关键词:计算机;网络技术;水利信息化;应用
中图分类号:TP399文献标识码:A文章编号:1671-7597(2012)0310107-02
随着计算机网络技术的迅速发展,社会发展已经处于一个前所未有的网络信息时代,信息的影响渗透到各个领域,水利行业也不例外。水利信息化已经成为开发和利用水利信息资源走进现代化的基础条件,在水文信息采集、防洪抗旱、水污染整治、水资源开发利用等方面,已发挥越来越重要的作用。
1计算机网络技术条件下水利信息化发展现状
经过多年发展,全国已经建立了各类信息采集网络设施,水利业务应用的各类系统开发也逐步深入,形成覆盖七大流域机构和省级水行政主管部门的计算机骨干网络和异地会商视频会议系统。水利信息资源开发利用和信息安全体系也逐步建立健全,计算机网络技术、电话、视频会议等网络通信技术、水利综合管理网络技术有效的支撑了水利勘测建设、规划设计、科研管理等各项工作,特别是在应对频繁发生的洪涝台风干旱灾害、地震地质灾害、供水安全保障、水量流域统一调度、水资源坏境监测保护等发挥了极其重要的作用,但同时也存在一定的问题,主要表现在:
1)水利信息化利用领域比较狭窄,利用的广度亟待加强。
随着计算机网络技术的迅速发展,水利行业各领域信息的获取和传递进一步增加,水利信息技术和长远也得到进一步发展,以新疆引额供水工程管理信息系统为例,该系统形成了包括内部通信专网、计算机网络和信息采集、闸门远程自动控制、各类电视会议和水电厂监控系统等子系统,为疆内引额供水工程的运行管理提供了先进的信息自动化技术手段。
然而,尽管多年来水利信息化技术手段做了大量工作,积累了一些水利的基本数据库,但涉及防洪救灾、水资源配置、水利开发管理等基础信息资源还有待完善,服务更多层次需求的水利调度,水利工程规划及其它专业数据库尚未形成。信息资源也存在时效性不高、种类不齐全、信息的数字化和规范化水平较低等问题,在一定程度上增加了水利信息资源开发利用的难度,特别是一些宝贵的原始水文观测记录、历史文档、规划与设计等资料已因年代久远,有的来不及更新,有的为得到妥善保护遭受损毁或者丢失。
2)水利信息资源共享不足,缺乏统一的规划和整合。
水利信息化资源的整合式可以更好的将水利信息资源、水利业务应用、水利基础设施等水利信息化资源进行合理配置和整合,充分发挥资源的作用和效能,增加水利行业各级各部门的协作,节省维护建设资金,进而促进水利信息化可持续发展。以某流域的洪水预报及防洪决策支持系统为例,由于流域覆盖不同地区,各个地方都需要掌握和了解流域水文信息和洪水预报监测,决策系统具有很强的时效性和交互性,系统也涉及各个地区的防汛、水文等多个部门,这样系统的机构和工作机制就要通过计算机网络机构、分布数据库及其通信技术加以解决。
但是长期以来,水利信息化的发展缺乏统一的规划或者难以付诸于实施,也就使得水利信息网络造成了地方割据的现象,局限于自身的应用实际,大多数数据库与水利系统应用技术的具体业务处理紧密绑定,计算机硬件、信息化基础软件与每个地区和业务部门相联系,造成了水利信息化系统各类资源分散建设在各个地区的不同业务部门,水利信息化形成了地域、专业、部门、系统等资源割据的局面。同时,受客观条件制约,很多网络技术不具备持续运行的条件,外界用户很难利用资源,信息共享的相关政策法规和机制没有建立或者健全,信息化市场化机制也没有形成,水利信息化存在低水平的重复建设现象。而计算机系统硬件、软件老化的问题,给水利信息后续扩展和改造造成了一定困难,这些都使得水利信息化资源不能合理充分利用。
3)水利信息化建设中管理和技术开发力量薄弱。
水利事业是一项复杂系统工程,不同流域、不同工程直接信息化建设千差万别,有的水利网络技术系统建设工期较长,受季节性强,技术复杂、设计变更等因素影响,水利信息化需要协调的关系多,规模和投资一般都比较大,有的工程还涉及征地、移民、环境保护、水土保持等诸多环节。因此,水利信息化工程建设管理和技术开发难度大,问题多。如何吸引优秀人才,采用科学化、现代化的水利信息化项目建设管理,提高管理水平,控制投资和质量,缩短工期,达到信息化控制既定的质量和安全目标,成为水利信息化建设关注的重要问题。
