濟寧市“智慧水務”信息化建設方案探討

孟 迎， 聶恒睿

(山東省濟寧市水利事業發展中心，山東 濟寧 272000)

習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出：“保護黃河是事關中華民族偉大復興的千秋大計。”新中國成立以來，黃河治理雖然取得了巨大成就，但是下游防洪短板仍然突出，299km的游蕩性河段河勢未完全控制，洪水預見期短，危及大堤安全；山東、河南灘區防洪問題長期存在，有近百萬人生活在洪水威脅中，洪水風險依然是黃河流域經濟社會發展的最大威脅。

1 “智慧水務”信息化建設是提高黃河流域綜合防洪能力的根本途徑

2020年，鄂竟平部長在《人民日報》上發表了署名文章，提出加快推進智慧水利建設，建設造福人民的幸福河湖。作為魯西南地區的經濟中心，濟寧市地跨黃、淮兩大流域，北部黃河、大汶河、東平湖屬黃河流域，黃河在濟寧境內右堤長24.3km，大汶河在濟寧境內左堤長15.3km，東平湖總面積627km2，西部黃泛平原河流峰低量大，防洪任務十分艱巨。濟寧市境內水利工程眾多：大中型河道8條，堤防長度1718km；各類水庫251座，其中大型水庫2座，中型水庫5座，總庫容5.81億m3；大中型閘壩42座，塘壩1184座，固定機電排灌設施2300余處。經過幾十年的建設，雖然已初步形成了比較完整的防洪工程體系，但各工程建成時間跨度大，防洪級別不統一，在數據監測、水情傳遞、信息共享等綜合防洪能力方面仍有較大的缺陷，無法適應對涉水信息動態監測和智能感知的要求，尤其對于黃河流域洪水預見期短這一特點，無法迅速做出響應，極大地影響了防洪工作的開展，而打破這一困局的根本方法，就是加快完成“智慧水務”信息化建設，提高綜合防洪能力。

2 濟寧市在建設“智慧水務”方面的優勢

濟寧市完成了覆蓋所有大型水庫及大多數鄉鎮水務系統的專用網絡，建成了市縣鄉視頻會商系統、水旱災害防御系統、河長制湖長制信息管理系統和水資源查詢系統。在機房安全、環境設備、運行維護管理方面，對業務信息化系統進行整合，更換了核心交換機，增加溫感、煙感、防火、監控等監測設備，建立了“智慧水務”運行維護室，對濟寧市水旱災害防御系統、河長制湖長制信息管理系統、水資源系統功能進行完善、提升、整合，實現了多系統綜合首頁、一點登陸。

(1)完善了濟寧市水旱災害防御系統，提升了防御水旱災害應急支撐能力。水旱災害防御系統接入了水文系統雨量、水位、墑情、流量、城市積水、城區河流數據站207個和農村基層防汛系統雨量、水位站點485個，統一接收大中型水庫壩壓數據；建立了政務云視頻監控服務器，整合了水利工程視頻監控和單兵設備145個(包括高點鷹眼AR全景)；接入了濟寧氣象局新建的雷達系統，實現了無人機攝像傳輸，手機端APP可以在系統上實時查看雨量、水位、流量、壩壓、風險區域、重要部位水利工程視頻，在水務指揮中心就可以看到單兵設備和無人機拍攝的場景，提高了防汛抗旱應急調度能力，增強了防御水旱災害的技術支持。

(2)完成了河長制二期重點河道視頻監控建設，大幅度提升了河長制湖長制信息管理系統監管功能。河長制湖長制信息管理系統建設了90個監控站點，租賃了6個高點視頻，使市級建設站點增加到了156個，基本滿足了河湖監管需求。

(3)擴展了濟寧水務大數據平臺功能。按照水利部《智慧水利總體方案》的要求，擴展完成了水旱災害數據、水資源數據、水文數據、農村水利數據、水利移民數據、水網工程數據、水利電子政務數據、水土保持數據、重點工程視頻監控等數據的共享，打通了數據孤島，建成了水務數據庫，實現了全部涉水數據的外網查詢。

