时间:2023-05-15 17:11:42
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇新一代信息技术技术,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
依托国家电子政务外网,国家安监总局和各地安全监管机构建设了互联网互通的广域网络,初步建成了面向安全监管检查及行政执法、调度统计、矿山应急救援等业务系统,应用视频监控等手段实时监控重点危险源,全国安全生产应急平台体系框架初步形成,北京等省级安全生产应急平台已建成并投入使用,安全生产政策法规、事故调查等面向社会公众的公共服务通过信息技术得到提升。
安全监测监控、通信联络、人员定位、应急避险等作为国家煤矿安监局要求的“安全六大系统”内容,在国有重点煤矿基本全面开展建设,在非煤矿山也得到重点应用,车辆定位、危险源监控、产品流向等在危险化学品行业应用普遍,设备状态监控、环境视频监控在信息化建设领先企业中已经取得了良好的效果。在管理信息化方面,大多数企业将安全巡检和事故上报作为重点,通过在办公平台或网站设置安全管理专栏方式通报管理信息,并向安监部门应急平台上报信息,神华等先进企业在重大危险源定义、监管、应急方案、救援指挥方面已基本实现信息化。
目前,中国安全生产信息化建设还存在信息化与安全生产尚未完全融合,信息化推动安全生产创新力度不够,信息技术应用不能满足安全生产管理需求,安全生产信息交换共享不足,应用系统缺乏联动影响实际功效发挥等问题,随着信息技术的进步和安全生产工作要求的日益提高,安全生产信息化必须为创新监管检查方式、深度渗透生产经营活动、提高应急联动水平方面提供更有利的支撑。
安全生产信息化逐渐从事故报告系统向以风险管理为核心,监测、监控、预警、救援一体集成,动态、实时、全过程的安全管理系统方向演变,安全生产信息化建设 融入企业员工日常安全管理工作和企业经营管理流程中,全面、动态地获取经营活动中需要进行安全管理的业务活动信息,包括生产过程中人的行为、物的状态、生产环境等因素的全员、全过程、全方位受控,安全管理从安全时间的时候处理向危险源识别、风险辨识、风险评估分析、风险预警、风险控制的闭环全过程控制及动态管理。功能的延伸体现了安全管理与生产管理紧密结合,以实现安全管理持续改进,将安全生产的长效管理体系落到实处。
安全生产的智能化,知识化、跨部门应用重点体现在应急救援平台建设中,应急救援体系的核心目标是科学预防和避免重特大事故的扩大和再发生,将事故对人、财产、环境的损失降低到最小,建立智能化的应急救援体系是提高安全管理能力的最终保障。
共享应急救援平台的智能化有助于企业应用信息技术不断提升掌握事故现场情况真实性的能力,实时分析事故危害后果及可能发展趋势,从而启动相应的应急救援方案,按照原最高效地通报政府与专业应急救援部门,及时集中抢险力量投入现场抢救与抢险。共享应急救援平台还可实现重大危险源信息综合展现与应急演练等,持续优化应急预案,进一步提升安全生产应急管理的能力。
安全生产管理对象点多面广,企业、政府、专业机构的信息共享和业务协同需要应用系统的互联互通、数据资源的规范统一。
建立以数据标准为核心,全面涵盖技术、管理、应用规范的安全生产信息化标准体系,梳理安全生产信息资源,尤其是对物联网等信息化数据、业务、技术和管理标准,规范信息资源的采集、处理、共享,提高信息资源的开发利用能力,从而满足多对象、多层次、高效率的业务协同。
随着计算机技术、网络技术和信息化技术的发展,安全管理系统将向着数字化、集成化的方向发展,传统单纯依靠人员检查记录反馈的手工方式已经不能满足企业安全管理的需求。
无线技术、精确定位技术、数字数据服务、电子数据交换、识别技术必将更多地应用到企业的安全管理中,以物联网、云计算、移动互联网、卫星遥感等为代表的新一代信息技术应用将极大地提升安全监察监管动态闭环控制的效率和智能化的水平。
安全生产信息化架构
基于新一代信息技术的安全生产信息化架构由下而上可分为四层,分别为:基础设施层、数据处理层、平台架构层、应用层。
应用层是为用户提供具体安全生产事物处理、运行在平台架构层上的应用系统集合。根据与用户相应的纵向关系,应用层可分为应用表示层、应用服务层和应用管理层。
应用表示层是用户的响应通道。安全生产的应用用户来自社会公众、企业安全生产管理人员、政府监管机构工作人员,社会公众需要获取的服务侧重信息服务、应用服务、应用管理。应用表示层通过企业门户、在线服务、应用管理实现对应用需求的协调分工。
应用服务层是应用层的核心,为用户提供尽可能丰富的、创新的生产安全功能。不论是政府监管人员,还是企业安全生产管理人员,应用功能可以根据用户层级不同和应用重点不同,为领导提供决策服务的决策支持类应用、为安全管理职能部门提供专业化服务的安全管理类应用,以及为生产运营、社会管理、安全与生产完全融合的监测操作类应用。
决策支持类功能通过对监测信息的深度应用,提供安全分析、评价、预警以及应急指挥功能;安全管理类功能体现了对安全生产的全过程管理,建立以预控为核心,安全计划、检查反馈、测试仿真、预案制定四环节的闭环管理,持续优化资源配置,切断安全事故的因果链,使内部人、才、物制度达到安全和谐统一;监测监控类功能体现对细粒度物理安全生产要素的掌握,强化对人员、设备、环境三个物理安全要素从结构化的基础信息、状态数据到非结构化的视频等数据的管理。
新一代信息技术通过云计算、移动互联网等提高应用服务便捷性。应用层应用云计算以SaaS的形式提供面向特定对象的整体解决方案,通过移动互联网和云终端更好地优化用户的交互渠道,升级用户体验。
平台架构层是一个以软件资源管理为中心的、开放的、聚合各种能力和资源的云服务环境,能够更好地满足企业安全生产信息化在可伸缩性、可用性和安全性等方面的需求。平台架构层的主要模式是通过将各种核心应用整合成一个面向服务的平台,从而为的安全管理创新提供一个应用快速实现的基础,使以往复杂的各级系统搭建、维护和更新可以按需即用、随需应变的方式获得,使系统的弹性化构建成为可能。
数据处理层通过不同的处理模块对采集到的数据分别进行接收、存储、分析和处理,数据处理层的基础是物理计算资源和存储资源。
通过虚拟化技术队数据中心的服务器、存储等设备进行抽象,整合成虚拟的资源池,实现资源管理优化和负载均衡,用户能够通过调用资源管理层虚拟化平台提供的接口管理虚拟的硬件资源。资源服务交付层提供的服务与资源管理层提供的功能相对应,是用户获得处理资源层服务的接口。
基础设施层的主要功能是提供数据采集、数据传输以及终端行为控制。通过一些有线和无线的监测传感设备,通过传感网络或因特网进行采集数据的传输,并依据反馈的指令进行操作。
网络传输层是连接智能设备和控制系统的桥梁,可分为有线通信和无线通信两大类。有线通信技术可分为相对短距离的现场总线和中长距离的广域网络,安监部门已经建立了电子政务外网,企业安全生产应用的主要为工业环网,对于集团型企业,安全管理层级的应用基于企业广域内网,同时对于煤矿等特殊行业的企业,还需要接收安检总局等政府机构的监管,因此,跨网运行是对安全管理和操作的特殊要求。
数据采集层的核心作用是全面感知的执行,使物体具备能够被识别的智能,在物联网技术快速发展的今天,RFID等在数据层面的可靠采集已经逐步取代条码识别等其他传感方式,对重大危险源或环境监测通常采取视频或者卫星监控方式进行。终端控制器是物联网技术区别于传统的设别识别技术的最大亮点,通过终端控制器,物体可以支持开放的通信协议,并能执行不同的任务,从而使物体具备更加精细化的多级操作智能。
安全生产中的典型应用
新一代信息技术在环境监测、设备监控、分析预警等应用领域前景广阔。采用物联网技术对环境信息和关键生产设备进行状态监测、自动控制,同时采用云计算技术进行模型分析与故障诊断,采用卫星遥感技术提升环境监测的广度和深度,结合移动互联技术来提高网络传输的安全、可靠性。
应用物联网技术提升设备的状态监测与运行控制水平。在设备关键部分加装传感器,并选取合适传感器网络组网技术进行组网并传输数据,实时监测设备的温度、电机、振动、轴温等重要参数,使得设备的状态能实时传送到调度室。
传统的设备自动控制仅能实现单机的常规控制,依靠人员定点值守,通过调度电话等方式获取指令进行手工操作,应用物联网技术,改造传统的手动操作设备为自动化、智能化、根据远程的指令,对设备进行更加复杂、更加精细化的自动控制和维护,使设备更加智能,达到无人值守、智能控制的要求。
应用云计算技术提升设备管理水平。首先是提高设备状态分析和运维水平,通过建立设备运行状态模型开展以只是处理为核心的故障分析,开展专家系统、神经网络和模糊分析等理论、方法和应用技术的研究和应用,优化设备的系统配合,实现在线的进行数据处理和分析判断,根据预设模型发出报警和自保护操作指令,专家系统的分析结果将指导设备运维人员进行操作。
其次,分析结果可以有效地避免设备管理服务器单点故障,保证了系统的连续运行。再次是可以将数据封装成服务,供其他应用系统可以调用,实现设备安全状态数据与生产、运维部门的共享。
目前我国经济发展正处在一个关键发展阶段,正在大力推进工业化、城镇化、市场化和信息化。新一代信息技术代表了信息技术的未来发展方向,对推动我国经济增长方式、加快经济结构调整、提高人民生活水平有重要的战略作用。新一代信息技术的发展可以极大地推动其他战略性新兴产业的发展,具有牵一发而动全身的作用,需要充分运用政府、市场、企业的力量共同努力,才能取得成功。
产业趋势与机遇
信息技术产业仍然是发达国家的战略制高点。随着核心技术重大突破的即将来临,信息技术的集成化、融合化成为产业发展新途径。目前,全球新一代信息技术呈现出创新引领、融合发展的特征。表现为技术升级换代速度快、产业组织形态及商业模式创新频繁、新兴增长点多且拉动性大;资源整合步伐持续加快,促使旧有垄断格局瓦解,带动新兴格局逐步形成;全球同步进入一个领域更为宽广,增长更为迅速,竞争更为激烈的新战略发展阶段。
基于软件、内容和终端的产业链整合,成为推动产业增长的新引擎。苹果公司构建了“终端+渠道+内容”的运作模式,在移动智能终端市场强势崛起。这一模式正得到越来越多的认同和模仿,为众多新兴企业提供了规避低端竞争、开拓高附加值市场的新思路。
