張 　建
深圳自來水公司

　　1.計(jì)算機(jī)2000年問題的由來與危害

　　計(jì)算機(jī)2000年問題，又稱為千年蟲問題，用英文縮寫又為“Y2K ”(Year2000)，它是指在早期的計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)中，為節(jié)省存儲(chǔ)空間，只采用了兩位十進(jìn)制數(shù)記錄年份的最后兩位，如：將1976年記為76；因此當(dāng)時(shí)間從1999年的12月31日跨入2000年1月1日時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)2000年被誤認(rèn)為1900年的問題。大部分老一些的主機(jī)系統(tǒng)、許多個(gè)人計(jì)算機(jī)和數(shù)以百萬計(jì)的嵌入軟件程序并安裝在各類控制系統(tǒng)中的半導(dǎo)體芯片，到2000年1月1日都有可能因時(shí)間判斷的混淆，發(fā)生故障，不能正確處理相關(guān)數(shù)據(jù)，造成混亂、甚至崩潰。正是這看來簡(jiǎn)單的一個(gè)小小的誤解，卻會(huì)影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，進(jìn)而引發(fā)經(jīng)濟(jì)上、軍事上、科學(xué)計(jì)算與人類社會(huì)生活的一系列連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致更大的錯(cuò)誤。可能影響國(guó)家重大經(jīng)濟(jì)信息系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至給人類生活帶來難以彌補(bǔ)的重大損失和造成整個(gè)社會(huì)生活的混亂。
　　其實(shí)自從計(jì)算機(jī)誕生以來，千年蟲問題一直就存在。隨著2000年的逼近，人們才逐漸認(rèn)識(shí)到它將會(huì)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)所構(gòu)成巨大的危害和影響。在計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化高度普及的今天，各行各業(yè)都把計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制的應(yīng)用融入到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，無論是金融財(cái)稅、證券、保險(xiǎn)，還是通訊網(wǎng)絡(luò)、公共醫(yī)療、交通運(yùn)輸、水電等公用設(shè)施和社會(huì)福利，甚至包括電梯、衛(wèi)星通信、醫(yī)療器械、儀表系統(tǒng)、汽車電器，這些大量應(yīng)用集成電路芯片、嵌入計(jì)算機(jī)程序及應(yīng)用軟件的領(lǐng)域，都將會(huì)受到影響。因此，大量存在于社會(huì)中的千年蟲問題成為目前全世界范圍內(nèi)的重大攻關(guān)解決事務(wù)。這就是我們要面對(duì)的世紀(jì)之交計(jì)算機(jī)2000年問題的挑戰(zhàn)。

　　2.供水行業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用與自動(dòng)化系統(tǒng)

　　我國(guó)與西方等發(fā)達(dá)國(guó)家相比，由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用起步較晚，社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴程度沒有發(fā)達(dá)國(guó)家那么深，因而2000年問題的影響也不如發(fā)達(dá)國(guó)家大，這只是問題的一個(gè)方面。另一方面，我國(guó)在計(jì)算機(jī)2000年問題上又具特殊性，各地區(qū)各行業(yè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度有很大差別。
　　就供水行業(yè)而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和沿海開放城市的供水企業(yè)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用于管理和水廠生產(chǎn)自動(dòng)化程度要遠(yuǎn)大于內(nèi)地。以深圳市自來水（集團(tuán)）有限公司為例，集團(tuán)公司的領(lǐng)導(dǎo)十分重視企業(yè)信息化、現(xiàn)代化和自動(dòng)化的建設(shè)，特別關(guān)注和支持現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)在本行業(yè)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制的應(yīng)用在公司各管理部門、水廠、泵站、水費(fèi)調(diào)度以及企業(yè)信息網(wǎng)建設(shè)等方面已十分普及，全公司PC機(jī)及工作站已有近500臺(tái)之多，計(jì)算機(jī)應(yīng)用和自動(dòng)化控制已具有相當(dāng)?shù)囊?guī)模，并取得了很好的效益，走在國(guó)內(nèi)同行業(yè)的前列。
　　為了保證深圳市自來水（集團(tuán)）有限公司計(jì)算機(jī)及各應(yīng)用系統(tǒng)安全正常的運(yùn)行，防止計(jì)算機(jī)2000年問題對(duì)深圳市供水系統(tǒng)的危害和影響，從1998年起就多次召開了解決2000年問題工作會(huì)議，專門討論集團(tuán)公司計(jì)算機(jī)2000年問題的情況以及解決對(duì)策，指出了清查和解決2000年問題的必要性和迫切性，并成立了“計(jì)算機(jī)安全管理小組”，專門負(fù)責(zé)公司范圍的計(jì)算機(jī)安全問題。同時(shí)，集團(tuán)公司還制訂了“深圳市自來水（集團(tuán)）有限公司計(jì)算機(jī)安全管理規(guī)定”，公司各部門、下屬各單位也都配備了計(jì)算機(jī)安全員，構(gòu)成了以公司為主干，下屬單位及分公司為分支的計(jì)算機(jī)安全網(wǎng)絡(luò)體系，目前仍然主要是繼續(xù)開展解決計(jì)算機(jī)2000年問題的工作。