无论是水利信息化建设的管理,还是技术开发,最终都需要相关技术去解决。一些水利信息化系统的开发建设受资金和技术条件限制,缺乏精通水利信息资源开发、系统的维护、网站的设计与制作等专业的计算机信息管理技术人员,造成了水利信息化应用软件功能单一、系统性差、标准化程度低,信息资源开发利用层次较低、成本高、维护困难。
2计算机网络技术条件下水利信息化建设问题的解决对策
计算机网络技术是促进水利信息化的有效手段,深入开发和利用这一技术,可以广泛利用各种水利信息资源,促进水利信息交流和资源共享,实现水利行业信息数字化、网络化、智能化的保障,因此,充分认识水利信息化发展现状,针对水利信息化建设存在的一些问题,不断提升计算机网络技术在水利信息化中的应用水平。
1)充分认识计算机网络技术在水利信息化发展作用和趋势,在安全可靠的前提下发挥计算机网络技术在水利信息化中的作用。
在信息化条件下,水利事业的发展随着计算机网络技术发展,水利信息化建设呈现新的发展要求和趋势。如卫星及雷达等技术和地理信息系统(GIS)与计算机网络技术的交叉应用,对水利信息化提供了更加丰富和准确的信息,也大大提供了信息传输的时效性,使得水利信息处理速度快、可视化程度高、表现直观,增强了决策支持的能力。这就要求,一方面,大量的水利信息,如水文资源信、水资源环境监测、汛情旱情信息、水利工程建设管理等都迫切需要采用计算机网络技术、网络通信技术、计算机辅助设计技术的应用,特别是3S技术应用将会越来越广泛,因而水利部门要根据信息化发展新的特点和趋势加强技术开发,建设以计算机网络技术新的应用平台,确保信息化系统开发更新升级。另一方面,在加大计算机网络技术软硬件建设的同时,加大网络技术应用的安全保障。应用各种先进的安全加密技术,加强信息化管理软件开发和应用水平,对目前现有水利信息化建设的的软件数据库技术存在的时效性和应用差异性等问题,构建大众的、操作维护更简单的信息系统,保证信息系统的实用性和可操作性,保证水利业务系统建设上软件平台的开发与设计,与硬件建设同步发展,使水利信息化工作真正落到实处。另外,信息化安全也是水利信息化建设的关键环节,计算机网络技术与信息安全的联系更加密切,越是信息化程度更高,信息安全面临的问题也将更复杂,必须采取更加安全的技术手段,加强管理,防止计算机病毒和非法人侵,保障水利信息的重要网络和应用系统运行安全。
2)不断提升水利信息化规范化和标准化体系建设步伐,整合计算机网络技术应用资源,实现水利信息化的互通和资源共享。
水利信息标准和规范化建设体系不够健全,水利信息化应用支撑标准、网络基础设施标准、信息安全标准、管理标准等缺乏统一的业务标准,这样也造成了低水平的重复开发建设,也不利于水利信息的资源共享。要加强建设水利信息标准体系建设,在认真落实执行现有的水利信息化标准和规范的同时,统筹规划水利信息化安全体系的建设,在统一规划、统一标准、统一领导的前提下,积极探索和建立一套行之有效的科学的建设管理体制和制度,保证水利信息化建设规划和设计的科学性。如发挥七大流域机构和各省(自治区、直辖市)的水利信息骨干网络信息交换与共享,统一管理,强化共享利用。在计算机机房环境建设方面,应逐步整合或取消各业务部门自建的内部机房,实现机房的统一管理和开放利用。在计算机硬件设备和基础软件方面,要加强统一部署、集中管理和共享利用,逐步构建相对统一的基础硬件运行平台,提供统一的基础硬件支撑环境,提高系统的可靠性和运行效益。应尽可能依托现有的水利信息数据库管理、空间数据分析处理、应用支撑平台等基础软件,开发各类业务应用系统。在水利信息系统安全方面,要从全局出发,建立统一的防范机制和安全策略,要在统一的规划系统下,抓好基础信息采集和数据库建设,为网络化和资源共享打基础,杜绝低水平开发和重复建设。
