试述中国给水行业自动化和信息化现状与发展
周力尤蒋继申朱永建
摘要：本文在分析国内外给水行业自动化和信息化应用的发展过程、现状和发展趋势的基础上，论述了中国 给水行业自动化和信息化应用的发展目标，提出了提高中国给水行业自动化和信息化应用水平的发展思路。
1．序言
近二-l|年来，中国给水行业的自动化和信息化技术应用得到了长足发展，创造了良好的 经济效益和社会效益，这些发展体现在：
口各地新建了一大批现代化水厂，采用了先进的自动化和信息化技术；大部分的老水 厂，也完成了自动化与信息化系统的改造。净水厂从手动控制向自动控制方向发展； 口应用的范围已普及到管理、营业、材料、计划、财务、劳资、设计与施工的各个领 域。
口应用的重点，逐步转向水处理和配送过程的模拟及优化。一些水司已开始探索知识 库(KBS)、管网水力模型和专家系统的应用，取得可喜的成果。
尽管取得了以上成绩，但和国际先进水平相比，还存在相当大的差距。目前的现状如何? 发展的目标是什么? 如何才能实现这些目标? 本文将就这些问题作一些探讨。
2．发展现状
城市自来水公司给水自动化和信息化工程由九个子系统以及相关的辅助系统的高度集
成，并在网络化环境中有效运行。实现全信息检索查询、实时管理、虚拟仿真、可视化表现、 营销管理、办公自动化、计算机辅助调度、计算机辅助设计和计算机辅助决策等。这些子系 统有：
口给水计算机辅助调度系统(SCADA系统) ；
口净水厂集散型控制系统(DCS系统) ；
口给水管网信息管理系统(GIS系统) ；
口自来水客户服务系统；
口抄表和营业收费系统；
口给水企业计算机网络系统(Intranet和Internet) ；
口给水管理信息系统(MIS系统) ；
口给水动态数学模犁系统；
口计算机辅助决策系统。
在2003-2004年期间，中国水协科技委于对国内给水自动化和信息化的应用现状作了一 次全面调查，涉及98个自来水公司，281个水厂。其中包括一类水司16个，二类水司8个， 三类水司39个，四类水司45个。
针对自动化和信息化建设和应用的情况，以及相关的观点和建议等内容，实地考察了6 个水司；发了数百份调奁问卷：召开了20个自来水公司100多人参加的座谈会。对象分布在 中国的北京、广东、浙江、江苏、山西、海南、黑龙江、辽宁、四川、青海等省市，既有发 达地区，也有欠发达地区，既有大城市，也有小城镇。
调查数据综合汇总于表l 、图l 和图2。具有相当的代表性。通过分析，发现存在以下的 问题。
2．1整体发展水平尚需提高
与国际水平相比，中国的自动化和信息化技术还相对滞后，整体上处在国外的八十年代 至九十年代的水平。主要体现在发展的不平衡和应用水平方面。其差别包括两个方面：各类 水司之间的差别，以及企业内各类系统应用的不平衡。
如表1所示，一、二类水司自动化和信息化的程度远远高于三、四类水司。数量上占绝
大多数的第三、四类水司，水厂装备DCS 系统的比例不到50％，调度SCADA 系统的比例略高， 且由于各方面的原因，相当一部分未能发挥应有的作用。
在应用水平方面，总体呈现硬件设备安装的多，软件应用的少；单项的简单应用多，能 支持管理和决策的应用少，决策支持系统尚未得到应用。
在有限的资金的条件下，不同类型的水司的信息化技术分别应该达到什么程度? 如何的配 置才是科学的和合理的? 许多企业对这些问题都相当困惑。普遍反映出的是对给水现代化的 观念缺乏整体认识，建设中存在一定的盲目性。
2．2开发水平较低
对采用了国际品牌的硬件和系统平台的系统，突出的矛盾是应用软件的开发水平和编制 质量；对于大部分采用国产设备的系统，还存在着硬件可靠性的问题。主要体现在： 2。1。1可靠性问题依然存在：
由于受到资金和技术的限制，一些水司降低了可靠性指标，以至系统经常发生故障而未
能发挥应有的作用。即便选择了可靠的系统，但由于维护和管理问题和某些开发商片面追求 利润而不顾软件开发质量，将粗制滥造、尚不完善的应用软件提供给自来水公司应用，也造 成了系统功能不完善，个别系统甚至故障频发，成为了包袱。在有效的调查数据中，认为首 先应关注系统可靠性的占62％，如图2所示。
2．1．2对数据缺乏深度开发和处理能力：
采集的大量数据未得到充分利用，在多数情况下仅仅用于计算机屏幕显示，不能用于管 理和决策；缺乏和其它系统共享使用的能力，造成信息资源浪费。
2．1．3信息孤岛现象普遍：
已经建成的各个子系统之间的数据不能相互利用。多数水司都不同程度地存在信息孤岛现象， 各子系统之间缺乏有效的集成和整合。
2．3管理水平亟待提高
科学管理是自动化和信息化系统正常运行的保证，再现代化的系统，仍需人进行管理、 维护和保养。这方面包括人员素质、品德及严格的规章制度。目前这方面的问题体现在：
2．3．1专业人才不足
有53％的水司自动化专业人才不足，导致系统维护困难。平均来说，自动化专业人员数量 仅占所有技术人员的13％，如图3所示。
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裹1 给水行业信息化建设情况调查数据汇总表
第1类水司第2类水司第3类水司第4类水司
1～4类水司供水量超100万
序号实施项目供水量超50万Ⅲ3／d 供水量超10万0／d 供水量小于10 m3／d
Ill3／d
已建总数比例％ 已建总数比例％ 已建总数比例％ 己建总数比例％ 已建总数比例％
给水计算
机辅助调
1 度系统70 98 71 6 6 100 7 8 88 32 39 82 25 45 55
(SCADA
’
系统)
水厂自动
2 控制系统134 281 48 20 47 43 25 36 69 54 125 43 35 73 48
(DCS)
供水管网
信息管理
3 36 97 37 5 6 83 4 8 50 15 39 38 12 44 27 系统(GIS
系统)
自来水客
4 户服务系25 88 28 3 6 50 4 8 50 13 34 38 5 40 13 统
抄表和营
5 业收费系81 98 83 6 6 100 8 8 100 36 39 92 31 45 69 统
给水企业
6 计算机网37 97 38 6 6 100 5 8 63 18 39 46 8 44 18 络系统
给水管理
7 信息系统12 87 14 4 6 67 l 7 14 7 35 20 O 39 O (MIS)
给水动态
8 数学模犁lO 89 ll 3 6 50 1 8 13 3 35 9 3 40 8 系统
计算机辅
9 助决策系O 98 O O 6 O 0 8 0 O 39 O O 45 O 统
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