以移动互联网、物联网、云计算为核心派生而出的大批新兴应用快速兴起,在满足消费者日新月异需求的同时,将进一步刺激各类新需求的出现,催生出大量的商业模式创新。
与此同时,绿色IT成为未来产业发展重点。在北美地区,能源消耗的10%都用于信息技术。信息技术产业的巨大能源消耗和对环境的负面影响,已经引起各国高度重视,节能环保和绿色IT的理念无疑会进行到底。低能耗芯片必将带领信息技术整个产业链向着节能的方向迈进,诸如节能主板、节能电池、节能机箱、节能显示器等产品将会成为市场主流。
力争实现新跨越
发展新一代信息技术产业,要加强顶层设计,尽快制定信息技术产业专项发展规划。应着眼长远,统筹规划,因地制宜。各细分领域的创新性发展要立足现实,循序渐进,突出重点,新一代移动通信、下一代互联网、光网络等信息基础设施要率先发展,三网融合、无线城市要加速推进,有些技术不成熟、应用需求不足的前沿领域更要做好顶层设计,明确短中长期的发展目标,积极研究和推进技术标准的统一和产业化应用。比如物联网、云计算,目前有四方面工作需要做:一是培育物联网、云计算高端应用;二是打造关键核心技术;三是制定相关技术标准;四是打造物联网、云计算产业链。
突破制约产业发展的关键核心技术,做大做强集成电路、新型显示器、软件等核心基础产业。围绕经济社会发展重大应用需求,结合新一代信息技术产业创新工程的实施,集中力量突破一批支撑新一代信息技术产业发展的关键共性技术,特别是高性能集成电路、新型平板显示器、基础软件、应用软件、计算机存储芯片、数字音视频处理芯片、移动通信专用芯片、信息安全芯片、嵌入式终端用SOC芯片、汽车电子专用芯片、数字化仪表专用芯片、RFID芯片、北斗卫星导航系统芯片、物联网感知与信息识别芯片等领域的核心技术,做大做强我国信息技术基础产业。
大力发展应用信息技术。着力开发涉及改造提升传统产业、支撑“两化融合”的信息技术,重点发展汽车电子、医疗电子、机床电子、工业控制、传感器等拉动作用强的应用信息技术,尽快发展物联网应用。
推动绿色IT产业的发展。绿色发展、低碳经济已经成为全球产业发展的新趋势,要推动IT产业向节能、高效、低碳转型,涵盖从技术的研发、智能化应用到产品的绿色制造和信息服务的升级转型整个产业链,特别是充分利用云计算的共建共享、统筹规划优势,构建绿色IT平台,实现IT资源的节约和利用最大化。
加强网络安全技术的研究和产业应用。加大对网络黑客攻防技术、数据加密技术、数字签名与认证技术、访问控制技术等信息安全关键技术研发和自主创新、集成创新的支持力度,促进信息安全相关研究成果的市场转化,发展具有自主知识产权的网络与信息安全软件、硬件产品。
加强标准的制定。对于市场规模大的领域,比如移动通信网、互联网、广电网,应在行业标准占有一席之地,对于与世界同步发展的领域,比如物联网、云计算,应尽早参与标准的研究和制定。
此外,还应完善法律法规,加强知识产权的保护,注重人才队伍建设,营造良好的创新创业环境等等。
政策要有针对性
需要强调的是,应根据不同的新兴信息技术领域,制定相应的产业扶持政策。新一代信息技术涵盖技术多、应用范围广,技术和产业成熟度参差不齐,国家的产业扶持政策要具有针对性。
对新一代信息网络基础设施建设以及核心技术、关键装备的研发和产业化等要加大支持力度,并出台细化的有关财税、投融资、研究开发、进出口、人才、知识产权、市场、用地等政策措施,吸引企业、资本和人才向这一行业流动,形成新一代信息技术产业的集聚效应。
国家发展与改革委员会副主任张晓强在解读《规划》时表示,《规划》把体制改革放到了同技术创新同样的高度,这难能可贵。他说:“要解决我们现在还存在的科技和经济相脱节的问题必须通过深化科技管理体制改革,促进科技成果更有效地转化为应用技术和生产力。”此外,《规划》中还包含了一系列配套措施,比如要设立战略性新兴产业专项发展基金、完善税收、金融、人才政策等。这些细节性的内容我们从《规划》中关于新一代信息技术的相关内容中也可见一斑。
国家对于新一代信息技术在7大战略性新兴产业的定位是“重点推进”,《规划》指出,把握信息技术升级换代和产业融合发展机遇,加快建设宽带、融合、安全、泛在的下一代信息网络,突破超高速光纤与无线通信、物联网、云计算、数字虚拟、先进半导体和新型显示等新一代信息技术,推进信息技术创新、新兴应用拓展和网络建设的互动结合,创新产业组织模式,提高新型装备保障水平,培育新兴服务业态,增强国际竞争能力,带动我国信息产业实现由大到强的转变。
其中,关于下一代信息网络产业的发展目标是:2015年,城市和农村家庭分别实现平均20兆和4兆以上宽带接入能力,部分发达城市网络接入能力达到100兆;基于国际互联网协议第6版(IPv6)的下一代互联网实现规模商用;三网融合全面推广,电视数字化转换基本完成。网络装备产业整体迈入国际前列,掌握关键核心技术;信息智能终端创新和产业化取得重大进展。2020年,建成具有国际先进水平的宽带、融合、安全、泛在的信息基础设施,并覆盖城乡。系统掌握新一代移动通信、数字电视、下一代互联网、网络与信息安全及智能终端等领域的核心关键技术,形成卫星移动通信服务系统,产业发展能力达到国际领先水平。
具体措施包括:实施宽带中国工程,加快发展宽带光纤接入和无线移动通信,调整、优化频率规划,加快实施新一代宽带无线移动通信网科技重大专项,开展TD-LTE研发、产业化及商用示范,实施下一代互联网商用推广计划,推进农村宽带网络建设,统筹绿色数据中心布局,推进地面和有线数字电视网络建设;实施物联网与云计算创新发展工程,加快IPv4/IPv6网络互通设备,以及支持IPv6的高速、高性能网络和终端设备、支撑系统、网络安全设备、测试设备及相关芯片的研发和产业化,加强TD-SCDMA、TD-LTE及第四代移动通信设备和终端研发,加快高性能计算机、高端服务器、智能终端、网络存储、信息安全等信息化关键设备的研发和产业化;推进数字电视下一代传输演进技术、接收终端、核心芯片、光通信、高性能宽带网等研发和产业化,推进三网融合智能终端的产业化和应用,建立广播影视数字版权技术体系。同时,进行创新能力建设,完善云计算、移动互联网、信息安全等新兴领域工程实验室和工程(技术)研究中心建设,推动建立产业联盟和创新联盟,建设新兴信息技术领域的产品和技术可靠(控)验证实验室,提升数字电视、移动通信和下一代互联网等工程中心、实验室创新能力。
石油石化企业自动化控制系统建设起步较早,近年来通过开展信息化与自动化集成,逐步实现了生产现场生产数据自动采集、远程传输和生产运行监控,创新生产作业方式,压缩管理层级,优化员工布局,提高劳动生产率。例如,中石油集团公司勘探与生产技术数据管理系统能够提供勘探开发一体化数据服务与应用 ;油气水井生产数据管理系统能够实现井、站、库一体化生产数据管理 ;勘探与生产调度指挥系统能够有效支持远程监控和指挥调度。
石油石化企业规模庞大,点多、线长、面广。为了增强集团企业的管控能力,三大石油石化企业均开展ERP系统的建设和推广,并将其作为企业一项重要的战略性基础工作和管理提升的重要手段。ERP系统将财务管理与采购、生产、销售、库存、设备等业务综合集成,促进了以业务流程为导向的跨部门协同工作和信息共享。中石油集团ERP系统作为核心的经营管理系统,采用统一的软件平台,按各专业领域集中部署,形成既具有业务特点,又紧密集成的适度集中式技术架构。每个专业领域的ERP系统使用统一的业务流程,集中在一套服务器上运行。该集团公司统一的公共数据编码平台保证了各专业领域之间ERP系统的集成和共享。中石化集团以ERP系统为基础的一体化数据仓库系统为总部快速掌握企业经营情况、及时进行综合分析提供了手段,ERP系统已经成为总部加强管控的有力工具。可以看出,ERP系统的应用已由资源计划、经营管理逐渐向经营分析、决策支持纵深方向延伸。
石油石化企业在推进信息化软、硬件建设过程中,也在不断加强保障体系建设,包括信息安全体系、IT管理与服务体系以及信息化人才队伍建设。
石油石化行业信息化发展趋势
“十二五”期间,石油石化企业将继续推进系统深化应用,加强应用系统集成,尤其是以ERP为核心的系统集成,实现经营管控与专业业务管理之间的协同运作。基于企业信息集成,为领导综合决策、经营分析、生产信息综合展现、应急指挥等提供支持。
物联网技术在石油石化行业有广泛的应用空间,主要可以应用于石油石化行业物流、产品及资产跟踪管理、石油钻井监控、抽油井及海上采油平台监控、油田仪表无线抄表、石油管道输送监测及应急管理等方面。例如,以石油集输领域为例,利用物联网和全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)以及CMDA/GPRS通信技术,建立石油行业钻井、输油管、油罐车信息监控平台,对石油行业野外钻探、油罐运输、输油管线实时监控,各监控仪表状态参数无线采集,从而实现对资源的集中、高效、统一管理。通过物联网技术的应用,实现对设备数据的自动采集和进一步综合利用,为提供精细化管理水平提供支持。
与物联网一样,云计算技术应用也是石油石化企业“十二五”期间重点关注的领域。从业务内容来看,在石油石化企业的勘探开发过程中,需要大量的数据信息存储和高性能计算应用 ;从业务模式来看,作为集团型巨型企业,ERP系统的大量应用同样需要极强的数据存储和分析能力。这两者都对服务器资源的利用和信息化部门的运维能力提出了更高的要求。云计算技术,特别是IaaS技术,可以应用于石油石化企业自身的IT开发环境,为开发人员提供快速可部署、可迁移、可恢复的开发系统。而充分利用服务器的资源也是云计算技术的主要功能之一。通过应用动态负载均衡,实现虚拟化分区间动态地调配资源,将多个应用特性互补的应用放在一起,既可以减少系统数量,也可以在单个时间段使某个应用充分利用系统的大部分资源。同时,出于降低总体拥有成本的考虑,采用云计算技术对服务器进行整合也是石油石化类企业使用其的主要目的之一。此外,通过虚拟化平台,还可以提高管理效率,实现资源的快速部署,有效监控IT设备的运行状况,实现IT管理的自动化,避免人为的失误,保证IT服务质量。
随着信息化应用的不断深入,石油石化企业对信息系统的安全性、稳定性和可靠性的要求也越来越高,信息系统运行严重故障或瘫痪将给企业经济发展带来难以估量的损失。