3 存在的問題和對策

3.1 體制

3.1.1存在問題

信息化工程與水利工程運行維護存在較大差異，水利工程竣工后，即使維護跟不上，防洪功能也不會立即弱化；但雨量采集、視頻監控等設備一旦損壞，如果不能及時修復，信息化工程的綜合防洪功能立即就會喪失。現行體制下，省級以上水利部門崗位職責均包含信息化建設方面內容，在部門設置上均有信息中心和相應處室，信息化專業人員數量較多，建設運維資金充沛；但省級以下特別是縣級水利部門崗位職責中沒有信息化建設方面內容，也沒有專門承擔信息化建設任務的科室，專業人員數量較少，信息化專業人員更是鳳毛麟角，財政資金普遍不足。體制的短板給縣級水利部門信息化建設造成了巨大壓力，是制約“智慧水務”建設發展的首要難題。

3.1.2對策

深化體制改革，確保“智慧水務”建設有序展開。

(1)完善市、縣水利部門崗位職責，細化信息化建設的內容，設立專門承擔信息化建設工作的部門。

(2)加大計算機信息化方面的人員引進，提高信息化建設能力。

(3)落實好水利信息化工程運維配套的資金，引入民間資本，進行市場化運作，保障水利信息化工程長期發揮作用。

3.2 數據

3.2.1存在問題

在推進“智慧水務”建設，布設感知設備，實現涉水信息動態監測和智能感知的過程中，存在著水務部門與其他業務部門感知設備重復建設，數據無法實現有效共享的問題。以降雨量監測為例，水務部門與氣象部門由于監測標準和使用用途的不同，不少鄉鎮兩個監測站共存，浪費了有限的建設資金；由于水務部門雨量站的監測精度為0.5mm或1mm，氣象部門的六要素氣象站降雨量監測精度為0.1mm，造成了雨量數據發布混亂，經常發生水務和氣象部門發布的最大點雨量數值、位置、累計降雨量及歷史數據皆不相同的混亂情況，在水位、流量、水質、墑情等監測中也存在著重復建設，與其他業務部門不能進行數據有效共享的現象，給“智慧水務”建設發展帶來了極大困擾。

3.2.2對策

加強水利信息化制度建設，保障“智慧水務”數據信息共享。

(1)建立數據管理制度。2020年2月水利部印發了《水利信息資源共享管理辦法(試行)》，對“智慧水務”的建設實施、系統應用與運維及數據共享都做了明確的要求，市縣兩級水務部門要建立與之相適應的數據管理制度，確保感知數據的整合共享。

(2)建立行業外數據整合共享制度。市級水利部門要依托大數據中心進行數據交換，整合多部門業務查詢系統進行數據共享，根據“智慧水務”建設的要求建立統一的數據發布標準，優化縣級監測站點的布設和維護，減輕建設資金壓力，從而實現行業外數據整合共享。

(3)建立市縣水利數據統一入庫制度。對縣級布設的雨量、水位、流量、水質、墑情、視頻監控等感知設備，要在滿足部頒標準協議和網絡安全的前提下，建立統一的市縣水利數據入庫制度，保證至少有一路數據能夠發送到市級以上平臺并納入數據庫進行管理，從而確保各類感知數據能夠與省級平臺共享。

3.3 部署

3.3.1存在問題

濟寧市建成了山洪災害防御、水資源、視頻會議等多個業務應用系統，在防汛抗旱、水資源調配等方面發揮了巨大作用，但由于縣級水務部門在專業人員、資金、運維能力上的制約，特別是對服務器、路由器、各軟件系統的運維不能長期保障，許多設備軟件一旦出現問題，就會造成信息化系統功能缺失，系統有效應用程度不高。目前，在加快“智慧水務”建設的同時，對網絡安全的要求越來越高，縣級水務部門運維工作壓力越來越大，水利信息化建設未進行科學化部署成為影響“智慧水務”建設深入開展的重要問題。

