李小龙，丁廉营，程 慧，徐存东

（1.宁夏回族自治区盐环定扬水管理处，751100，吴忠；2.华北水利水电大学水利学院，450045，郑州）

陕甘宁盐环定扬黄工程信息化建设若干问题与对策

李小龙1，丁廉营2，程 慧2，徐存东2

（1.宁夏回族自治区盐环定扬水管理处，751100，吴忠；2.华北水利水电大学水利学院，450045，郑州）

针对陕甘宁盐环定扬黄工程信息化建设过程中出现的建设资金缺乏、信息化基础设施及软件配套建设滞后、信息系统间衔接及综合集成障碍、信息化建设标准不统一等问题，近年盐环定扬水管理处相继实施了拓宽建设融资渠道、通信网络续建改造以及工程信息化规划制定等一系列信息化建设工作，在提升工程实时监控与调度运行效率的同时，强化了工程信息综合集成能力，相关建设举措可为同类大型扬水灌溉工程信息化建设提供有益借鉴。

盐环定扬黄工程；信息化；续建改造；建设对策

作为社会生产力发展和人类文明进步的新的强大动力，信息化水平已成为衡量一个国家综合实力、国际竞争力和现代化程度的重要标志。水利信息化建设是顺应全球信息化发展潮流、武装和改造传统水利、发展民生水利、提高水利管理能力和水平、推动水利部门职能转变的迫切需要，也是水利现代化的重要组成部分。陕甘宁盐环定扬黄工程是国家投资建设的大型电力扬水工程，自运行以来一直由宁夏盐环定扬水管理处（以下简称管理处）承担其共用工程的运行管理任务。2009年年底，陕甘宁盐环定扬黄工程实施了为期两年的水利信息化续建改造，工程改造过程中充分利用现代信息技术，深入开发和广泛利用工程运行中的信息资源，促进信息交流和资源共享，实现各类水利信息及其处理的数字化、网络化、集成化、智能化，全面提升了盐环定扬黄工程为当地经济和社会发展服务的能力和水平。

一、盐环定扬黄工程信息化建设面临的问题

1.建设资金缺乏

盐环定扬黄工程服务的对象为受政府保护的相对弱势的农业。灌区农业生产力水平及用水效益偏低，一般因回报率低，民营资本不愿向工程信息化建设投入资金。盐环定扬黄工程信息化建设需要投入大量资金，不仅前期基础信息站网建设、计算网络建设、专业应用系统建设等缺乏可靠的资金来源，一些建成后的系统运行管理费用也无法落实，严重制约着工程信息化建设的步伐。

2.信息化基础设施建设滞后

盐环定扬黄工程在自动化实时监控系统、数据自动采集系统建设等方面相对滞后，信息化网络配置及应急通信保障设施不够完善，大部分观测站点信息传输与监控设施仍比较落后，部分站点依旧以人工监控为主要手段。工程在网络化通信传输、办公信息网络化、自动化信息监控系统等通信网络基础设施建设方面欠账严重，无法实现水情、工情信息的实时监控与传输，直接限制了工程信息化程度。同时，大型信息数据库的缺失，致使工程部分重要数据难以被整合，无法向外界用户提供有效的服务。

3.重硬件建设，轻软件开发

盐环定扬黄工程信息化建设普遍重视硬件建设而忽视软件开发，且已开发的软件又未能较快推广应用，严重制约了工程信息化水平的提高。具体表现如：水利通信信息综合自动化业务系统不完善，各类生产统计报表缺乏自动生成功能，且仍依赖于工作人员手动填报；水费收缴程序繁杂，缺乏供水收费系统终端，无法有效解决供水预缴费管理、防止水费丢失和水费拖欠等问题。软件应用的匮乏，使得硬件的效力无法充分发挥，致使信息系统操作维护困难及水利业务效率低下。

4.信息系统间接口障碍

盐环定扬黄工程各子信息系统之间及子系统与流域、自治区、地市级、县级等5个层次间系统的接口衔接困难。各子系统如防汛抗旱、水利行政资源管理、水资源管理决策、水质监测与评价、水土保持监测、农村水电及电气化管理、水利信息公众服务、水利规划设计管理和水利专业数字图书馆等，信息化建设规模日益庞大，结构日益复杂，灌区各系统间的信息化建设规模、重点及实施时间、技术方案也不尽相同，这些均致使系统间的信息接口衔接出现障碍，影响了信息间的高效转换传输。