“绿色IT”是以环保为核心设计、制造、布置和处置IT产品以及其他有关方面,其表现在信息化建设的各个方面。对于基础设施需求的不断增加,导致企业每年在电力上的花费甚至会超过当年在硬件设备上的投资额。面对如此严峻的形势,打造绿色数据中心刻不容缓。
石油石化企业已经在设备采购过程中将绿色环保指标写进了标书。相比之下,以前考虑更多的是机器的配置、价格、单程运行的性能以及售后服务质量,而现在则加大了其他指标的执行力度,比如节能降耗方面的要求。石油石化企业的绿色IT将表现在机房建设、机房布局、服务器、终端设备等多个方面,例如,强调选用高效、低能耗的服务器,强调机柜的摆放、风道的规划、使用挡板进行冷热通道的区分,制定人流、物流制度规范以及进行应用划分等。不仅在硬件方面,石油石化企业在信息化建设过程中对业务系统的有效整合,也是绿色IT的重要体现。这种整合直接带来的硬件投入的减少和运维成本的降低,也提升了企业的信息反馈和制定决策的效率。
基于新一代信息技术的
石油石化行业信息化架构
基于新一代信息技术的石油石化行业信息化总体架构可以分为四横两纵,四横自上而下分别是展示层、应用层、信息集成层、基础设施层,两纵分别是IT管控体系和信息安全体系。
展示层采集专业应用系统信息,实现生产、分析、决策指挥信息一体化展示,提供生产指挥决策数据服务平台,扩大信息应用范围。生产调控、应急指挥等信息不仅可以在指挥大厅看到,领导和工作人员在办公室或者户外也可以实时掌握生产情况。通过界面集成企业各业务环节的相关生产信息,实现能源输送物流链的上下游一体化展现,为生产运行决策服务。
石油石化企业信息化应用层覆盖了企业决策支持、经营管控、协同办公与综合管理以及各板块专业的应用。应用层的目标是面向企业各业务应用领域,全面实现整个企业的信息高效传递和智能响应,从而使企业的日常运行和管理效率大幅提高,形成智慧型、科技型、知识型石油石化企业。
经营管控应用主要是企业人、财、物、设备资产、工程项目、生产管理、销售管理、供应链管理、客户资源管理等企业经营管控业务信息化应用功能。协同办公与综合管理应用主要是以协同办公平台为依托,提供公文管理、工作安排、行政管理、审计监察、党群管理、知识管理以及邮件等综合办公应用功能。
各板块专业应用包括勘探开发与管理板块、炼油化工与销售板块、服务与支持板块等,为专业业务管理提供应用支持。
基础应用是对上述应用的一个支撑,包括SCADA提供生产调度管理支持,GIS提供与地理位置信息相关的业务信息综合展示,GPS对于油气运输过程中的定位提供支持。
在应用层建设过程中,高级计量体系、移动作业等新兴技术手段对石油石化企业信息化应用层的深入起到了推动作用。高级计量体系是一种基于智能表计,能够提供实时双向通信的智能信息化基础设施。AMI已逐渐发展为包含支撑表计数据生命周期各阶段(获取、传输、清洗、处理、存储、递送与展现)管理的相关技术。高级计量体系向石油石化企业的业务应用提供充足、可靠的数据支持,满足石油石化企业为推进收入保护、需求响应等业务的纵深发展所提出的数据支撑需求 ;此外,高级计量体系也融合了对负荷终端的负控功能,支持石油石化企业实现对管网负荷的远程控制和管理。
移动作业将掌上电脑与自动识别技术、全球卫星定位系统等多种技术手段相结合,完成移动中的设备定位和数据采集。近年来,开始逐步采用红外技术、无线通信或有线通信等手段将后台企业信息到掌上电脑,与现场工作人员分享企业经验。在石油石化行业业务应用方面,移动作业技术可以实现管网巡检作业标准化,提升风险事件预警与及时干预能力,提高巡检工作效率 ;对于高风险作业环境,移动作业技术更是能为现场工作人员提供顺畅的沟通渠道,降低作业风险。在信息保障方面,移动终端的接入要求后台信息服务环境具有可靠的信息安全保障能力,避免非授权终端的入侵,以及通信数据的窃取和篡改。
集成平台建设共分为1个体系、1套规范与3个层次的集成应用,分别为 :统一编码体系、集成标准规范和界面集成、数据集成、业务集成。
信息集成层的核心在于业务协同,是以云计算、SOA架构、Web・2.0和社会化协作的思想融合企业协作资源,转接人、信息与流程,为用户提供更智能、更方便的业务协作服务。业务协同是在SOA架构的基础上,搭建整套的协作环境,并将这些资源和服务共享给用户。业务协同支持地域分散的一个群体借助于云计算及网络技术,共同协调与协作来完成一项工作任务,帮助企业迅速提高工作效率,使员工办公变得简单、高效、易于管理,进而降低企业管理成本,提升创新能力,提高运营效益。
业务协同平台充分地利用了SOA的设计理念,用面向服务的思想来对系统进行建模,使系统的各功能模块能够以服务的形式进行划分。在功能实现方面采用云计算、SOA、BPM、Web・2.0技术,这使得平台的实现更加方便、快捷,并且平台的开发符合SOA的软件架构模式,从而使平台的软件架构具有SOA的松散耦合及可重用的特性。各使用者在平台中寻找需要的资源并进行使用,通过相互协同完成一次服务过程。各个服务提供者需要将自己的系统集成到业务协同平台中,供服务使用者使用。此时,各个合作方有可能进行信息系统的集成,在SOA的支持下,实现平台中各个系统的高效集成运行。
基于新一代信息技术的石油石化行业信息化体系的基础设施层是采集、传输、存储和展示数据的基础环境,其规划的合理性和建设的安全性直接关系到平台的可用性、可靠性和延展性。基础设施层主要包括IT基础设施、软件系统、通信信息网络和终端数据采集设施等部分。
随着第二代互联网、第三代无线通信技术的发展,现代通信技术在短程、中程、远程各传输距离均获得了突破,对石油石化行业发展影响深远。丰富的网络地址资源促进了基于IP的SCADA和高级表计体系的广泛应用,为设备状态检修创造了数据条件 ;智能耗油设备的网络接入及其本地通信能力能帮助石油石化公司与用户建立起全新的客户关系,推动营销的应用创新 ;高速的可融合的通信基础设施可以促进三网融合乃至多网融合,石油石化企业的集团化、产业化由此具备了深入介入传媒行业的技术条件。
云计算通过网络以按需、易扩展的方式向用户交付所需的资源,包括基础设施、应用平台、软件功能等服务。云计算呈现深化发展趋势,从虚拟化、网格计算等向软件服务化(SaaS)、平台服务化(PaaS)、基础设施服务化(IaaS)等方向发展。用户通过服务方式访问整合的基础设施、应用平台和软件功能,从而降低信息资产总拥有成本、简化IT环境、增加信息平台的整体可用性、提高信息化运营效率,对信息平台的集约化建设和保障有着广阔的应用价值。对于跨地域多组织实体的大型石油石化企业,云计算为海量数据处理、数据中心的集中化管理、人力资源集约化配置创造了技术条件。
物联网通过射频识别(RFID)、红外感应器、激光扫描器等传感器材,使物品间相互通信。其无线的、面向物品普遍适用的、随需连接的特性促使其行业应用蓬勃发展,大家熟知的包括不停车缴费、包裹定位与跟踪、农产品溯源等。在石油石化行业业务应用中,大型石油设备资产内部结构复杂,应用物联网技术可以近距离感知大型设备资产内部二次设备、附属设备的位置,获得基本台账信息,进而指导检修与替换策略,大幅度提升运维检修的工作绩效。应用还可推广到通信管路、综合布线、基础设施等信息化维护领域。物联网对石油石化行业的影响远不止此,物联网技术支持智能表计、石油天然气管网节点的传感器、控制器等以约定的协议连为一体,为管理智能化创造物质基础。
《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》(以下简称《规划》)明确提出了加快培育和发展节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等七大产业的目标,并制定了产业发展路线图,提出了各领域发展的标志性目标。
《规划》指出,战略性新兴产业规模年均增长率保持在20%以上,到2015年,战略性新兴产业增加值占国内生产总值比重达到8%左右;到2020年,力争使战略性新兴产业成为国民经济和社会发展的重要推动力量,增加值占国内生产总值比重达到15%。《规划》的对于正努力通过发展战略性新兴产业而实现区内经济提速发展的滨海新区来说是一次重大的机遇。首届“战略性新兴产业(滨海)国际论坛”正是在这种背景下召开的。
本次论坛分为“高层及趋势论坛”和“创新先锋论坛”两部分,主要就如何促进战略性新兴产业的发展进行了深入研讨,研讨主题包括:国内相关行业如何在发展战略性新兴产业的过程中利用标准、专利等知识产权策略来实现跨越式发展,推动战略性新兴产业发展的政策和措施,新时空服务体系及其对新一代信息技术和产业的影响,智能交通如何引领战略性新兴产业发展等。
中国卫星导航定位协会咨询中心主任曹冲结合我国拥有自主知识产权的北斗系统的发展,谈了对促进战略性新兴产业发展的看法。
曹冲表示:“卫星导航是新一代信息技术的核心要素之一。实现卫星导航应用的快速发展,不仅要依靠先进技术和产品,还需要完善的服务以及整个产业的转变。有人认为,卫星导航服务将成为移动互联网的标配功能。卫星导航如果能与云计算、移动互联网、大数据等相关产业联系在一起,那么这对于促进卫星导航产业做大做强,并且实现跨越式发展将十分有利。”
在本次论坛上,泰斗微电子有限公司展示了其全系列北斗2/GPS芯片和模组,包括北斗车载应用小组定义的全部四个模组,其中体积最小、功耗最低的模组产品TD3020C引起了与会者的广泛关注。成都天奥电子股份有限公司则展示了全球首款基于北斗卫星授时的指针式授时手表。
提升自主创新能力
作为论坛的主办方,天津滨海新区希望将此论坛打造成一个具有国际影响力的、在战略性新兴产业领域内能整合各种创新资源的平台。今后各届的论坛将围绕七大战略性新兴产业进行逐一研讨,并将培育一个国际化的全新的展览和研讨平台。
一、信息技术对审计工作的影响
(一)审计范围影响
随着信息技术不断发展,计算机处理范围逐渐扩大。审计职业肩负重任,基于信息可靠性基础上开展审计工作。一些被审计的信息不仅是一些纸质类型的信息,还包含磁性介质为载体的信息。审计人员需要对信息系统进行审计,把握信息完整性、可靠性以及安全性。审计内容也逐渐扩大,从最初的处理报表转化为对审计信息有形处理。这对信息安全性要求比较高,审计环境应该得到保障。
(二)审计证据影响