　　3.供水行業(yè)存在計(jì)算機(jī)2000年問題的類別

　　從供水行業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和自動(dòng)控制的行業(yè)特點(diǎn)來看，可能存在計(jì)算機(jī)2000年問題的方面大致可以分成這樣幾類，如：1、PC機(jī)和工作站系統(tǒng)；2、供水調(diào)度系統(tǒng)；3、計(jì)算機(jī)管理信息（MIS）系統(tǒng)；4、水廠監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)；5、嵌入式系統(tǒng)裝置和設(shè)備等。
　　關(guān)于PC機(jī)應(yīng)用，可以從三個(gè)方面考慮；1、PC機(jī)硬平臺(tái)；2、操作系統(tǒng)；3、應(yīng)用功能軟件。上述4類的2000年問題基本上都與PC機(jī)有直接關(guān)系，目前PC機(jī)硬件系統(tǒng)的2000年問題比較明確，檢測(cè)和解決方案都比較成熟，相對(duì)于解決嵌入式系統(tǒng)2000年問題要容易些。用戶可以根據(jù)需要從網(wǎng)上下載或從其他途徑免費(fèi)獲得PC機(jī)檢測(cè)軟件自行檢查，或請(qǐng)專人檢測(cè)解決。有關(guān)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的2000年問題檢測(cè)和解決也都有明確的相關(guān)開發(fā)商和生產(chǎn)商解決。
　　對(duì)于供水企業(yè)來說，目前有2000年問題困擾，可能直接影響供水的是水廠和泵站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)的嵌入式裝置和設(shè)備，這些隱藏的電子芯片，如果有內(nèi)嵌的CPU或者與日期時(shí)間有關(guān)，就有可能存在2000年問題，必須解決，才能保證進(jìn)入2000年時(shí)的設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然目前世界上發(fā)達(dá)國(guó)家都花費(fèi)了大量的人力物力和資金來解決計(jì)算機(jī)2000年問題，但是都普遍認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)的2000年問題是最難以摸清的，牽涉面廣，容易疏忽，解決起來也比較棘手。在我國(guó)，一些現(xiàn)代化程度比較高的供水企業(yè)用于水廠和泵站自動(dòng)化控制的嵌入式設(shè)備有些也會(huì)存在計(jì)算機(jī)2000年問題，隨著2000年的臨近，應(yīng)當(dāng)加快解決的步伐，保障2000年供水的安全性。

