水利信息化及工程管理信息系统应用的探讨
随着科学技术的发展，信息化已成为一种世界性的大趋势。信息技术的高速发展和相互融合，正在改变着我们周围的一切。当今世界，信息化水平已成为衡量一个国家综合实力、国示竞争力和现代化程度的重要标志，信息化已成为社会生产力发展和为类文明进步的强大动力。水利工程管理信息系统，就是充分利用“3S”（GIS，GPS，RS）技术，开发和利用水利信息资源，包括对水利信息进行采集、传输、存储、处理和利用，提高水利信息资源的应用水平和共享程度，从而全面提高水利工程管理的效能和效益和规范化程度的信息系统。
水利水电工程“个性”较强，不同的工程之间条件千差万别，工期较长，季节性强，技术复杂、设计变更一般较多，需要协调的关系多，规模和投资一般都比较大，且涉及征地、移民、环境保护、水土保持等诸多环节。因此，水利水电工程建设管理难度大，问题多。如何通过推行科学化、现代化的管理，提高管理水平，控制投资和质量，缩短工期，达到既定的质量和安全目标，成为水电开发投资企业和有关方面关注的重要问题。项目法人（建设单位）作为整个工程的责任主体，已越来越认识到信息化建设的重要性，许多水利水电工程在准备阶段，就开始着手构建工程管理信息系统。信息技术已在工程建设活动中展露其无限的生机，工程的建设管理模式也随之发生了重大变化，很多传统的方式已被信息技术所代替。工程管理信息系统除了常用的文档管理等办公自动化功能外，一般应集成项目管理模块。
2、构建信息管理系统的必要性
2.1 共享资源的要求
工程建设过程中由项目法人、设计、监理、施工各方往来产生的文件繁多，各方下达或上报的信息复杂多样，如何共享这些资源，进行适当的整合，优化资源配置，方便查找利用，就需要构建一个高效的工程建设信息管理系统。
2.2 管理决策实效性的要求
系统能够实时汇总、分析当前发生的各种信息，自动进行计算并按设定好的格式输出报表，便于完成统计数据上报和计划下达工作。另一方面，工程管理人员能够根据这些信息迅速作出反应，及时进行决策，对资源、进度、质量安全措施等进行调整，提高工程管理效率，有利于工程质量、进度、投资3大控制指标的实现。成功的信息系统应有利于提高项目管理水平和效率。
2.3 管理决策科学性的要求
科学的决策建立在有效的数据基础上，通过对工程各方面信息资源的准确搜集、加工、整理，把握工程全局，发现存在的问题，及时调整计划和采承措施，科学地作出决策确保建设目标的实现，实现由传统的经验管理向科学管理、流程化管理过渡。水电工程建设管理系统应以实用、易用为原则，以建设公司现有工作流程为依据，按照企业管理电子化、信息化的要求，引入项目管理思想，可以作为水电工程建设高效、科学、规范管理的有效工具。信息系统可以实现工程各类数据和工作流程的电子化、信息化，而且可根据既定的工程进度计划和阶段目标，实时跟踪、比较分析，动态调整和优化配置各种资源，为工程管理提供决策支持，达到全面控制施工进度、成本和质量，实现科学化、现代化管理的目的。信息系统是实现现代化管理的基础的手段。
3、我国水利水电工程管理信息系统应用情况
3.1 项目管理方式
3.1.1 文档管理系统+独立的项目管理软件方式有些工程不使用专门的管理信息系统，只针对迫切需要的文档管理购买相应的管理系统或自行开发文档管理系统。同时，借助于当前流行的项目管理软件，主要是Microsoft Project和Primavera Project Planner（简称P3），有的工程甚至只进行简单的进度管理，使用Microsoft Excel绘制横道图，使用AutoCAD绘制网络图。
（1）Microsoft Project.Microsoft Project是一种功能强大而灵活的项目管理工具，可用于控制简单或复杂的项目。它能够帮助您建立项目计划、对项目进行管理，并在执行过程中追踪所有活动，使用户实时掌握项目进度的完成情况、实际成本与预算的差异、资源的使用情况等信息。
Microsoft Project的界面标准、易于使用，上有项目管理所需的各种功能，包括项目计划、资源的定义和分配、实时的项目跟踪、多种直观易懂的了表及图形、用 Web页面方式发丰项目信息、通过Excel、Access或各种ODBC兼容数据库存取项目文件等。
（2）Primavera Project Planner.Primavera Project Planner（简称P3）工程项目管理软件是美国Primavera公司的产品，国际上流行的高档项目管理软件，已成为项目管理的行业标准。