3.3.2對策

建立縣級客戶端、市級管理員的金字塔型運維模式，科學細化市縣兩級分工。

(1)“智慧水務”是多個業務系統的高度智能化集合體，能夠及時準確地向各個業務崗位提供水旱災害、水資源、水文、農村水利、水網工程、水土保持等動態基礎數據，這就要求既能保證基層感知設備的正常運轉，又能在確保網絡安全的基礎上對采集的數據進行建庫匯總，以便業務崗位隨時調閱使用，所以，建立金字塔型運維模式，科學細化市縣兩級信息化系統建設分工尤為重要。

(2)縣級客戶端、市級管理員的金字塔型運維模式就是由縣級水務部門做好感知設備的安裝和管護，同時提出信息化系統的功能需求，市級水務部門建立專門的“智慧水務”運行維護室，信息化系統的中心硬件和軟件部署到運行維護室，從而有效地減輕縣級水務部門信息化系統的運維壓力，從根本上扭轉信息化系統功能缺失、系統有效應用程度不高的被動局面，將“智慧水務”建設推向深入。

3.4 方案

3.4.1存在問題

2019年水利部印發了《智慧水利總體方案》，系統謀劃了智慧水務發展的總框架、路線圖、時間表和任務書，水利信息化建設逐步提速。山東省水利廳也完成了智慧水務的頂層設計，在感知網、信息網、大數據、業務應用、管理設施和能力上不斷加力，濟寧市雖然完成了水旱災害防御系統、河長制湖長制信息管理系統和水資源查詢系統的建設，建成了市縣鄉視頻會商系統，但是在“智慧水務”總體設計方案上缺乏前瞻性，在引領水務信息化建設方向上缺乏科學規劃和長遠布局，造成信息化建設后勁乏力，阻礙了“智慧水務”建設的高速發展。

3.4.2對策

科學完善“智慧水務”總體設計方案，引領水務信息化建設方向。

(1)要繼續完善水旱災害防御系統，增強防汛部門和縣級水務部門用戶功能，增加用戶的自我編譯能力，使用戶能使用，會使用，使用好，發揮系統的長期效用；依托省水利廳涉水信息動態監測和智能感知建設，構建全市天地一體化水利感知網，以河長制湖長制信息管理系統的水系、地圖為骨架，以濟寧市水務大數據平臺為數據倉庫，以完成各科室業務需求為目標，逐步補齊濟寧水利信息化建設短板。

(2)建立物聯網感知平臺。物聯網感知平臺向下連接海量設備，支撐設備數據采集上云；向上提供API，通過API調用指令數據下發至設備端，實現遠程控制，具備了設備管理、數據分析、邊緣計算等功能，可以為設備提供安全可靠的連接通信能力。

(3)建立視頻級聯集控平臺。建立市縣兩級級聯和多級應用的水利視頻集控體系，并與現有非水務行業視頻監控系統整合，實現全市水利視頻聯網并與省部級視頻平臺聯網。

(4)建立遙感數據接收平臺。負責接收遙感數據資源中心提供的遙感數據，制作相關專題圖，建立數據產品服務目錄，提供數據級和產品級服務。

(5)建設監測預警設施。擴大河湖水系、水利工程的監測范圍，針對重點河流、大中小型水庫、水閘、農村水電站、大壩、灌區的水文、水質、視頻監控等監測設施，提升水利管理活動的動態感知能力。全面提升水資源、水生態、水環境、水災害、工程運行等水利核心業務管理活動中的遙感監測、定點監測、移動監測和應急監測，以及智能化信息處理、解析等動態感知能力，滿足業務對數據信息在空間尺度、時間頻次等方面的不同需求。

4 結語

黃河流域是重要的生態安全屏障和經濟活動高密集地區，具有十分重要的地位。建設幸福河湖，首先要建設安全的河湖，而“智慧水務”信息化建設就是提高黃河流域綜合防洪能力，確保黃河流域生態安全的根本途徑。隨著“十四五”規劃的展開，水利建設新一輪高潮期已經到來，縣市兩級“智慧水務”信息化建設迫在眉睫，從長遠看，破解體制束縛、實現數據共享、全面科學部署和完善總體方案是加快濟寧市 “智慧水務”信息化建設的有效措施，將在幸福河湖建設中發揮越來越重要的作用。