5.信息综合集成能力薄弱

在盐环定扬黄工程信息化系统建设时，水情信息采集、土壤墒情监控、输水调度管理等子系统各自独立，未形成一体化的综合集成系统，未能科学高效地为扬水工程的调度管理提供集成化信息。

6.信息化建设缺乏统一规划

盐环定扬黄工程信息化建设过程中，因未精确掌握灌区渠系、水闸、测水断面、地下水水位、渡槽、管理机构、山洪入渠信息监测站点等具体规范化的分类、编码等布设参数信息，以及工程水利信息化建设现状，致使工程普遍存在立项审批、设计、施工及质量评定实施标准不统一的情况，未做到工程信息化建设“一盘棋”，不利于工程信息化建设的统一监管。

二、盐环定扬黄工程信息化实施对策

1.多元化筹资渠道开发

工程信息化建设资金投入大、科技含量高。近年，盐环定扬黄工程积极开发各方面筹资渠道，正逐步形成“政府投资、政策引资、社会融资、民营出资、银行贷款、引入外资”的多元化、多渠道投资格局。工程逐步实行分级负担、分项建设的投资模式，将水利信息化建设纳入各级部门的基本建设计划预算，逐年投入，分步建设，逐步完善，在加强资金监管的同时，也为工程信息化建设与发展提供可靠的资金保障。

2.信息化网络构建

（1）通信光缆线路敷设与设备安置

近年针对盐环定扬黄工程，实施了约200 km的通信网络升级改造，主要涵盖建设架空和直埋通信光缆线路两部分工作。一是架空光缆线路敷设。由管理处高空机房开始，沿秦汉渠渠道、红卫沟、东干渠渠道至盐环定一泵站进行架空敷设，共架设72芯共用光缆线路18 km，16芯专用架空光缆37 km。二是直埋光缆线路敷设。由一泵站开始经八泵站、#2分水闸、狼布掌泵站至宁夏甘肃两省（自治区）交接处，沿干渠两侧直埋敷设专用16芯光缆线路108 km；由一泵站开始经八泵站、#2分水闸、牛家口泵站至宁夏陕西两省 （自治区）交接处，沿干渠两侧直埋敷设专用16芯光缆线路92 km。三是配套电气设备安置。沿管理处控制中心至基层泵站安置配套共用工程通信网络机柜、数字交换机、网管系统（SDH）、交换机、终端计算机及语音电话、配套电源柜等共计543台 （套）。通信光缆线路及配套设备的敷设安置，极大地完善了盐环定扬黄工程信息化网络系统，为工程信息化建设奠定坚实的基础。

（2）办公信息网络建设

盐环定扬黄工程共用通信网络建设分为外网与内网两部分工作。一是外网建设。管理处机关及基层泵站、水管所等信息枢纽处的通信网络升级至50M带宽，显著提高了信息传输与办公效率。针对基层泵站采用SDH网络设备进行物理隔离，借助于综合自动化内网16芯光缆专用线路，构建移动业务网络平台。借助于互联网平台开通了水利行业电子政务网及盐环定扬水管理处信息网，实现与自治区政府、各直属单位及市县水利部门之间办公信息的专线连接和公文无纸化传输与信息资源共享。二是内网建设。盐环定扬黄工程综合自动化专用网络借助于宁夏水利专网与水利厅信息化专用网络构建，在盐环定管理处内部建成了管理处调度中心站、惠安堡中心水管所调度中心站及12座基层光纤通信网络系统。全系统最终形成以盐环定管理处（中心站）为中心的 622MSDH+ 155MSDH光纤宽带综合业务通信平台，实现对工程的遥信、遥测、遥控、遥视等功能。