　　4.要認(rèn)清嵌入式系統(tǒng)2000年問題的潛在危害

　　嵌入式系統(tǒng)是指設(shè)計(jì)用于執(zhí)行獨(dú)立功能并具有以復(fù)雜方式處理數(shù)據(jù)能力的電子系統(tǒng)，它由嵌入的微電子技術(shù)芯片（包括微處理芯片、定時(shí)器、序列發(fā)生器和控制器等一系列微電子芯片器件）來控制的電子設(shè)備或裝置，從而使該設(shè)備或裝置能夠完成諸如監(jiān)視、控制等各種自動(dòng)化處理的任務(wù)。我國(guó)一些城市的供水企業(yè)自動(dòng)化程度比較高的自來水廠和泵站等，采用的自動(dòng)控制設(shè)備和裝置，不可避免的存在嵌入式系統(tǒng)2000年問題的可能性及其潛在危害。尤其是近年來從國(guó)外引進(jìn)的水廠先進(jìn)的自動(dòng)化控制設(shè)備和儀器等，存在嵌入式系統(tǒng)2000年問題的可能性是非常大的。
　　4.1 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
　　嵌入式系統(tǒng)可能是整個(gè)控制系統(tǒng)中的一部分或一個(gè)獨(dú)立的設(shè)備。所有嵌入式系統(tǒng)都是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，或是包括計(jì)算機(jī)／微處理器，但是沒有一般計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外觀（如鍵盤、監(jiān)視器等）。嵌入式系統(tǒng)的軟件程序一般是被固化在芯片中，沒有明顯的標(biāo)記和外觀，因此很難發(fā)現(xiàn)這類系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的軟件也是很難進(jìn)行修改或是不可修改的。
　　解決嵌入式系統(tǒng)要比一般計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)2000年問題復(fù)雜的主要原因是嵌入式系統(tǒng)具有豐富的微處理芯片、具有豐富的開發(fā)軟件、具有封閉的應(yīng)用方式以及具有應(yīng)用周期較長(zhǎng)等特點(diǎn)。
　　4.2 嵌入式系統(tǒng)的2000年問題
　　并非所有的嵌入式系統(tǒng)都可能存在2000年問題。我們可以歸納出以下導(dǎo)致存在2000年問題嵌入式系統(tǒng)的幾種情況：⑴、系統(tǒng)需要根據(jù)日期進(jìn)行操作（如設(shè)備定期維護(hù)）；⑵、系統(tǒng)具有某種日期功能；⑶、系統(tǒng)具有電子時(shí)鐘功能（如GPS系統(tǒng)）；⑷、系統(tǒng)需要簽發(fā)日期標(biāo)簽（如生產(chǎn)日期的自動(dòng)簽封）；⑸、系統(tǒng)將出具日期報(bào)告。
　　從另一個(gè)角度來看，嵌入式系統(tǒng)又可以這樣來歸納：⑴、某些嵌入式處理器使用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片(RTC)來保存時(shí)間和日期的軌跡；⑵、大多數(shù)早期的RTC芯片只提供兩位十進(jìn)制數(shù)來表示年份（即00-99）；⑶、嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用程序不能識(shí)別從99到00的跳躍；⑷、嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用程序不能識(shí)別2000年是一個(gè)閏年；⑸、特定的日期是專用操作的觸發(fā)條件（如1999年9月9日等）；⑹、日期功能操作的混亂；⑺、2000年問題主要存在于嵌入式的應(yīng)用程序或固件中。
　　4.3 嵌入式系統(tǒng)2000年問題的影響程度