信息技术影响还表现在审计证据影响上,在过去审计证据是一些可见的、有形的证据。随着社会不断发展,这些审计证据逐渐转向无形模式,这些看不见、摸不着的信息基于磁盘介质上传播。在信息技术环境下,大多审计证据都以数据形式存留下来。计算机在一瞬间内产生记忆,方便审计人员进行操作。一般都是由符号、代码组成,这些数据的获取应该有专门的计算技术进行取证才能实现。
(三)审计方式影响
过去,审计方式主要是手工查账,在处理一些数据时,会出现失误。数据可靠性和时效性得不到保障,导致审计工作效率低下。随着社会不断发展,计算机处理系统被应用在审计工作中,审计人员借助系统处理日常工作,工作效率逐渐提升。随着社会经济不断发展,审计范围和对象逐渐扩大,审计内容越来越复杂,传统的方式已经不能满足工作需求,应该基于计算机基础上开展工作,才能提升审计效率,保障工作质量。
(四)审计程序影响
电子证据具有特殊性,它的存储、获取、数据传输以及分析都应该基于特殊手段上开展,根据一定的程序执行。如果没有相关程序规定,将很难保障数据客观性以及合法性。审计内容和形式比较复杂,传统的审计工作应该得到改变,这才能实现审计目标。信息技术在该背景环境下,它能够实现内部控制,对内容和传统功能的融合速度比较高,审计人员应该采用不同的调查方式对内部控制进行了解,才能正确的评价审计程序运行效率。
二、信息技术应用
(一)探索现代审计技术和方法
当前,大部分审计工作只是简单停留在手工账到电子账单层面上,和计算机审计还寻在一定距离。审计系统内部一些信息得不到传递,信息流畅度低。主要表现在审计机关和审计部门之间、审计部门和派出机构之间、审计组和审计机关之间等。这些机构信息流畅度低,没有现成网络链,不能及时收集有效信息,进而影响审计职责开展。因此,需要建立起一个全新的审计体系,在那些重点单位安置上通讯方式,形成审计网络系统。
(二)开发审计信息化软件
当前,我国审计软件树数目比较少,不能完全适应电算化发展需求。这种状态应该得到改变,而最佳改变模式便是培养出大量的软件开发人才。企业要不断鼓励审计人员进入软件开发各个环节,参与环节开发整个过程。众所周知,审计软件可以规范工作开展,可以提升审计工作效率,有可以提升审计质量,实现规范化管理目的。进行电算化管理过程中,那些高效率的信息系统开发应该被应用到审计程序中,该程序发挥出监督作用。可以跟踪一些重点文件,记录下符合执行要求的审计事项以及高效率处理一些审计信息。这些工作方式能够帮助审计人员开展追查工作,进而解决审计电算化滞后问题。
(三)建立信息资源库
各级审计部门应该将工作重点放置于审计数据库中,重视建立完善的数据库资料。一些审计对象和审计内容,应该得到全面开展和执行、需要注意的是这些数据获取应该保障全面性、完整性以及系统性,应该同被录入的信息相关。这才能合理的开展审计工作,为审计提供精准的依据。审计资源数据库应该包含几个方面内容,应该包含被审计单位资料库、审计队伍资料库以及相关法律法规资料文件库等。这些资料应该得到处置,一些宝贵审计信息应该使用相关文献进行保护,保障这些信息时效性。还有一些地方部署文件应该得到更新,其中包含政府信息、中央法规库等,这些数据库中的信息应该得到录入和更新。在该发展基础上,还应该对数据进行分门别类处理,使用专门的数据库进行应对。例如,进行预算执行工作时,可以使用审计数据库,这些数据库资料都比较完整,而且定时得到更新。在进行管理时,应该集合审计案例以及审计技巧等,不断总结经验,积累有效的审计处理方法。面对突发审计问题时,可以轻松应对,提升审计质量和效益。
(四)审计人员素质有待提高
基于信息化系统中,审计程序发生改变,相应的审计线索、审计技术以及审计内容等都发生了改变,这能够决定审计工作效率。从当前审计人员素质结构上看,他们大多都属于会计专业以及工程专业人员,他们比较熟悉计算机使用,但是对审计系统掌握能力有待提高。审计部门应该对审计人员开展培训,使得审计人员计算机能力提高,掌握更多计算机技术,在开展审计工作时,他们能够提升工作效率。想要实现审计信息化,只拥有一批具备基础能力的审计人员还不足够,还应该建设出一批具懂得审计业务、又能够掌握审计系统应用人员。这些是骨干队伍,需要审计部门加强审计工作开展,不断提升队伍工作能力。另外,审计部门还需一组具备计算机系统设计队伍,他们能够应对审计问题,能够高效率的解决问题,提升工作效率。
三、结束语
信息技术发展和应用,影响审计工作开展,它不断改变信息产生方式和处理方式。而且信息使用者对信息使用也发生了改变,这些变化影响审计工作开展。审计工作范围、方式、内容以及方法都应该发生相应变动,这才能不断推动实践不断发展。
参考文献
[1]郭旭.营造环境创新升级为持续科学发展保驾护航——中国航天科工集团公司四院内部审计工作纪实中国[J].内部审计,2013年4期.
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1674-2117(2014)22-00-02
战略性新兴产业新一代信息技术产业需要保持强劲发展势力,就必须依靠人才队伍,既需要勇于创新、综合素质高的专业人才,又需要能承担关键基础核心技术开发与创新的优秀技术人才,同时还需要一线高素质应用性人才。而高校现有信息技术人才培养存在某些问题,已不能适应产业发展需求,因些必须认真思考如何培养新一代信息技术人才这个问题。
1 新一代信息技术产业人才需求分析
战略性新兴产业新一代信息技术产业技术变化最快,创新性最强,涉及技术领域最多,对人才的需求也是多样的。对前沿技术掌握较好的专业技术人才及对某一领域有系统了解的高级技术人才成为普遍需要;层次高、应用能力强、具有一线经验的技能型人才需要呈上升趋势;辅助专业人才需要越来越多。总的说来,新一代信息技术产业对人才需求的重点是素质全面的产业领军人才、国际型人才和复合型人才。[1]
2 当前信息技术人才存在的主要问题
新一代信息技术人才培养应更为紧密地结合行业特点,但目前培养的信息技术人才还存在一些问题,不能适应产业发展需求。下面从高校和企业两方面分析信息技术人才存在的问题。
2.1 从高校自身看信息技术人才存在的问题
2.1.1 学科学习主动性较差
学科学习主动性较差具体表现为学生在学习中仅满足对课本知识的学习,且对于学习过程中遇到的疑难问题,也不会主动地查找相关知识疑点的资料或阅读相关书籍来解决;学生不会主动了解本学科的热点问题和最新研究进展,缺乏对本专业独到的见解;学生不会主动寻找与本专业相关的实践锻炼机会,解决实际问题能力差。作为培养人才的高等学校,如何最大限度地激发学生学习的主动性,培养他们探究知识的主观能动性,使他们具备良好的人文素质和科学素养以及个性化的创新精神,这是个值得进一步思考的问题。
2.1.2 实践能力较低
现在大学生普遍实践能力较低已是不争的事实,实践能力较低表现为人际交往能力、社会适应能力、组织管理能力、表达能力和动手能力等都比较差;不能将课本知识与实践相结合,难以做到学以致用,即运用学科专业知识解决实际问题的能力较差;缺乏运用已有知识的能力。
2.2 从社会角度看信息技术人才存在的问题
2.2.1 沟通能力有待提高
良好的沟通能力是人才的一种重要素质,也是人才的一种才智。在与企业内外接触中具有良好沟通能力的人才才是新一代信息技术产业激烈社会竞争中最为需要的人才。具有良好沟通能力的人才,不仅可以避免组织内外矛盾的发生、工作误会的产生,还能够促成谈判的成功。良好的沟通能力,有利于人际关系的协调;有利于矛盾冲突的解决;有利于个人潜能的发挥,是个人人格健全和心理健康的表征,也是和谐共事的需要。由于各种原因,信息技术人才在人际交往、沟通能力方面还存在一些问题,沟通能力有待进一步的提高。
2.2.2 团队协作精神有待加强
团队协作精神是人才必须具备的基本品质之一,也是企业选拔人才时的重要考核内容之一。新一代信息技术产业是智力密集型、技术密集型产业,是团队整体项目。作为企业中的一员,需要发扬全方向的协作精神,强化团队意识,养成合作习惯。
2.2.3 专业知识素养有待提升
专业知识素养是用人单位在挑选人才时着重考虑的因素。专业知识素养包括基础知识和专业基础知识较宽广;专业知识达到一定的深度;知识应用能力强,所掌握知识的融合度高。专业知识素养高,有助于新的思维方式的形成;有助于解决实际问题能力的提高;有助于创新与创造能力的提升。从企业用人来看,当前信息技术人才在专业知识素养方面存在的问题主要是知识应用能力和知识融合度不足。
3 开创新一代信息技术人才培养新局面的思路
由于新一代信息技术产业投入主要是知识、技术和智力资源,因而如何解决能够适应新一代信息技术发展要求的人才培养问题,成为高等教育面临的头等问题。
3.1 增设新专业
一方面,新一代信息技术正在重组全球信息产业,高校只有把学科专业建设、科研方向与产业发展趋势相结合,才能培养出适应产业发展需求的人才;另一方面,新一代信息技术涵盖多、应用范围广,高校现有的、单一的人才培养的专业定位、培养方案已不能适应新一代信息技术产业的需要。为了推动新一代信息技术产业快速、良性发展,高校需要根据新一代信息技术产业发展的方向和特点以及自身办学的特点和优势,通过增设新专业来培养产业所需要的人才。
3.2 调整思路,促进教学改革
3.2.1 调整专业培养计划
为保证人才培养质量适合时代和产业发展,需要结合建设创新型国家和发展新一代信息技术对人才需求的变化,同时跟踪学科发展前沿,在专业培养计划方面进行大胆探索。①需要按照“拓宽专业口径”原则,及时修订专业培养计划,使课内与课外、教学与科研、校内与校外、国内与国外的教育教学形成有机整体;②根据培养目标,优化课程体系,更新课程内容,提高课程综合化程度,需要体现出加强基础、拓宽专业、重视实践、培养能力的教育改革思想;③重视实践教学,通过“走出课堂、走进企业、走向社会”等方式拓宽实践教学内容、方式和途径。加强设计性、综合性实验,注重课程设计和毕业设计。鼓励学生参加课外科技活动、社会实践活动和各种学科竞赛,培养实践动手能力;④因材施教,采用分层次培养和开设强化班,促进个性发展,确保学生能够掌握适合产业发展需要的专业知识,并为以后的发展奠定基础。
3.2.2 加强课程与教材建设