3)加强水利信息化建专业化人才队伍建设,探索水利信息化建设资金的市场运作新途径,提高计算机网络技术在水利事业建设中的现代化水平。
水利信息化建设受资金、人才、基础信息资料等诸多方面的约束,一些基层水利系统信息技术应用程度较低,水利系统信息化人才匮乏,信息化应用水平不高,缺乏专业的系统建设和管理人才队伍。特别是一些水利工程中应用通信技术、计算机网络等IT技术的建设项目,对人才的实践经验和技术要求高。要根据现有人才队伍的特点,重点强化信息化技术人员的培训,对计算机网络技术不同领域的人才细化,分门别类进行专门培训,促使技术人员在短时间内既掌握水利专业知识又精通某方面的信息技术。还应加大人才引进力度,对水利信息化人才的引进要注重转变人才引进方式,吸引更多的专业复合型人才积极投身水利信息化建设。其次,探索水利信息化建设资金保障市场运作途径,积极利用资本市场,建立适应市场经济基本特点运作机制,解决水利信息化建设资金问题。随着水利机构改革的不断深入,要利用水利主管部门职能转变的有利条件,尽快研究出台相关的政策,努力扩大水利投资渠道,尽快健全投资体系,改变过去各种水利资金相互挤占的状况,如果着力在运作机制上下功夫,建立良性运作机制,形成水利资金的良性循环,必然会吸引社会各方面的投入。如建立合理的水价、银行贷款、债券和等解决资金难问题,还应加大水利信息化科研建设,发挥科研项目和建设项目双重身份优势,迅速地转化为生产力并有效地服务于水利信息化建设的需要。
总之,水利信息化是水利现代化基础和标志,在计算机网络技术等各类信息技术迅速发展的时代,只有深刻认识水利信息化发展现状和问题,充分利用现代科学技术发展成果,坚持用高新技术对水利传统行业进行技术改造,加强对计算机网络技术、微电子技术、现代通信技术、遥感技术等综合应用,才能可实现水利工作信息化、智能化,促进水利现代化建设科持续发展。
参考文献:
[1]庞治国、李纪人、徐美,全国水环境信息数据库的设计与实现[J].煤田地质与勘探,2003,31(02):45-47.
【关键词】电网信息;网络技术;数据;SDH;MSTP
1、电网信息网络技术特点
电网信息网络技术是电力系统的最重要的一项技术之一,而电力系统是国家的基础产业,具有以下几个特点:
(1)涉及面广:包括发电、输电、变电、配电、用电等五个环节;
(2)专业化程度高:除一般的自动化技术、通信技术、网络技术、计算机技术等之外,还包含众多的电力系统专业业务知识;
(3)各地均具有自身的特点:各国、各地区在电网运行、经营管理上具有其自身的特点,特别在电网信息网络技术系统上,更难做到完全标准化、产品化;
(4)受国家政策保护,国产化是主要方针。
2、信息业务分析
2.1调度电话及行政电话。属于传统的语音业务,是电力调度及行政工作的重要通信平台,必须具有很高的可靠性和快速接续速度。
2.2变电站视频监控信息。为了对“四遥”的进一步补充和完善,变电站视频监控信息多采用TCP/IP与10/100Base-T网络接口方式。
2.3管理信息系统(MIS)。提供日常业务查询功能,各个部门之间的计算机信息联网均基于电力信息通信专网。
2.4电网调度自动化实时数据。其作用为调度控制中心采集实时数据,可靠性要求高,并需要较小的时延。
2.5继电保护信号。对可靠性有极高的要求,可以通过PCM设备的G.703/64kbps接口接入SDH传输平台。
2.6视频会议业务。基于H.323的运行在分组交换网络的IP视频会议系统,已经逐步被电力企业用户所认可。今后将更多采用TCP/IP的接入方式。
2.7通信支撑网及通信监控信息等附属业务可以通过TDM或IP两种方式进行承载。
随着通信技术的发展,电力通信网正在由基于TDM的语音通信为主逐步转变为承载越来越多的IP数据业务。与此同时,传统的基于TDM的重要业务仍然会在相当一段时期内存在。
3、信息技术体制分析
随着国家电网改造项目的实施,很多县级电力企业建成了具备一定规模的、基于SDH的电力专用通信网络。但是,目前通信网的网架结构普遍存在薄弱环节。此外,随着网内的IP数据和图像等多种业务所占比重的日益增加,以支持单一TDM业务为主的SDH技术体制也难以高效地支持此类业务。