3.综合自动化监控系统建设

（1）监控系统结构布设

盐环定扬黄工程综合自动化监控系统由管理处调度中心综合自动化监控系统、泵站站级综合自动化监控系统及现场采集系统三部分组成。调度中心综合自动化监控系统为整个系统的神经中枢，主要包括核心自动化服务器、核心交换机、计算机工作站、SDH网络设备和相应的软件等，实现数据存储和记录，同时完成网络数据转发；泵站站级综合自动化监控系统是泵站站级的中枢，主要包括核心通信服务器、网络交换机、操作终端等，实现遥信、遥测、遥控、遥视等功能；现场控制层是整个系统的终端，主要包括各类保护、测控装置单元，测量仪表，执行机构等，实现对设备的保护和测控。

（2）监控系统设备升级

为加大对工程水情、工情信息的监控力度，管理处在各干支渠系沿线全面覆盖安装高低压电气监测设备保护装置共346台 （套），安装机组LCU、公用LCU前端测量装置各24台（套），更换液控阀配装PLC控制装置85台（套），配装电子水情传感器共143台（套），同时安装11台雷达水位计、29台超声波水位计、12台地下水水位监测计、9台管道电磁流量计、2套明渠流量计，实现对6座干渠直开口闸门测控的一体化改造，安装了6台压力式水位计。目前，管理处调度中心可通过数据传输设备和通信光纤网络，实现对水位、流量等数据的实时采集，实现对工程水情、工情的全方位实时监测。

（3）可视化监控系统建设

盐环定扬黄工程建成全面覆盖12座泵站的视频监控系统，并在管理处调度中心及惠安堡中心水管所设立遥视系统监控工作站，实现对泵站及配套变电站内现场作业、变压器、开关站各设备运行、泵房电机水泵运行、主控室工作、压力管道输水等情况重要现场的实时远程监控、预警监测与安全防护，以便对发生的紧急情况作出及时响应。

4.信息化建设硬件、软件一起抓

盐环定扬黄工程信息化建设搭建了覆盖全灌区的通信网络，引入了高性能计算机及各类传感监控设备，用于集成监控工程水情、工情等数据库，利用数据库技术实现对灌区水利数据的智力支持与数据共享。同时，采用多源信息同化技术对多源单点资料进行判错、校正，从而对实时监控数据进行空间与时间的插补、延展及统计学分析。另外，在具体信息化建设过程中，坚持硬件、软件一起抓，一方面继续推进信息基础设施建设，引进先进的技术设备，另一方面组织科研机构进行联合攻关，在软件研发和应用系统集成方面加强投入。

5.统一系统接口，强化系统集成

工程信息化建设各子系统均隶属于上级系统，但各级间并无直接的控制关系，因此须提供统一标准接口，并按各级部门的职责与隶属关系，通过通信及计算机连接，构成骨干信息网络系统，进而实现整个工程信息成果的共享。统一各子系统接口，有利于克服系统间条块分割状态，以及开展系统集成及灌区信息的高效管理。为实现工程信息化系统集成，管理处根据灌区各取水用户的需求特征，将各子系统连接为完整、可靠、高效且经济的整体，从而达到协调集成灌区系统间工作、充分发挥信息化系统整体效益的目的。

6.信息化建设规划制定

为科学指导工程信息化建设的开展，做到工程全面规划，统一建设标准，总结近年信息化建设的经验与教训，根据宁夏回族自治区水利厅水利信息化工作会议精神，结合当前水利信息化发展的新要求，管理处于2012年编制完成了《盐环定扬水管理处信息化规划》。该规划主要包括图、表、册及报告。一是图，包括《盐环定干渠直开口监测站点布设图》《盐环定水闸监测站点布设图》《盐环定测水断面监测站点布设图》《盐环定地下水水位信息监测站点布设图》《盐环定水闸视频监测站点布设图》《盐环定渡槽监测站点布设图》《盐环定管理机构布设图》《盐环定山洪入渠信息监测站点布设图》。二是表，包括 《盐环定干渠直开口监测站点布设表》《盐环定水闸监测站点布设表》《盐环定测水断面监测站点布设表》《盐环定地下水水位信息监测站点布设表》《盐环定水闸视频监测站点布设表》《盐环定渡槽监测站点布设表》《盐环定管理机构布设表》《盐环定山洪入渠信息监测站点布设表》。三是册，包括《盐环定扬水管理处信息化建设会商室、调度室平面图集册》。四是报告，包括《盐环定扬水工程水利信息化建设现状报告》。该项规划作为统筹盐环定扬黄工程信息化的顶层设计，为工程信息化建设指明了方向，在统一标准规范体系的前提下，保障各系统横向、纵向的互联互通与共享应用。