以产业发展需要为导向,将学科研究成果与教学相融合,重点建设专业主要基础课、专业基础课和专业主干课,同时注重创建优质课程和精品课程。构建学科专业相融合的课程体系,帮助学生学会应对和解决问题;加强课程设置国际化,为学生提供更加广阔的国际视野;以跨学科的方式组织各门课程,将科学教育和人文教育有机结合。教材建设本着“选”、“编”结合的原则,注重教材的实践性和实用性。
3.2.3 提升实验室和教学资源建设
提升实验室的建设要本着统一规划、资源共享、持续发展的原则。它是提升基础课实验室的规模,逐步成为现代化的、规范的、开放的、科学的实验教学基地;建设一流的专业课教学实验中心;将传统的专业教学实验室改造为具有专业特色的综合实验室或开放式的新型实验室;将现有的实验中心建成校级实验教学示范中心、省级实验教学示范中心乃至全国实验教学示范中心;推进大型学科实验平台的共享及实验教学信息化建设。
高校教学资源的提升着重以平台建设为核心,同时体现实用性、优质性和开放共享的特色,现代化教学资源建设包括进一步加强图书资源数字化和数字图书馆建设;整合资源,建设数字资源中心;促进教学参考资源平台和文献信息资源共享平台的建设;重点推进视频教学资源库、仿真虚拟实验课程的建设;推动优质资源开放与共享;实现教学资源共建共享和建设国际课程共享教室。
3.2.4 完善教学质量监控体系
教学质量监控体系应遵循以下原则[3]:理念创新原则,以适应时代要求的新观念建立;功能全面性原则,应包含监控内容、监控标准、监控机构和监控方法等内容;导向性原则,体现出规范中有导向,导向过程中又形成新规范;全程性原则,能实现事先监控准备过程,事中进行实施过程的监控,事后进行整改和反馈过程的监控;实用性原则,评价指标体系应当符合本校实际和体现学科或专业的特点;激励性原则,有奖有罚;反馈原则,以适当的方式反馈教学过程的信息。
3.3 优化学科专业
高校需按照“依托传统专业、巩固优势专业、扶持新兴专业、适度外延专业类别、协调发展、加强建设”[4]的原则进行学科专业结构优化。按照“加强基础,拓宽专业”的原则,对现有专业结构进行改造和整合;以新一代信息技术产业链为依托,以服务产业发展为目的,合理增设新的学科专业;探索新兴边缘交叉学科专业的设置;调整或停办部分缺乏竞争力的专业;结合本校的特点建设校级“特色专业”和省级“特色专业,做到“人无我有、人有我优、人优我特”。
3.4 优化师资结构
师资结构优化的目标是建设一支优秀的师资队伍;培养高水平学科带头人及专业负责人;完善青年教师培养制度;组建高水平的研究团队;打造职称、学历、年龄、学缘结构合理的学科优秀科研创新团队;建设结构合理、教学和科研水平较高的省级、校级优秀教学团队。
(湖南工学院计算机与信息科学学院,湖南 衡阳 421002)
参考文献:
[1]侯军岐.基于新一代信息技术产业发展的创新创业人才培养模式[J].价值工程,2013(23):225-227.
[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009—8097(2013)11—0022—05
一 高速发展的中国呼唤更高层次的教育公平
马斯洛需求层次理论表明:人的需要是分层次的,当某一层次的需要相对满足了,就会向更高层次发展,追求更高层次的需要。就一个国家而言,多数人的需要层次结构是与国家的经济、科技、文化发展水平和人民受教育程度直接相关的,当人们的文化生活水平提高后,精神和价值追求也将随之提高。改革开放特别是进入新世纪以来,社会的物质生活得到极大丰富,我国正在实现由“效率优先”向“更加注重社会公平”的社会转型,在此基础上人们对教育公平必然有更高追求。
教育公平是最重要的社会公平。我国是人口大国,城乡、区域、学校间教育发展极不均衡,优质教育资源相对匮乏。尽管在全国范围内普及了九年制义务教育,高等教育进入大众化阶段,基本解决了人民群众上学难、上大学难的问题,但随之而来的是“人民群众希望获得更加平等的和高质量的教育,不仅能‘有学上’,而且能‘上好学’,盼望通过教育改变命运,实现向上的社会流动,过上有尊严的生活”。
并且,随着我国高等教育规模的突飞猛进,教师总量剧增,优秀师资占总师资的比重大大下降,使得对优质教育的需求越来越旺盛。显而易见,我国教育的发展现状与人们对教育公平日益增长的需求之间,形成巨大差距,实现更高层次的教育过程公平和教育结果公平,已刻不容缓。2013年全国教育工作会议上将教育公平作为2012年教育取得的五大成绩之一,是对此最好的诠释。
二 我国教育公平现状分析
在我国,教育公平的概念最早由国家教育发展研究中心谈松华教授于1994年提出,而成为广为关注的社会议题,是在同志提出建设社会主义和谐社会的政治理念之后,在此之前的社会主导观念是“效率优先、兼顾公平”,并非不存在教育公平问题,而是政策重心更偏向于经济发展。2007年,教育公平首次在国务院政府工作报告中出现:“教育是国家发展的基石,教育公平是重要的社会公平。”2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》提出“把促进公平作为国家基本教育政策”。
我国提出教育公平的概念较晚,然而推进教育公平的脚步从未停止,尤其是新世纪以来,我国在教育公平方面的政策频出,比如:
普及九年义务教育和扫除青壮年文盲(义务教育是教育公平的基础。义务教育的本质,是为每一个人的生存和发展提供一条公平的起跑线。我国城乡实行了免费义务教育,使几千年来“有教无类”的理想变成了现实);将农村义务教育全面纳入国家公共财政保障体系,为全国农村义务教育阶段学生全部免除学杂费、免费提供教科书;建立从学前教育到研究生教育完整的家庭经济困难学生资助政策体系(目前每年资助家庭经济困难学生近8000万人次,资助金额980亿元),在中西部地区启动高校家庭经济困难新生入学路费资助项目等等。
缩小区域差距方面,国家对中西部采取特殊的政策和财政支持,如实施中西部高等教育振兴计划等;加大对口支援力度,如实施支援中西部地区招生协作计划,提升中西部高考录取率,组团对口支援西部高校,扎实推进教育援疆、工作,扩大内地高中班、中职班招生规模等。
缩小城乡差距方面,国家坚持教育资源向农村倾斜,仅2011、2012年两年中央财政投入350多亿元实施中西部农村初中校舍改造工程、农村义务教育薄弱学校改造计划,实施招聘30万名毕业生、80%留在当地从教的特岗计划,执行师范生免费教育政策,每年近万名毕业生到中西部中小学任教。
缩小校际差距方面,国家采取加快薄弱学校改造、推进县域内校长教师合理流动、将优质高中招生名额合理分配到区域内初中、促进优质教育资源共享等办法,大力推进义务教育均衡发展;2012年开始,教育部启动义务教育基本均衡县(市、区)的评估认定工作。
我国教育公平进展迅速,所取得的成绩和巨大进步举世瞩目,但是教育公平的现状仍不能令所有人满意。党的十新闻中心举行的网络访谈中,教育公平作为专门议题之一,从一个侧面说明,我国实现教育公平必须要有新思路,寻求新突破。
目前我国教育公平的实现途径与发达国家相类似,主要采用物质配置和师资调配的办法,存在重硬轻软、重传统资源轻数字资源和手段的问题。寻找实现教育公平的更好更快的新路径,是本文探讨的主旨。
联合国教科文组织2007年在《教育公平与公共政策:十六国比较结果》文件中,将教育公平划分为入学公平、资源公平和结果公平三个维度。入学公平可以纳入量性公平范畴,而资源公平和结果公平则可以纳入质性公平范畴。教育量性公平只是教育公平的初级公平、表层公平;教育质性公平才是教育公平的高级公平、深层公平。量性公平实现之后,人们必然追求质性公平。然而,我国教育在量性公平实现之后,却遭遇到新的质性不公平:花同等时间、同等精力、同等经济成本,虽所获学位层次相同,但所获教育内容或教育质量之层次却大不相同。质性不公平,在相当程度上,引发与助长高等教育学历歧视或学校歧视以及中小学的择校风等社会问题。
办学条件的保障有硬资源和软资源两个方面。实现教育公平的硬资源往往通过政府资助和经济手段进行强制性配置,而软资源通常只能靠自生与积累,政府调控下的种种对口支援只能促进这个过程,并不能完全解决问题。教育质量的保障与提升,硬件资源很重要,但是教师素质、教学内容、教学方法、人才培养理念等软资源更重要。70多年前的西南联大,在抗战的硝烟中长途跋涉,流离失所,师生破衣蔽体,糙米果腹,以茅屋为校舍,以破庙为教室,躲警报,避轰炸,钻山洞……从1937年长沙建校至1946年以三校复原,在校学生不超过8000人,毕业生3800人,却培养出了两位诺贝尔奖获得者、78位中科院院士、12位中国工程院院士和一批著名的文学家、哲学家、社会科学家和政治家。由此可见教学质量并非决定于硬件条件,决定人才培养质量、教育质量的主要因素是师资与理念。
如何让更多的人接受大师思想和理念的教育,是未来更高层次教育公平之必须,而有效利用新一代信息技术,可使我国教育公平迅速跃上新台阶。
三 新一代信息技术将对教育产生革命性影响
新一代信息技术包括下一代通信网络、物联网、三网融合、新型平板显示、高性能集成电路和云计算等技术,其产业链之长,产业规模之大,远远超过以计算机技术、网络与通讯技术为代表的第一代、第二代信息技术。专家预测新一代信息技术产业将几十倍于网络产业。深圳市规划,到2015年该市的新一代信息技术规模为1.1万亿元,而我国“十二五”规划到2015年全国国内生产总值为55.8万亿元,由此可见新一代信息技术产业之巨大。
如此规模的新一代信息技术,必然对社会生产生活各方面产生巨大的影响。由于新一代信息技术都与信息传播有关,因而教育受之影响将更为广泛和深刻,在对学习的支撑上产生质的变革。韩国规划,到2015年取消传统的纸质书,这是基于对时展趋势的把握:新一代信息技术普及后的数字化环境,能够真正满足人们数字化学习的需要。
探讨运用新一代信息技术促进教育公平,必须建立在对新一代信息技术特点把握的基础之上:
物联网将计算机间的互联拓展到世界万物,使网络传播模式又来了一次革命性的颠覆,在信息的“人一人”、“人一机一人”传播模式之外,又诞生了“人一物”、“物一物”、“物一人一物”等传播模式,这将大大拓展人们的课堂视野,将学习场所与遥远的真实事物紧紧地联系在一起。
下一代通讯技术是以软交换为核心,将打破现有的通信网针对不同业务而建设多个网络的模式,能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务的基于分组技术的综合开放的网络架构,能够给数字化学习者提供更方便(随时、随地、以任何方式)、更快速、价格更低廉的通信服务。
