管理和灌溉管理。系统应具备以下功能：

1）提供灌区水情、墒情、配水调度及工程状况数据，以及监视图像等信息的采集、处理、查询、整编、输出、应用。

2）实现闸门远程监控、工情水情远程监视，以及远程防汛会商。

3）实现信息的分析、对比，以及利用数据信息建立决策模型，为灌区灌溉、防汛提供支持。

4）通过信息网络实现灌区管理单位局域内的自动化办公。

2 规划原则

信息化建设规划是做好信息化系统设计的前提，规划质量的高低不仅取决于规划人员的技术水平，还受灌区自然环境、工程条件、人文因素的制约。要将先进的科学技术合理、协调地融入到实际的灌区管理中，科学地做好信息化建设规划，应坚持以下几点原则：

1）投资效益最大化。对于众多子系统建设，有限的资金投入要分配合理，即不能集中投入到一套子系统的超标建设，也不能过于分散到每个环节。应认真拆分整个信息化系统架构，认清主体、分部及其之间的关系，在确保分部高效运行、主体逐步建立的基础上，确定投资重点和度量，以保障取得最大的投资效益。

2）保持科学先进性。当前，计算机、电子、通讯技术发展迅速，关系也越来越密切，其中任何一项细微的软、硬件技术革新，都有可能造成系统的更新甚至换代。作为信息化系统建设的基础支撑，保持各项技术的先进性至关重要，它决定着整个系统的生命周期和使用效率。在规划中要尽可能利用各方面的前沿技术，避免走入系统刚建成就已落后并且难以维护和运行的困境。

3）坚持系统开放性。灌区信息化系统由多个子系统组成，各子系统的信息输出和输入接口一般都使用国家标准，具有较好的兼容性，为系统集成提供了可能。系统集成度是衡量其优越性的一项重要指标，集成度越高，系统占用的空间越小，性价比越高。系统集成也是减少投资、后期管理和使用成本的重要手段。因此，信息化系统规划应重视各子系统软硬件标准的使用，要求各子系统具有较好的开放性，以利于系统集成。

4）坚持系统实用性。系统的建立是以在满足一定要求的前提下能够实际应用并产生可观效益为目的的，因此，在系统规划时就应以效用为目的，做好系统需求分析，尽量避免表面花架子，将有限的资金用在刀刃上。坚持系统在操作、运行、效果方面的实用性，切实发挥系统建设效益，是系统规划的基本原则。

5）坚持安全可靠性。信息系统的安全可靠涉及运行中的软和硬环境 2 个方面，软环境包括计算机网络的防毒防黑、程序软件运行维护、人员误操作规避作等；硬环境包括野外设备多防保护、电子设备防磁、供电系统稳定维护等。规划中应在这 2 方面联合设防，明确重点，加强网络、电子、电源、采集设备等的安全防护措施。

6）具有良好扩展性。灌区信息化是一个庞大的系统工程，且具有子系统较多、涉及技术面广、技术更新快等特点。1 次有限的投资建设，不可能完善所有的设备和功能，为后期的续建和升级需要而保持建设的可持续性是信息化建设规划不容忽视的重要内容。在系统正常运行下增加测控点，添加、升级设备但不增加大量投资，都要求系统具有较好扩展性的支持。因此，对系统中电子设备、计算机软硬件的可扩展性要求较高，规划中应注意为系统扩展保留一定空间。

7）易于系统管理和维护。 系统设备多，分布面广，如果规划不合理，就很容易增加管理难度和维护成本。规划中应尽可能将信息采集点靠近管理人员工作地布置，将设备集中管理，各子系统通讯线路统一规划，以减少日常维护中不必要的长途奔波、故障多点检测等环节，利于管理工作的高效进行。

3 建议

多年的信息化系统管理经验证明，系统的长效运行不仅取决于系统技术和设备的科学、先进，还取决于系统的日常检查、维修和管护。因故障发现不及时或维修跟不上而导致系统不能正常使用甚至瘫痪的案例不在少数。加强日常管理是系统安全运行的必要保障。为此重点提出以下几点建议，宜在系统规划和运行时予以高度重视[2]：

1）加强制度化建设。灌区信息化系统具有精密的设备和严格的技术操作流程，系统的管理和使用必须明确责任主体、规范管理职责、严格操作规程、建立奖惩机制。制定一系列清晰、严谨、科学、规范的系统管理制度，是系统长效运行的重要保障。

2）重视设备的安全防护。水利信息化系统的大部分设备设施均在荒郊野外，易受天气变化、动物活动、人为破坏等影响。比如，暴雨天气很容易造成野外电子设备遭雷击短路或断路；数控采集设施线路易遭鼠兔啃咬破坏；民用的设备易遭盗窃等。所以，设备的防雷、防水、防火、防冻，防盗等至关重要，应在日常管理、检查中给予高度重视。

3）加强管理人员培训。 信息化系统技术含量较高，涉及水利、电子、通讯、计算机、自动化控制等专业，因此，对管理人员的技术素质要求也相对较高，但这样的综合型人才在灌区管理单位并不多见。管理人员素质的高低往往可决定系统能否正常运行，因此，在系统建设期让管理人员及时参与，完工交付使用后为管理人员提供充足的培训学习机会是十分必要的。

4 结语

灌区信息化建设是一项规模庞大、结构复杂、技术含量高、建设周期长的系统工程，良好的建设规划是工程能够节约投资、顺利实施的前提，是工程竣工后能够长期高效运行的基础。因此，在灌区信息化建设过程中，要根据灌区实际情况，结合当前科技现状及发展方向，围绕建设目标，高度重视规划原则的研究和制定，并坚持原则，做好建设规划。

[1] 顾宇平. 全国大型灌区信息化建设与发展[EB/OL]. [2012-12-12]. http://www. jsgg. com. cn/Index/Display. asp?NewsID= 8231.

[2] 水利部信息化工作领导小组办公室. 全国水利信息化发展“十二五”规划[S]. 北京：水利部信息化工作领导小组办公室，2012: 18-90.