三、盐环定扬黄工程信息化建设方向探究

1.信息联合会商及一体化建设

为进一步提高信息化环境中联合办公的效率，实现灌区信息监管一体化，管理处宜从如下方面入手。一是建立会商中心系统。宜在管理处调度中心建立涵盖基层16个单位的视频会商中心与联合调度室，同时在管理处大厅配备调度分中心电视宣传屏，提高联合办公效率。二是实施信息监管一体化。宜实施盐环定扬黄工程监控系统针对水工建筑物设施监测、水情监测、闸控监测、地下水水位监测等79个测控点以及18个关键测水断面、2处直开口处水情的一体化监测，实施干渠直开口闸门测控一体化，实现对工程信息的实时一体化全盘监管。

2.提高信息网络的保障水平

结合适应盐环定扬黄工程的实际标准，须加强信息化基础设施建设，配置安全设施，建立安全运营规章，健全安全监管机制，逐步形成盐环定扬黄工程信息安全体系。要创新工程信息化建设及运营管理体制机制，建立健全信息化建设管理规章，落实维修养护费用，保障设备安全运行。宜增设管理处至基层泵站的通信工程架空线路、光缆线路，形成双回路通信保障，以最大限度地降低设备故障导致的通信中断，加强信息网络传输保障，从而提高灌区信息化系统正常运行的保障水平。

3.加强信息化建管制度化建设

为保持盐环定扬黄工程信息化建设可持续推进，应加强工程信息化建管制度化建设，落实工程信息系统监管人员，明确岗位职责，定期检查维护系统。要建立有效的监管应急响应预案机制，确保在意外情况下最大限度地保证信息系统正常运行。要积极培育锻炼工程信息化人才队伍，全面提升从业人员整体素质，普及信息技术知识与技能，造就一批既懂水利业务又懂信息技术的复合型人才，营造较为完善的工程信息化制度环境。同时，将工程信息化与电子政务培训纳入各级单位年度职工培训计划，从制度化层面全面促进信息化系统在工程管理运营中的推广应用。

四、结 语

水利信息化是水利现代化的重要体现和实现手段，是提高水利工程建设与运行管理效能、实现水利政务公开的重要途径，也是水利现代化的必然趋势。管理好、使用好、规划好陕甘宁盐环定扬黄工程的信息化平台，使工程更好地发挥服务社会的功能，造福陕甘宁三省（自治区）人民群众。以水利信息化带动水利现代化，加快水利信息化建设的步伐，对促进陕甘宁盐环定扬黄灌区经济与社会的持续健康发展具有重要现实意义。

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责任编辑 轩 玮

Information systems for Yanhuanding Yellow River Pumping Project of Shaanxi-Gansu-Ningxia

//Li Xiaolong, Ding Lianying,Cheng Hui,Xu Cundong

Information systems have been built for Yanhuanding Yellow River Pumping Project of Shaanxi-Gansu-Ningxia,with consideration to the problems of shortage of funds in project construction,lacking of hardware and software for information system,problems with linkage of information system and integration as well as inconsistency of construction standards.A number of measures such as widening channels for attracting financial resources,expansion and re-modernization of communication network and planning have implemented in recent years.Thanks to the application of real time monitoring,the efficiency of system operation has been greatly enhanced and capability of system integration has also been upgraded,which set up a good example for other large pumping stations for irrigation.

Yanhuanding Yellow River Pumping Project;informatization;expansion and re-modernization project; construction measures

TP14+TV

B

1000-1123（2016）05-0033-04

2015-11-06

李小龙，党委书记，高级工程师。

国家自然科学基金资助项目（51279064，31360204）；河南省教育厅科技创新人才支持计划资助项目（14HASTIT047）；河南省教育厅科技创新团队支持计划资助项目（14IRTSTHN028）；华北水利水电大学研究生教育创新计划资助项目（YK2015-01）。