三网融合是指电信网、广播电视网、互联网三大网络在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,通过技术改造使其技术功能趋于一致,业务范围趋于相同,网络互联互通、资源共享,逐步整合成为全世界统一的信息通信网络。将打破广电在内容输送、电信在宽带运营领域各自的垄断,进而大大降低信息传输成本,使泛在学习成为可能。
新型平板显示技术将向人们呈现更宽阔的、更清晰的视觉画面,真正匹配人类的视觉分辨率的极限。最新的平板显示器像元之间的距离已小到0.1毫米,在正常读书和观看距离上的视角已小至1’(六十分之一度),即1.0视力的人在观看平板电脑显示画面时肉眼无法看出像素点的存在,已不会感受到画面由像素构成,平板显示器上的屏幕文字、图片,与纸质印刷品上的图文在清晰度上已无区别,数字化学习的视觉之累,有可能得到改善。
云计算的教育应用具有多样特点:一是资源配置动态化,能根据用户的需求动态划分或释放不同的物理和虚拟资源,当增加一个需求时,可通过增加可用的资源进行匹配,实现资源的快速弹性提供;如果用户不再使用这部分资源时,可释放这些资源。该特点实现了IT资源利用的可扩展性。二是需求服务自助化。能为客户提供自助化的资源服务,用户无需同提供商交互就可自动得到自助的计算资源能力。同时,能为用户提供一定的应用服务目录,用户可采用自助方式选择满足自身需求的服务项目和内容。三是网络访问便捷化,用户可借助不同的终端设备,通过标准的应用实现对网络访问的可用能力,使对网络的访问无处不在。四是服务可计量化。能针对用户不同的服务类型,通过计量的方法自动控制和优化资源配置。即资源的使用可被监测和控制,是一种即付即用的服务模式。五是资源的虚拟化。借助于虚拟化技术,将分布在不同地区的计算资源进行整合,实现基础设施资源的共享。从这些特点可以看出,在云计算环境下,学习资源是开放的结构,用户可以参与内容编辑,赋予了学习资源持续进化的能力,从而构建可持续发展的资源云服务,保证了学习资源的及时性、适用性,更加适合泛在学习、终身学习的需要。
增强现实是在虚拟现实的基础上发展起来的新技术,是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术,将虚拟的信息应用到真实世界,将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,使真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到同一个画面或空间同时存在,呈现给使用者一个感官效果真实的新环境。增强现实技术为学习者提供情境性的学习体验,在教育领域具有广阔的应用空间和发展潜能,将对教学、学习和创造性表达产生积极的重大影响。
四 运用新一代信息技术实现更高层次教育公平的路径设计
1 建设以名师高清教学视频为核心的教学资源,促进教育模式的改变
西南联合大学的成功说明办学理念和名家大师在人才培养中的重要作用。名师资源是教育中最宝贵、最稀有的资源。在我国高等教育的精英教育阶段,几乎所有本科高校都拥有一定数量的名师,名师的高深学问、深邃思想与人格魅力润物细无声的感化、影响了一代代人,为年轻学子树立了风范,造就了一代代英才,然而“十年树木,百年树人”,名师的成长周期漫长。随着高校数量的增加与招生规模的扩大,原本就稀缺的名师资源在高校教师队伍中的比例被极度稀释。在上大学难这一长期困惑中国人的教育公平问题基本解决的同时,又带来了不能接受名师等优质教育的新的教育不公平。
2020年我国要基本建成学习型社会,学习型社会不仅要有丰富的学习信息资源,更为重要的是要有优质的、可供学习者自主学习的信息资源,而名师的教学视频资源能促进学习型社会的高起点高层次发展。名师的教学视频能够让广大教师通过揣摩其授课风格、授课内容、学术精神等特质,尽快成长为名师:能够让全国的学生通过名师的视频学知识、学认知、学思维、学发现问题解决问题的方式方法,学会创新学习、创新研究的方式方法。
向名家学习是中国人的优良传统,央视“百家讲坛”曾经的高收视率,国外哈佛、麻省等这些大学网络公开课在我国兴起一股“淘课热”,是最好的写照。我国精品视频公开课学问高深的名师并不多,更加注重形象佳、气质好、口齿伶俐的“播音员”,其点击率反而不如预期的高。
新一代信息技术为使用名师高清视频进行教学创造了条件。一是高清摄影、编辑、传播设备的价格都已平民化,相应的技术已经普及;二是随着我国2012年正式启动的教育信息化“三通两平台”的建设,宽带网络将通到所有学校,并己逐渐进入寻常百姓家,网络带宽允许高清视频的流畅播放,利用分布式存储,可有效地解决视频传输的问题;三是计算机、笔记本、平板电脑甚至手机的高清显示和高保真的声音还原,让人们能够仿佛面对面学习全面了解教学信息和领略名师的风采,高清投影、高清电视同样可将名师“请入”普通教室“授课”,让同学以班级为单位甚至更大规模地在老师组织下听名师的课。随着基于名师教学视频的增多、完善,这种量变可产生质变——学习者接受系统知识的学习或者说学习知识的传播与获取,可以采用视听名师视频的办法,班级学习形式转化为师生共聚一堂的讨论、设计、研究、创造,是基于头脑风暴的思维碰撞和创新,是基于仂、作的探究式的设计与创造,到那时就对传统教学进行了一定程度上的颠覆,工业革命产物的“班级授课制”就变成了“班级研创制”,教室就成了“研创室”。
这里探讨的名师高清视频与电大教学有本质区别:一是由名师讲授,视频建设有团队支持,所讲授的内容是集体智慧的结晶,经过精心设计研究;二是内容专题化、微型化,脱离传统授课固定时长的要求,以学生认识能高度维持的时长为上限,每段视频一般在20分钟之内,便于学习者反复观看关键内容、重点内容、难点内容,更有助于因材施教的实施;三是视频放在云服务器上可随时观看,随时下载(改变精品视频公开课不给下载的做法,应该将其作为公共产品由政府出资运营,公共产品以效益最大化作为追求);四是与名师视频相结合,提供网络互动、答疑交互辅导平台。利用该办法,还可以加速名师培养的进程。
2 建立以物联网、增强现实为基础的虚实结合型资源
现代社会变化迅速,教学必须反映这种变化,教学内容要时代化、形象化、现实化,唯有如此才能让学生认识世界、感受时代、适应社会,从而更好地引领社会发展。
我国地域差异大,社会发展不平衡,如果让学生在学校学习时充分感知外部世界的先进技术、先进方法、先进文化等,与名师视频互为补充,则可能实现用最先进手段支持的高层次公平。新一代信息技术中的物联网、增强现实、新一代网络和平板显示技术综合应用,可将这一梦想变为现实,例如:
在全国先进地区的一些典型区域(譬如生产车间、街区、养殖场、植物大棚),安装物联感应装置和摄像头,并与全国教育资源云服务平台连接,学习者可以从该平台上调看实物、实景以及事物发展变化的实际过程,这将真正使教学与先进的社会发展密切结合,让经济、文化、教育发展滞后地区的学习者能够与先进地区的学习者有类似的视野、阅历,很显然这将是更高层次的教育公平。
当然要将此变为现实,必须转变观念,重点在两方面,一是人才培养的公共产品性,以及培养的优秀人才将会促进社会发展。对具体人的培养,不仅是学校或教育主管部门和政府的事,企业、全社会和每个公民要有大局意识、国家意识,协同支持办学和人才培养意识,不能仅从个人以及小团体的利益出发。二是树立新的开放办学观,学习不能局限于书本、课堂和老师,学校、学习者在设计课程、规划学习时要将通过网络学习、向社会学习作为重要方面,充分发挥环境育人、文化育人的巨大作用,向社会学习并不单纯意味着学习者到社会现场,新一代信息技术已为我们提供了人不到现场视觉到现场的技术可能,教育与学习必须充分利用新技术给人类带来的这一可能。
科学系统的设计在于需求导向、统筹布局、公益建设、预约开放。需求导向是各级各类学校提出远程观察教学的具体需求,层层统计上报后,国家层面上分析、选择,价值大、共性程度高的加以规划,制订周密计划及财政预算,由中央政府买单后分层分级地建设,建设后按学习者所在学校的预约进行开通。预约开放是为了传输质量、观看效果以及保护相关人员的隐私的需要。
3 建构中国教学和学术数字信息资源大门户云平台
信息资源作为一种战略资源,是现代社会生产资料的基本要素。网络信息资源的开发与利用是信息化建设的核心内容。信息资源分为若干种类,比如按用途分,可分为新闻信息资源、生活信息资源、娱乐信息资源、商业信息资源、教学信息资源以及学术信息资源。教学信息资源和学术信息资源是教育界特别关注并加以利用的资源,对人的发展最为重要,而目前该类资源最为薄弱,原因在于其他几类信息资源与人的吃住行密切相关,任何人都可以获取,理解起来几乎毫不费力,因而访问量大,吸引大量资金投入建设。教学、学术资源则不同,它更多地属于小众式传播资源,需要受众下功夫才能学习、掌握,对建设者的要求也相对较高。因而网络信息资源的现状是信息资源量很大,但教学、学术资源相对较少,而且零散分布,学习者很难找到适合自己的学习资源,许多资源是纸质资源的数字翻版,离多媒体化的要求相距甚远。我国各级各类学校倡导数字化学习以及基于网络的探究性学习、协作性学习、个性化学习、自主化学习已有多年,然后数字资源的建设远未能够有效满足这些学习的需要,正因为如此,青少年上网更多的是游戏、聊天、浏览新闻。教师、学校和教育部门应该对此进行深刻反思,探讨如何创造让学生可以有效利用网络进行协作性学习、探索性学习、自主学习和个性化学习的环境和资源。新一代信息技术已经提供了建构面向所有学习者的优质资源大门户来支持这些学习的条件,我国已具备了让所有人在同一个平台上共享优质资源的可能性。
人们网上学习和学术研究查找资源通常采用两种方法,一是通过自己知道的网站,一是利用搜索引擎通过关键词搜索。两种方法都存在相当大的局限性,前者的局限在于网站数量太多,新网站不断涌现,无法浏览全部网站以获取相关资源;后者局限性在于搜索得到的资源鱼龙混杂,要在海量搜索结果中找到自己所需通常要花费大量时间甄别。建构深度聚合优质教学和学术信息资源的大门户云平台,就有可能从根本上解决这些问题,建设大门户必须把握“分类”、“公建”、“优质”、“系统”、“多媒体化”五大关键。