P3软件适用于任何工程项目，能有效地控制大型复杂项目，并可以同时管理多个工程。P3软件提供各种资源平衡技术，可模拟实际资源消耗曲线、延时；支持工程各个部门之间通过局域网或Internet进行信息交换，使项目管理者可以随时掌握工程进度。P3还支持ODBC，可以与Windows程序交换数据，通过与其他系列产品的结合支持数据采集、数据存储和风险分析。
3.1.2 购买集成的管理信息系统软件加以改造购买利用在水电工程中应用较成熟的工程项目管理系统，这种方式可以快速得到并使用管理信息系统，并可根据项目的实际情况加以改造，系统中也可集成第3方项目管理软件或是系统本身自带的项目管理模块。缺点是水利水电工程的个性差异大，现有有软件往往满足不了要求，需要进行大量的改造工作，有时甚至需要推倒重来。
3.1.3 自行组织编制本项目专用的管理信息系统组织相关工程技术人员参与，利用自有的软件开发人员或委托有实力的软件公司，针对本工程特点，借鉴现有的信息系统经验，编制本项目的专用管理信息系统。优点是能针对具体工程特点进行信息系统的构建，容易满足实际需要；缺点是开发周期可能较长、开发难度较大，有时编制出来的软件通用性、可操作性不强，对工作效率的提高不明显。
3.2 水电工程中应用较多的管理信息系统
3.2.1 三峡工程管理信息系统三峡工程管理信息系统（TGPMS）是由三峡总公司与加拿大AMI公司合作开发的大型集成化工程项目管理系统，1995年10月启动，1999年4月正式上线动行。TGPMS以数据为核心，功能包括编码结构管理、岗位管理、资金与成本控制、计划与进度管理、合同管理、质量管理、工程设计管理、物资与设备管理、工程财务与会计管理、坝区管理、文档管理等13个子系统。支持各项工程管理业务，为工程各阶段决策服务。TGPMS在项目管理领域具有一定程度的通用性和较强的拓展性，系统可以集成办公自动化和P3等专业软件。作为一个原型系统，目前已在新疆的吉林台、贵州的洪家渡、清江水布垭、溪落渡工程等水电工程建设中得到应用，而且还跨行业应用于北京城远市政工程、京沪高铁工程等。
据了解，该系统前后耗资1亿多元开发，功能上比较全面，也可进行扩展，能够满足工程需要，在质量、成本模块的数据融合上很有特色。但该系统比较庞大，购买费用较高，在操作界面的简易性、友好性和系统的实用性方面还有提高的空间。
3.2.2 化科软PMS工程建设管理系统由北京化科软科技有限公司开发，包括：施工管理、概算管理、计划管理、合同管理、结算管理、统计管理、进度管理、质量管理、安全管理、物资管理、机电安装管理、监理日志、移民搬迁管理等模块。该管理系统针对不同的工程，进行适应性的开发，在水利系统已经得到了广泛应用，已开发了几套在水利工程工地使用的工程项目信息管理系统，包括黄河公伯峡工程、广西百色工程、黑龙江尼尔基工程、泰安抽水蓄能电站工程、广蓄惠州抽水蓄能电站工程建设管理系统等。该系统数据事合方面还有进一步提高的空间；系统操作界面不太统一，几乎每个工程都不一样，如果能够对界面进一步规范统一，用户使用起来会更简便。
3.2.3 梦龙管理系统梦龙开发有LinkWorks协同工作平台，在此平台上可以根据需要随意增减模块，功能比较全面，尤其是进度管理方面具有很大优势，可以很方便地绘制和修改进度图、网络图，网络计划技术方面领先于国内其它同类软件。在项目管理方面，PERT项目管理软件经过在三峡工程一期围堰、茅坪溪泄水建筑物、导流明渠和大江截流等重点施工项目中结合生产深入研究并投入实际应用，已充分展示了它先进、科学、灵活、高效、功能强大等优势，为三峡一期工程加快施工进度，提前10个月浇筑混凝土和安全、正点实现大江截流起到了重要作用。但总的来说，该系统在水利行业应用还不是很多。
4、当前水利信息化的主要问题
虽然在水利业务中广泛应用现代信息技术、开发信息资源为特征的水利信息化建设已经起步，但进展比较缓慢，各级水利行政主管部门、各水利业务领域发展也很不平衡，覆盖全国的水利信息我络沿未形成。对照国民经济信息化的发展要求，当前水利信息化存在的问题主要表现在以下几个方面。
4.1 信息资源不足
水利工作管理要面对洪涝、干旱及水污染灾害的防范、水资源调配、水土保持和水环境监测四大主题，所需支撑信息在内容上涉及面广，信息采集的时空间隔、数据类型、数据精度、交换格式与表达方式具有多样化特征。
尽管多年来水行政主管部门做了大量的基础性工作，积累了一些基本观测资料，初步建设了一些基础数据库。但涉及减灾决策、水资源优化配置和水利建设管理等众多急需的相关基础信息资源建设还极不完善，如服务于多层次业务需求的空间数据，水资源调度，工程现状与工程规划设计及其他各专业数据库的建设尚未全面启动。
信息资源不足主要表现为：时效较差、种类不全、内容不丰富、基准不同、时空搭配不合理等，特别是信息的数字化和规范化程度过低，更加重了信息资源开发利用的难度。