　　嵌入式系統(tǒng)在全世界范圍內(nèi)數(shù)量龐大（約有500億個(gè)），雖然沒有人能夠確切地知道嵌入式系統(tǒng)2000年問題的嚴(yán)重程度，但是可以肯定有1%～4%的嵌入式系統(tǒng)存在2000年問題，每1000臺(tái)設(shè)備中就會(huì)有2至8臺(tái)將會(huì)出現(xiàn)真正的問題。對(duì)于一些自動(dòng)化程度較高的行業(yè)（如石油、天然氣等）比例可能將為15%～20%，并且在這個(gè)15%～20%中可能有不到20%的設(shè)備導(dǎo)致關(guān)鍵設(shè)備的失靈。
　　對(duì)于供水企業(yè)來說，目前總體上計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的普及程度要比其他如金融、證券、石油、民航、電信、供電等行業(yè)低的多，但各地區(qū)供水企業(yè)發(fā)展水平不一樣，自動(dòng)化程度高的企業(yè)受嵌入式系統(tǒng)2000年問題影響的程度就要高一些 。對(duì)于這些供水企業(yè)應(yīng)當(dāng)提高認(rèn)識(shí)，作好充分的準(zhǔn)備。
　　4.4 判斷2000年問題的主要因素
　　那么，如何判斷和標(biāo)識(shí)出那些是可能會(huì)產(chǎn)生2000年問題的嵌入式系統(tǒng)呢？在這里僅提供一些參考。如果對(duì)某種設(shè)備你對(duì)下列任何一個(gè)問題的回答是肯定的話，則應(yīng)對(duì)該設(shè)備進(jìn)行2000年問題符合性的進(jìn)一步研究和測(cè)試。
　　⑴、 系統(tǒng)是否顯示、打印日期或時(shí)間？這說明某類日期功能是該設(shè)備操作的組成部分。
　?、啤?該系統(tǒng)是否生成常規(guī)報(bào)告？如果設(shè)備產(chǎn)生報(bào)告并且日期又是報(bào)告的一部分，可能會(huì)出現(xiàn)問題。
　?、恰?系統(tǒng)是否存儲(chǔ)歷史記錄？如果存儲(chǔ)了日期，則這些日期也可能被處理和排序。
　?、?、 系統(tǒng)是否用時(shí)間來標(biāo)記數(shù)據(jù)？如果系統(tǒng)用日期來簽封記錄、或標(biāo)志產(chǎn)品，那么該系統(tǒng)可能依賴于日期的處理并且可能無法處理2000年。
　?、伞?系統(tǒng)是否執(zhí)行一個(gè)時(shí)序操作？如果系統(tǒng)是根據(jù)日期或時(shí)間啟動(dòng)或停止某一功能，則可能會(huì)出現(xiàn)問題。
　?、省?系統(tǒng)是否是依據(jù)某一時(shí)間或日期執(zhí)行某一操作？那些根據(jù)日期或時(shí)間來執(zhí)行某一功能的系統(tǒng)要依賴正確的日期。
　?、恕?系統(tǒng)是否執(zhí)行某種基于時(shí)間間隔或日期間隔的計(jì)算？判定時(shí)間間隔、平均事件或總時(shí)間的系統(tǒng)可能存在2000年問題的風(fēng)險(xiǎn)。
　?、?、 系統(tǒng)是否根據(jù)某類時(shí)間間隔生成某種報(bào)警？如果系統(tǒng)根據(jù)某個(gè)周期產(chǎn)生某種通知，則該系統(tǒng)可能包括一個(gè)經(jīng)時(shí)計(jì)時(shí)器，對(duì)這類系統(tǒng)將不會(huì)有日期問題；但是該系統(tǒng)可能也包括一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC），對(duì)這類系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)日期問題，判斷這類系統(tǒng)采用何種方式是很困難的，因此要對(duì)這些系統(tǒng)進(jìn)行深入調(diào)查。
　　⑼、 其它還有諸如系統(tǒng)的啟動(dòng)是否要求日期或時(shí)間？系統(tǒng)是否向其他系統(tǒng)發(fā)送日期或時(shí)間信息？系統(tǒng)是否從其他系統(tǒng)接收日期信息？系統(tǒng)是否存在設(shè)定日期的某條命令或方法？系統(tǒng)是否要判斷某一日期是星期幾？系統(tǒng)是否根據(jù)某個(gè)時(shí)間順序顯示、打印數(shù)據(jù)？等等，這些都是判斷嵌入式系統(tǒng)是否存在2000年問題的重要因素。