(1)分类。信息资源门户应提供多种信息资源分类方式和检索方式,使学习者可以快捷、方便地找到所需要的信息资源,提高检索的效率。例如按学科、专业、方向等方式对信息资源设置分类,按层次、文理、功能等设置检索等。
(2)公建。公建是指将信息资源作为公共物品,由政府出资并组织建设,建设的信息资源供人们广为享用。
公共物品理论表明,公共物品具有非排他性和非竞争性两个特征。一旦某种物品或服务具有非排他性,则没有使用这种物品或服务的人,不能被排除在使用这种物品或服务的效用之外,同时在一定程度上这种效用是强加的;具有非排他性的物品在给定的生产水平下向额外的消费者提供的边际成本为零,每个人最有效率的消费单位是无穷大。
公共物品一般不能或不能有效通过市场机制由企业和个人提供,主要由政府来提供。从公共物品与市场的关系来分,公共物品可分为纯公共物品和准公共物品。纯公共物品具有完全的非竞争性和非排他性,即当一种公共物品的消费者群体,从部分成员一直扩大到全体社会成员的过程中,其边际成本始终为零,那么这种物品就是纯公共物品,通常采用免费提供的方式。
教学信息资源及通常意义上的学术信息资源,具有典型的纯公共物品属性,因此由政府出资建设是理所当然的,政府应该承担这种责任。而且,教学及学术信息资源在国家建设中具有战略性、基础性的地位,理应由政府投资建设,由“自建”、“共建”走向“公建”是彰显信息化优势的必然要求。
政府出资建设教学和学术信息资源,对于我们国家而言可充分彰显大国优势,而且,无论是从文化传播的角度还是从扩大世界影响的角度考虑,政府都应该切实承担该责任。
(3)优质。这里的优质是指当前条件下所能达到的最高质量,要像张尧学院士所说的那样,用拍电影大片的方式来制作网络教育资源。
公建信息资源的最大特点是:可在更大的范围内选择更为优秀的人建设资源,从而确保建设质量:可供更大范围的人群分享优质信息资源,具有更高的建设与应用实效,将会缩小信息资源使用上的差距。能从根本上解决学科信息资源低水平重复建设、利用率低、优质和原始资源少、寻找合适资源困难的问题,将使学科信息资源由小范围的共享,上升为广泛的无限的共享。
(4)系统及多媒体化。系统是指以系统观来科学设计与建构门户,使之内容可以满足使用者的绝大部分需求成为教学和学术研究浏览、查找信息以及进行数字化的学术讨论、交流的统一平台。
多媒体化是指内容是为学科门户特别打造,不是纸质文本的简单数字化,而是具体的内容以恰当的媒体加以表现,使之符合数字化学习的需要。
五 结语
教育公平的实现方式有开放式与封闭式之分,封闭式方式是仅仅着眼于物质手段,是工业革命以来的传统依赖,开放式方式既着眼于物质手段又着眼于信息手段,是信息时代的新的路径。从教育公平的实现效果来看,有拉平式与共同提高式之分,前者主要是利用财政手段和师资调配手段使之向薄弱地区和学校倾斜,以补齐木桶效应中的短板,后者是根据信息时代的特点,开辟新领地,创新搭建新信息平台,使不同区域的人共同受益向更高目标迈进,在新的更高目标上达到更高层次更高水平的公平。信息时代已给实现教育公平提供了条件,我们必须站在时代的制高点上,因势利导地、创造性地加以利用。
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我国对数字矿山的研究始于20世纪末,主要科研资助机构和相关行业相继立项支持了一批数字矿山课题。国内多所高等院校、科研院所、企事业单位相继设立了与数字矿山有关的研究所、研究中心、实验室或工程中心。山东新汶矿业集团泰山能源股份有限公司翟镇煤矿是我国第一座数字矿山,在国内开了数字化矿井技术应用先河。翟镇煤矿数字技术的成功研制,为我国矿山的数字化和信息化管理起到了示范作用。在数字矿山建设中,广泛应用各种先进的信息技术、有效提升了矿山企业的生产效率和管理水平。
冶金矿山行业信息化发展趋势
从规模、内容、作用、地位来看,我国冶金企业的信息化已经发展到了需要进一步深化的阶段。这个深化阶段的特征就是信息化与工业化相互融合,相辅相成,相互促进。通过提升冶金企业的信息化水平,进一步提升冶金企业的生产经营水平;通过冶金企业信息化技术的创新,促进冶金工业企业管理水平的创新。促进管理创新,提升企业竞争力的方法很多,信息化是创新提升的基础性、长效性方法。在矿山领域,随着数字矿山应用技术的不断发展和创新,矿山行业的生产和组织方式将会变得越来越“安全、绿色、智能、高效”。冶金矿山行业信息化应用系统的建设将呈现出以下主要趋势。
在多年的信息化建设过程中,冶金企业的领导慢慢意识到企业信息化要与企业的改革与发展相结合。在提高企业管理水平的基础上,规划信息系统的建设。目前,一些信息化程度较好的冶金企业在信息化的过程中已经意识到了管理理念的重要性,并以企业信息化为契机大力改革企业机制,为信息化铺平道路。
目前对于信息化基础比较完善的企业,信息化建设逐渐向企业间协同的方向发展。由于市场竞争环境的变化,企业越来越强调相互之间的协同,因此,企业越来越强调信息系统与价值链和企业内其他系统的集成能力。
经过十几年的信息化建设,我国的冶金企业信息化建设正在朝一个新的高度迈进。一个显著的特征就是冶金企业对企业信息化的内涵与意义有了新的认识,明显感觉到信息资源一体化趋势日益加强。
通过运用各种感知技术,能够更加全面、准确、实时地感知人、物和环境的信息。例如,在数据采集方面,将会从手工录入项自动采集,并且实现一次录入,全员共享方向发展;在装备方面,将会更加可靠、更加智能,故障修复将会从人工经验诊断、人工修复向自我诊断、系统自愈方向发展。
运用网络、通信、交互、集成等技术,实现人与人、人与物、物与物间的信息交互,以及系统间的横向集成和纵向互通。例如,在通信与网络技术方面,将会从有限的互联网互通向泛在的互联互通方向发展,带宽将会越来越宽,网络将会越来越稳定、可靠;在系统人机界面方面,将会从二维平面向三维立体方向转变,并且支持多种终端界面,例如,PDA、iPad、手机等;在信息系统方面,将会从烟囱式、孤岛式信息系统向集成统一平台方向发展,支持开发的协议,支持SOA架构。
运用数据挖掘、知识发现、专家系统等人工智能技术,实现生产调度指挥、资源预测、安全警示、突发事件处理等决策支持功能,实现矿山的智能化。例如,在控制技术方面,将会从手动干预、有人值守向自动控制、无人值守方向发展,从局部的、有限的控制向全局的、泛在的控制方向发展;在安全管理方面,将会由被动的、事后响应式管理向主动的、事先预警、预控方向发展;在决策支持方面,将会从经验决策向智能化决策方向发展。
冶金矿山行业信息化构架
基于新一代信息技术的冶金矿山信息化总体架构分为三个层次:感知层、网络层和应用层。感知层主要是基于物联网技术的应用,网络层主要是基于云计算技术的应用,应用层主要是涵盖冶金矿山行业勘探、开采、冶炼、加工等整个产业链的信息系统应用。
基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中应用层是涵盖勘探、采选、冶炼、加工等整个产业链的信息系统,主要用来支撑企业的生产、经营和管控,这些系统包括生产综合监控系统、生产执行系统、经营管理系统和决策支持系统。
生产综合监控系统的内容包括剥离、采装、运输、生产等主要生产流程,也包括供电、供水、排水等辅助生产流程,还包括其他的安全保障系统。
生产执行系统包括从生产计划制定、生产计划执行到生产计划执行跟踪全过程的闭环管理,包含了三维展示、生产管理、生产智能调度管理、生产辅助设计、机电管理、安全管理、煤质管理、节能环保管理及综合分析管理。
经营管理系统建设户主要包括计划与全面预算管理、ERP系统、供应商关系管理系统、制度管理系统、本质安全管理系统、办公自动化系统、审计管理系统、科技管理系统、节能减排管理系统、综合统计系统、档案管理系统、知识管理系统、行政后勤管理系统、党群管理系统、煤炭安全管理系统等。
决策支持系统是基于数据仓库/商业智能技术对信息进行收集、整合、分析和展现,为高层及管理人员提供及时、准确的分析报表和数据,以提升企业整体生产经营决策水平,借此增强企业的核心竞争能力。
在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中,网络层起到传输、存储和计算的作用。网络层主要包括接入网关、互联网、通信网络、云计算、存储服务、数据仓库等。
在基于新一代信息技术的冶金矿山行业信息化架构中,感知层起到信息采集和信号处理的作用。感知层主要包括各种类型的传感器、控制器、读卡器等设备以及M2M网关、M2M模块等信息处理系统组成,如Sensor、摄像头、读卡器、路由节点和Sink节点等。
信息标准体系大的建设是信息系统开发成功和得以推广应用的关键因素,是信息化建设中的一项基础性的系统工程。在标准体系的建设过程中,应着重关注云计算、物联网等新一代信息技术标准的制定、采集和完善。新一代信息技术在矿山冶金行业的应用必须遵守一定的标准,才能使感知层、网络层和应用层的信息交互,实现本质意义上的信息统一;才能有效利用数据进行分析、决策和使用。
信息安全体系由信息安全组织体系、管理体系和技术体系构成。信息安全组织体系明确信息安全领导、信息安全监管和信息安全执行的岗位和职责,确保公司的信息安全工作能够有效运转。信息安全管理体系从流程和制度上来细化和固化信息安全管理要求,冶金企业和矿山企业需要按照《信息安全等级保护管理办法》对企业在运行和在建的体统进行评级,并根据不同等级设置保护策略。信息安全技术体系是针对信息安全不同层面的防护需求设置多维的技术防御手段,包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等方面。
运维管理体系是以ITIL运维架构为知道,以保障和维护信息系统安全稳定运行为基础,以提升用户服务质量为根本,以建成上下贯通、左右协同、资源共享的一体化运维管理体系为核心。实现IT运维管理的自动化、可视化、规范化、高效化、一体化和智能化。
冶金矿山行业的信息化应用
新一代信息技术在冶金行业的应用,推进了冶金企业的研发和设计协同化、生产设备数字化、生产过程智能化和企业管理信息化,加强了集散控制、现场总线控制、柔性制造、敏捷制造和网络化制造等技术的应用,强化了生产过程的在线监测、预警和控制,实现了冶金企业的节能环保、精确管理、安全生产和高效运营。