此外，信息的规范化和数字化程度过低。从水利系统自身的角度看，一是动态信息采集环节薄弱，二是信息积累未能全面规范化，有许多宝贵的原始观测记录、历史文档、规划与设计等资料已因年代久远，未能得到妥善保护而损毁或散失，造成信息损失。与相关行业的信息交流受信息交换机制的制约，要么获取困难，要么因业务侧重。
4.2 信息共享困难
可重用性的共享性是信息资源价值优势的突出体现，共享是充分开发和广泛利用住处资源的基础。由于水利信息化还处于起步阶段，各种信息基础设施与共享机制仍不配套，导致有限的信息资源共享困难。主要表现在以下几个方面。
（1）服务目标单一，导致条块分割
目前在水利系统结合各项业务应用目标，开发建设了一些专用数据库用相应的应用软件。但由于各自技术水平、任务来源和资金渠道不同，这些数据库及其应用大多分散建设在各个地区和不同业务部门，呈现条块分割的特征，形成以地域、专业、部门等为边界的信息孤岛。各数据库之间缺乏信息共享机制与手段，有些内容还相互重复、甚至互相矛盾。许多数据库为解决特定研究或业务应用而建，服务目标单一、相关文档不全，给后续扩展和改造增加了困难，更难以被其他系统调用和共享。受各方面条件的限制，许多数据库不具备持续运行条件，难以向外界用户提供服务。
（2）标准规范不全，形成数字鸿沟
水利信息标准规范尚需进一步健全，行业内大多数数据库与具体业务处理紧密绑定，服务目标单一，多数已建数据库规范性较差，自成体系。对数据库文档普遍不重视，导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟悉使用。在共享环境中，这些数据库内的信息内容很难理解，其价值无法判断。客观上形成了难以逾越的数字鸿沟。
（3）共享机制缺乏，产生信息壁垒
由于以信息共享政策法规为主体的信息共享机制还未建立，社会公益与市场化服务界限不清，信息服务合理补偿机制尚未形成，导致信息资源的占有者都希望共享其他占有者的信息资源，却不愿意将自己所拥有的信息资源提供共享，单向的共享愿望形成事实上的信息壁垒。
（4）基础设施不足，阻碍信息交流
在当前水利行业网络系统等软硬件基础设施还不很完善的条件下，难以构成有效的信息资源共享技术支撑环境，导致信息交流的通道不畅、能力不足、效率不高，安全没有保障，阻碍了信息资源的共享。
4.3 应用基础薄弱
信息开发与应用的基础是信息的共享与水利业务处理的数字化，除因信息资源限制导致的应用水平低外，对信息技术在水利业务应用的研究不充分、大多数水利业务数学模型还难以对实际状况做出科学的模拟。各级水利业务部门低水平重复开发的应用软件功能单一、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，不能形成全局性高效、高水平、易维护的应用软件资源。
5、结语
在水利工程管理信息系统的建设实践当中，我们必须充分重视现代信息科学技术，随时关注世界前沿科研成果，引进先进技术和成功经验，并结合我国国情，进行详细的需求分析和总体规划，进行创造性劳动，只有这样，我们才能在水利信息化建设进程中取得良好成绩。
水利信息化的发展趋势，主要表现在以下几个方面。
（1）信息多元化。随着遥感、卫星及雷达等技术和地理信息系统（GIS）的应用，提供了多元化的更丰富和更准确的信息，如防洪抗灾信息，卫星和雷达信息的引进，推进了“数字化流域”，从而使流域的规划、开发、管理全面实现信息数字化。
（2）信息传输快和资料共享。先进的通信技术及计算机网络技术的高速发展，使得信息传输数字化、网络化，大大地提高了信息传输的时效性，提高了信息的利用率。如在国家防汛指挥系统建设中，这些技术的应用将使得在 30分钟内收集齐全国的水雨情信息目标成为现实，比一在的2～3个小地缩短3/4～5/6倍，将为全国的防汛决策提高及时可靠的信息。此外，互联互通的计算机网络，将大大提资料的共享程度，提高资料的利用率。
（3）信息处理快速、可视计算机性能的不断提高及多媒体技术的应用，使得信息处理速度快、可视化程度高、表现直观，增强了决策支持的能力。
（4）信息安全保障。应用各种先进的加密技术，确保信息的保密与安全。联合攻关，开发适合我国国情的高水平应用软件，努力避免系统开发中的低水平重复的现象。
（5）努力提高信息化工作的管理水平，重视信息技术和管理人才的培养，积极探索信息系统的管理体制和运营机制。
（6）按照国家的有关规定，切实加强信息系统的安全建设，确保系统及信息的安全。
参考文献
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