　　5. 供水要做好進(jìn)入2000年的應(yīng)急措施

　　無論從技術(shù)上還是管理上來說，解決嵌入式系統(tǒng)的2000年問題，要比解決一般信息技術(shù)系統(tǒng)的2000年問題具有更大的困難和挑戰(zhàn)性，對(duì)復(fù)雜的設(shè)備進(jìn)行調(diào)查、分析和測(cè)試都是一項(xiàng)艱巨的工作，同時(shí)解決嵌入式系統(tǒng)的2000年問題還將受到設(shè)備供應(yīng)商的制約。因此在抓緊解決供水行業(yè)計(jì)算機(jī)2000年問題的同時(shí)，做好進(jìn)入2000年的應(yīng)急計(jì)劃無疑是緩減2000年風(fēng)險(xiǎn)的有效措施。對(duì)于供水企業(yè)來說，2000年應(yīng)急計(jì)劃是必須的。
　　供水系統(tǒng)2000年問題的應(yīng)急計(jì)劃是為萬一供水系統(tǒng)出現(xiàn)故障而執(zhí)行的行動(dòng)、計(jì)劃。這些計(jì)劃的目的是通過一套構(gòu)思良好的緊急實(shí)施計(jì)劃來避免或最小化故障的影響。
　　為了保證在2000年到來之際，深圳市的供水不受影響，深圳市自來水（集團(tuán)）有限公司在清查解決計(jì)算機(jī)2000年問題的同時(shí)，也已著手計(jì)劃制定2000年應(yīng)急措施。由于計(jì)算機(jī)2000年問題的隱蔽性和存在的廣泛性，尤其是嵌入式系統(tǒng)，要保證100%的解決所有系統(tǒng)2000年問題也是不可能的和不現(xiàn)實(shí)的，因此集團(tuán)公司已考慮在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，在不影響供水的情況下，進(jìn)行2000年應(yīng)急措施的演習(xí)，確保2000年來臨“千年蟲”發(fā)作時(shí)，不影響深圳市的供水，或?qū)⒂绊懞蛽p失減小到最低程度，確保深圳市的社會(huì)和生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

　　6.結(jié)束語(yǔ)

　　解決計(jì)算機(jī)2000年問題的關(guān)鍵是在于要有高層領(lǐng)導(dǎo)親自組織、協(xié)調(diào)，全力支持。解決計(jì)算機(jī)2000年問題的關(guān)鍵是管理，而不是技術(shù)，這項(xiàng)工作會(huì)牽涉到部門之間、企業(yè)之間資源的互相配合，沒有高層的支持，就無法協(xié)調(diào)各種關(guān)系，就無法有效利用現(xiàn)有資源。另外還要成立專職的工作小組，落實(shí)責(zé)任；編制預(yù)算，保證資金。同時(shí)尋求具有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)及了解本企業(yè)應(yīng)用環(huán)境的廠商作為合作伙伴。用戶本身技術(shù)人員對(duì)2000年問題和整個(gè)應(yīng)用環(huán)境及產(chǎn)品的了解是有限的，因此一般要求尋求廠商的合作。而我國(guó)的用戶單位普遍具有多品牌、多平臺(tái)并存的特點(diǎn)，這就要求有關(guān)廠商和用戶對(duì)面臨問題取得廣泛的共識(shí)，開展積極的合作和協(xié)調(diào)。這將有利于充分利用有限的資源，有效、優(yōu)質(zhì)的解決2000年問題。
　　我國(guó)供水企業(yè)業(yè)近年來隨著信息社會(huì)快速發(fā)展的步伐，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的普及應(yīng)用已具有不可低估的規(guī)模，尤其是如水廠、泵站、高層供水等先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)和廣泛使用，使得供水企業(yè)嵌入式系統(tǒng)的2000年問題清查和解決成為關(guān)鍵而嚴(yán)峻的問題。只有抓緊時(shí)間，在2000年到來之前做好進(jìn)入2000年的充分準(zhǔn)備，才能使供水更加順利地跨入21世紀(jì)。