其中首钢矿业就是很好的行业应用典范。首钢矿业公司以计算机数字技术为中心,以网络通信为手段,以数学模型为基础,形成了基础装备数字化、 生产过程数字化、 生产执行数字化、企业资源计划数字化、办公自动化的数字化矿山,在我国冶金矿山行业实现了历史性突破。
同时,首钢矿业公司注重数字化基础设施建设,为矿山数字化提供硬件平台。广泛采用数字化计量设备和智能化仪器仪表,采、选、球、烧四大主流程和物料运输系统检测、计量数字化仪表达到14800块,为从数据源头自动采集数据,实现各层面系统的数据接口创造了条件。分期搭建网络和硬件平台,共敷设光纤150多公里,形成一个主干带宽1000M、桌面100M的高速企业网,覆盖公司各个单位。建成厂矿级网站45个,车间级网站73个,覆盖300多个班组,联网计算机达到2600多台。
实施矿山生产流程管控数字化,提高自动化水平。建立了覆盖采矿、选矿、烧结、球团、运输等工序的计量检测、设备驱动和生产过程控制的数字化系统,实现生产过程自动化和智能化。采矿应用Surpac矿山工程软件,进行资源评估、矿山规划、开拓设计、决策管理等模拟、仿真和过程分析。自主开发应用矿车自动调度系统,自动进行车流规划、优化派车,合理分配车流。选矿应用球磨自控系统,对球磨机工艺流程运行参数进行检测和监控。自主开发球团流程监控系统实现配料、造球、链篦机、回转窑、环冷机和喷煤等五大区域实现集中监控和预警管理。自主开发烧结流程监控系统。通过对现场工控基础信息的采集和再加工,实现信息、数据不落地和闭环管理,形成全流程800多个点位数据集中监控,为生产决策及操作提供了实时支持。自主开发烧结智能控制系统,实现烧结矿自动配料、混合料自动加水、烧结机点火自动调节、烧结终点自动控制、烧结矿强度与能耗自动控制、烧结异常数据调整六大功能。
首钢矿业公司积极变革矿山管理模式和手段,推进管理信息化。在创建数字化冶金矿山的实践活动中,搭建了纵向四级、横向四块的数字化矿山整体框架。形成以GIS地理信息系统、MES生产执行系统、ERP企业资源管理系统、OA信息系统四块为重点,现场装备数字化、生产过程数字化、生产执行数字化、企业资源计划数字化四级为基础的数字化矿山框架。促进了传统产业与信息化的融合,推进了生产经营的高效化,提高了企业核心竞争力。
智慧矿山建设现状和任务
作为新一代信息技术应用的一个重要领域,“智慧矿山”是通过各种感知、信息传输与处理技术,实现对真实矿山整体及相关现象的可视化、数字化及智慧化。其总体目标是:将矿山地理、地质、矿山建设、矿山生产、安全管理、产品加工与运销、矿山生态等综合信息全面数字化,将感知技术、传输技术、信息处理、智能计算、现代控制技术、现代信息管理等与现代采矿及矿物加工技术紧密结合,构成矿山中人与人、人与物物与物相连的网络,动态、详尽地描述并控制矿山安全生产与运营的全过程。以高效、安全、绿色开采为目标,保证矿山经济的可持续增长,保证矿山自然环境的生态稳定。
智慧矿山大体上经历了初级阶段、衍生阶段和智能遥控阶段。
初级阶段主要是构建基础设施和相应的信息化系统,实现矿山生产、运营等数据的共享和深度应用。衍生阶段主要是虚拟矿山,是通过虚拟空间技术和井下大量传感监控设备,将真实矿山的整体以及和它相关的现象整合起来,以数字的形式表现出来,从而了解整个矿山动态的运作和发展情况。智能遥控阶段,就是矿山地面和井下的、人类从事矿产资源开采的各种动态、静态的信息都能够数字化,而且用计算机网络来管理,同时利用空间技术、自动定位和导航技术实现远程遥控和自动化采矿。
目前我国智慧矿山的建设还处于智慧化阶段的初级阶段。智慧矿山的建设还处在矿山勘察、规划设计、生产监控调度、安全生产检测以及矿山综合管理等各个系统的建设阶段,还不能完全实现各种信息的全面共享和深度应用。
Abstract: Intelligence city is the necessary phase of city construction managementinformatization. This research analyze the content of intelligence city under new generation information technology such as EPC system network, and try to discuss the development plan suit for China city. This research may provide reference for city manager.
Key words: wisdom city; Content; Construction plan
中图分类号: TU984.11+1
1.引言
智慧城市旨在充分运用物联网等新一代信息技术,在城市各个领域为城市管理、公众生产生活提供智能化的感知,不断提升城市信息系统的开放共享能力、协同能力以及城市管理和公共服务水平,改善人民生活,创新社会管理,转变发展方式,推进生态文明,促进城市持续科学发展。智慧城市是工业化、信息化、城镇化、农业现代化协同发展的必然趋势,是一个以城市现实情况为基础,以城市需求为导向,以信息通信技术为依托,以城市科学发展为目标的不断演进过程,是城市信息化的更高级阶段[1-3]。
物联网技术是智慧城市最为基础的技术支撑。国际上,以韩国的泛在生态城市以及美国IBM公司推动的智慧城市方案为代表,主要应用领域包括政务、通信、医疗、能源、交通、教育、水管理、安全等方面。由此可知,推动城市各行业应用系统间的互联、互通和整合,以及一体化管理与服务成为一个重要发展趋势。韩国正在本国智慧城市建设中推广城市集成运营中心,美国IBM公司也推出城市智能运营中心并在全球试点推广[4-7]。
我国城市发展日新月异,尤其珠江三角洲、长江三角洲核心城市实际上已经达到中等发达国家水平。我国的城市管理者更应置身全球智慧城市发展的大背景下,充分考量自身优势和劣势,厘清建设思路,做到不落后。因此,探讨物联网技术支撑下的智慧城市建设内容尤其建设方案,具有重要的现实意义。
2.智慧城市内容组成
智慧城市是包罗万象的,与城市管理、公众生产生活的方方面面都有联系,可以说只有每个方面都实现了智慧,才称得上真正意义的智慧城市。从国外经验来看,智慧城市内容组成应该符合四大特征,总结为:全面透彻的感知、宽带泛在的互联、智能融合的应用以及以人为本的可持续创新,如图1所示。
图1 智慧城市内容组成的四大特征
因此,笔者认为智慧城市的内容组成应从四个方面探讨:
⑴全面透彻的感知方面:通过传感技术实现对城市管理和公众生产生活各方面监测,从而达到全面感知。传感技术在内容上应该包括各类随时随地的感知设备和智能化系统,能够智能识别、立体感知城市环境、状态、位置等信息的全方位变化,还能够对感知数据进行融合、分析和处理,并能与业务流程智能化集成,继而主动做出响应,促进城市各部件和谐高效的运行。可以说是智慧城市的“感官系统”。
⑵宽带泛在的互联方面:即各类宽带有线、无线网络技术的发展为城市中物与物、人与物、人与人的全面互联、互通、互动,为城市各类随时、随地、随需、随意应用提供了基础条件。宽带泛在网络极大的增强了智慧城市作为自适应系统的信息获取、实时反馈、随时随地智能服务的能力。可以说是智慧城市的“神经网络”。
⑶智能融合的应用方面:现代城市管理及公众生产生活实际上是一类开放的复杂巨系统,系统各部件之间有复杂的数据流和业务流。智慧城市必须集大成,为各应用提供智慧的大脑,再辅以人的智慧,则可以大大提升决策支持的能力。智慧城市的智能应用应该实现智能融合、随时、随地、随需、随意的应用,进一步彰显城市组成部门乃至个人的参与和各用户的力量。可以说是智慧城市的“手臂”。
⑷以人为本的可持续创新方面:现代科技讲求以人为本。智慧城市的建设尤其注重以人为本、市民参与、社会协同的开放创新空间的塑造以及公共价值与独特价值的创造。注重从市民需求出发,并通过维基、微博、Fab Lab、Living Lab等工具和方法强化用户的参与,汇聚公众智慧,不断推动用户创新、开放创新、大众创新、协同创新,以人为本实现经济、社会、环境的可持续发展。可以说是智慧城市的“内在动力”。
笔者认为,就中国现阶段城市发展现状来看,虽然短时间内做不到上述四个大方面内容的整合,但可以从简化提出适宜中国城市发展现状的建设方案,如下所述。
3.智慧城市建设方案探讨
上述四大部分内容组成虽然包罗全面,但是中国城市在短期内很难实现。笔者认为中国大部分城市可以采用简化的智慧城市建设方案,即从六大目标出发进行建设。这六大目标包括智慧的经济、智慧的运输业、智慧的环境、智慧的居民、智慧的生活和智慧的管理。如图2所示。
图2 智慧城市简化版目标
笔者认为该简化版建设模式呈现对角线规则:智慧的管理和智慧的运输业对于城市的智慧建设至关重要,两者可以说是智慧城市的一条中轴线。智慧的运输业是城市交通流的重要承载,而城市交通和城市人的流动和物质流动有密切的相关关系,这些又落实到城市管理上;智慧的经济和智慧的环境两者相辅相成,在发展智慧经济的同时,更要注重智慧环境的建设,两者同时是智慧的居民和智慧的生活这条对角线的重要生存载体。
在上述对角线规则指导下,笔者认为中国智慧城市建设完全可以选择典型着手建设,比如先从运输业和管理角度实现智慧,再逐步实现经济和环境的智慧,最后到智慧的居民和生活,有序推进。在每一步建设时,争取该步严格参照国际标准,做到充分引进物联网技术、云计算技术等新一代信息技术,最后就可以实现一个完整的智慧城市。这种方式,比起大规模投入、找不到重点的建设方案或许更加有效。
4.结语
本文分析了物联网等新一代信息技术支撑下智慧城市的内容组成,着力探讨了当前中国智慧城市的建设方案,即:选择典型着手建设,比如先从运输业和管理角度实现智慧,再逐步实现经济和环境的智慧,最后到智慧的居民和生活,有序推进。在每一步建设时,争取该步严格参照国际标准,做到充分引进物联网技术、云计算技术等新一代信息技术,最后就可以实现一个完整的智慧城市。希望对智慧城市建设管理者起到一定参考。
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