3.1链状网络,可靠性低目前的电力通信网网络拓扑整体上依赖于输电线走向,大体上呈星形或链状拓扑结构,其可靠性很低。根据电力通信网络目前的状况,只能采用线路保护倒换,无法实现环形网保护。
3.2不支持IP业务,在电网系统中,传统的SDH体制主要传输语音等TDM业务。SDH是一个以复杂的集中式供应和有限的扩展性为特征的体系结构,难以处理以突发性和不平衡性为特点的IP业务,无法满足IP业务的需要。
4、技术体制的选择与发展思路
基于以上的技术需求,为了在将来的网络中更好地支持比重日益增加的IP业务,县级电力系统运营者在建设自己的通信专网或对现有的SDH网络进行扩容与升级时,均把目光投向以下的技术体制,即DWDM波分复用技术、RPR弹性分组环和MSTP多业务传输平台等。此外,纯IP宽带网络、NGN下一代网络和软交换也受到更多的关注。
对于已经建成SDH网络的地区,从保护投资的角度考虑,应该尽量以现有设备与技术体制升级到适合承载IP业务的通信网络,寻找一种方案,从现在的静态TDM复用模式过渡到动态IP网络模式;对于尚未建设本地电网电力通信网络的地区,应该充分结合业务需求,选择一种适合的技术体制。
多业务传输平台MSTP(MultiServiceTransportP1atform)技术是为了更好地适应数据业务动态变化的特点,在传统SDH设备上增加了数据处理的功能。它将传统的SDH复用器、数字交叉链接器(DXC)、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备,即基于SDH技术的多业务传送平台(MSTP),进行统一控制和管理。因此,MSTP既能够兼容目前的TDM业务,又可以满足日益增长的IP数据业务的要求,同时采用了SDH成熟的组网和保护技术。可以说,MSTP体制为电力通信专网建设提供了合适的解决方案。
5、电力信息数字化的展望
随着我省电网的不断发展,总公司相关领导提出加强电网结构,提高装备水平,提高自动化水平,提高信息化水平”的思路进行电网建设,以提高大电网的驾驭水平。深入开展配网自动化技术研究运用,不断提高配网自动化水平;提高各级调度自动化的应用水平,逐步实现县级电网调度自动化。重点城市的用户年平均停电时间不超过4.82小时,城市配电网综合线损率低于4.5%。其他地区供电可靠性大幅提高,达到国家电网公司有关技术导则要求。220千伏及以下变电站无人值守率2012年达到100%。
建立业务系统业务标准和技术标准;以业务部门为主体推动业务系统的应用率和实用化,提高信息化系统实用化水平。加强通信主网网络结构,提升主网光通信环网率;综合数据网覆盖全部地区局,主干网千兆到地区局,地区局百兆到分县局;建设光传输B网,与地埋光缆、卫星通信系统构成立体化通信网。建设配电GIS、DMS和配电生产综合管理信息系统,实现配电生产管理信息化。110千伏及以上站点、新建35千伏变电站和分县局光缆覆盖率达到100%,城市110千伏及以上变电站逐步实现双环网;光通信网络覆盖全部35千伏变电站。”
6、结束语
关键词:管理效率;隧道工程;管理信息化
一、现阶段隧道工程管理中的信息化现状
(一)隧道位置网络条件较差影响隧道工程建设中信息技术应用的主要因素之一在于隧道所处位置网络条件较差。隧道的建设一般选在山岭地区,这些地方大多数地方较为偏远,因此有线网络的条件较差。而且现阶段的4G无线网络尚未全面普及,且自身技术存在的限制使得其无法支撑视频监控等信息化应用,因此导致信息技术的运用条件十分有限,不利于提高隧道施工的信息化水平。
(二)技术创新程度不足技术创新程度不足,主要表现在现有的隧道质量安全管理系统还不能做到覆盖施工的关键过程。在隧道施工的过程中,极易发生诸如坍塌的事故,影响施工人员的人身安全。现阶段勘察技术的限制导致不能有效实现对事故发生的提前预备和监控测量。因此,信息技术无法运用于隧道施工的关键环节,现阶段隧道工程建设中运用信息技术进行管理的实用性不高,有待于专业技术人员进行技术创新,提高信息技术的实用性。
(三)信息化系统与规章制度结合不紧密信息化系统和规章制度结合不紧密,会影响隧道施工中信息技术运用的实用性。现阶段,部分施工单位尚未认识到信息技术在推动施工质量提高中的重要作用,因此在施工中对于信息技术改进和创新的人力、财力投入不够,不利于信息技术的完善和发展,而且未对其使用做出系统规定,导致了信息技术的实用性不高。
(四)施工人员不具备信息化知识部分施工单位认为隧道施工本身技术要求较低,因此未对其施工投入相应的人才和资金,导致施工人员素质偏低,这些施工人员大多没有接受过系统的、专业的信息技术使用培训,因此在施工中运用信息技术的意愿和能力都较低。此外,施工过程中所需的管理人员也不具备专业的信息化知识,导致施工中不能很好实现信息化管理。
二、隧道工程管理信息化的基本思路
(一)项目管理标准化注重对于技术人员的管理。主要包括完善技术人员的准入制度,未隧道工程施工选择高素质的专业性设计人才,同时要注重对设计人员设计方案的审核和可行性研究,因此来提高施工的效率。对于施工人员的管理做好对施工人员的施工前培训,包括对基础施工安全准则的讲解和培训,同时要运用相应的奖惩制度,让施工人员树立高度的责任意识。
(二)项目管理精细化运用信息技术进行隧道工程建设的控制时要注重遵循项目管理精细化的原则。项目管理精细化即对于项目施工标准进行更为精细的改进和优化,以此来做好隧道工程建设中的管控工作,从而提高隧道工程施工的有效性,提高施工单位的经济效益。在设计阶段也要注重运用信息技术来提高其精细化程度,例如可以通过信息技术来实现对施工环境的检测,通过分析检测到的数据来判断当地是否适合隧道施工,通过保证施工细节来消除施工中的安全隐患。
(三)经济节约化隧道工程施工由于其本身的施工项目内容较多,因此其属于典型的资源消耗性项目,这更需要施工单位格外重视施工成本的控制,在进行成本管理的时候也要注重制定相应的成本控制方案。现阶段往往将信息技术融合到成本控制过程中来提高其有效性,例如通过科学分析经济效益来制定出更为高效的成本控制方案,从而提高施工的经济效益。
(四)项目行为的合规性在隧道工程建设中运用信息技术要注重保证其施工行为的合规性。施工单位要始终以国家规定的法律法规为主来制定相应的施工方案,在施工过程中也要时刻注意按照法律的要求,保证对施工技术的管理和控制落到实处。
三、隧道工程建设中信息技术应用的策略
(一)重视信息技术运用的重要性虽然现阶段我国在隧道施工领域运用信息技术的能力尚未成熟,但是施工单位还是要注重信息技术的重要作用,对项目施工中使用信息技术持乐观积极的态度,针对客观因素导致的隧道无线网络条件较差的问题,在施工中可以选用合适的无线网络传输设备来解决,以此来提高无线网络传输效率。同时,要注重从自身出发鼓励技术创新,部分有条件的施工单位要积极进行技术创新,拓宽视野,学习其他国家先进的信息技术并加以运用,以此推动隧道施工工程的信息化程度提高。
(二)鼓励技术创新提高信息技术在隧道工程建设中的运用有效性,关键在于鼓励技术创新,通过技术创新来形成自身的竞争优势。施工企业通过加大其人财物等必要资源的投入来推动技术创新。针对信息技术施工中的重难点要积极攻关,以此来带动整个行业的信息化水平提高。注重在工程管理项目中运用信息技术,通过提高工程项目管理智能化水平。例如通过大数据、移动通讯来实现安全管理,完善安全管理信息化水平。主要应用在于通过对各种安全信息诸如地质预报结果、进洞人员、机械设备等形成大数据来提高施工的质量和水平。在施工过程中也要注重对各类人员信息技术的应用培训,使得相关人员掌握基本的信息化运用能力,在施工过程中也可以通过完善薪酬制度来激励技术人员不断进行技术创新,提高施工的信息化水平。同时,施工人员也要充分认识到信息技术的重要作用,在工作中不断进行自我完善,提高自身的信息技术运用能力。