王 濤
(沈陽市水務事務服務與行政執法中心,遼寧 沈陽 110015)
為了深入貫徹習近平總書記關于城市大腦建設的重要指示精神。做好城市運行“一網統管”,推進城市治理體系和治理能力現代化,讓城市變得更聰明、更智慧,借鑒杭州和上海等城市經驗,沈陽市開啟了“城市大腦”建設工作。智慧水務建設正是在這種重要形勢下應運而生。作為沈陽市“城市大腦”建設中重要的一環,智慧水務在城市治理、生態環境、應急處置等領域起到突出的作用。
2018年沈陽市作為機構改革全國試點城市,率先完成了水務一體化改革工作,真正實現了對沈陽市城鄉防洪、排澇、蓄水、供水、用水、節水、污水處理及回用等涉水事務進行統一、系統、綜合地管理。為了深入了解水務信息化建設現狀、分析短板,為下一步智慧水務建設提供基礎,尋求發展方向,2019年沈陽市開展了智慧水務調研活動。通過調研可知,沈陽市經過多年發展已在防汛抗旱、水資源管理、工程項目管理、節水增糧、河長制等方面建設了信息化支撐體系。在重要河流節點、閘門、泵站安設視頻監測點位60個,實現重要點位的實時監控。在市管水庫安設圖像照拍監測點41個,對水庫大壩、水面、溢洪道、水尺進行定點遙測。建設了防汛會商平臺,實現對沈陽市周邊雨情、水情、工情、墑情等信息的匯總、查詢、展示等功能。作為服務支撐,共享了氣象信息和監測點。建設了以沈陽市為中心,所轄9區縣為分中心的市縣兩級視頻會商系統,實現了高速、快捷地會商網絡架構。以上硬件建設和服務系統為沈陽市防汛決策、指揮、調度提供有利的信息保障;為解決地下水資源管理問題,沈陽市建設了自備井取水遠程實時監測系統,在全市重要自備井中安裝水位監測設備310套,能夠實時監測每口井的取水量,實現全市重要飲用水水源地地下水水位監控和全市地下水變化趨勢分析,為水資源管理提供基礎數據;為解決水利工程項目的建設管理問題,沈陽市建設了水利工程項目庫。將地方各區縣每年申報的項目整合起來,通過人工方式入庫,然后在項目庫軟件中生成平時業務需要的報表和相關數據,通過該系統使管理人員對于資金審批、使用狀況等能夠清晰掌握,大大提高了工作效率;通過建設沈陽市節水增糧行動工程項目管理系統,建立全市節水增糧行動工程項目動態管理機制,實現項目管理、工程建后管護、服務體系建設、統計分析、運行維護等功能,為節水增糧工程的三大階段提供完整的解決方案;為更好完成河長制六大工作任務,建設沈陽市河長制數據信息系統,按照“統一技術標準、統一運行環境、統一安全保障、統一數據中心和統一門戶”構建沈陽市河長制信息化體系,為沈陽市的河長制工作奠定基礎。
通過調研發現,水務部門的一些信息化建設項目存在盲目性,信息化建設部門在建設前并沒有做充分系統的需求調研、規劃設計,只是為了建設而建設,導致建設完的項目無人使用或利用率極低,極大地浪費了國家資源。另外,項目規劃缺乏前瞻性,沒有與現有新技術、新方法高度結合。由于采用的信息化技術手段落后,導致工程竣工后系統就面臨更新改造的局面,不能很好地投入到實際業務工作中。以水庫監測點照拍系統為例,在項目設計之初沒有考慮4G網絡的興起和普及,在前端數據回傳設備設計上選用了技術即將淘汰的3G路由器,而不是4G路由器。因此,在投入實際工作中出現圖像回傳慢、網絡不穩定、實時性差等問題。如果對現有數據鏈路進行調整,采用4G乃至5G網絡就必須對原有前端設備和相應芯片進行更新改造,造成了國家資金二次投資。
由于各部門信息化項目封閉建設,各自為站,缺乏統一設計思路和建設標準,導致要整合同類系統數據資源非常困難,很難充分共享。以視頻監測點為例,現有水務視頻監測點由水利信息中心、渾河管理中心和灌區管理中心分別建設,設備選型品牌型號各不相同,在實際工作中,想把現有的視頻資源統一在一個平臺上顯示、查詢非常困難,即使是同一品牌不同型號產品在實際使用中也不能實現充分共享,需安裝不同版本軟件進行查看。又如系統數據庫建設方面,各業務系統建設沒有統一的數據庫建設標準,選用的數據庫開發軟件各不相同,即使使用相同的數據庫,由于開發人員習慣不同,設計數據標準不同,導致數據庫表結構各不相同,無法實現水務數據共享、融合。
水務部門信息化、智能化發展緩慢,過去10a間更多的是以硬件基礎設施建設為主,軟件作為硬件的配套服務,只解決簡單的查詢、匯總、顯示等工作,并不具備分析、決策、智慧化處理等功能。如傳統水利部門已在重點河流、水庫、閘門、泵站等安設監控點位,中心端只實現實時監測功能,沒有對監測視頻進行分析、比對、深加工等智能化服務處理;再比如水資源管理部門已在全市部分自備井中安裝了水位監測終端,通過系統查詢能了解全市地下水變化情況和簡單分析變化趨勢,缺少地下水位出現異常后的分析、處理和解決能力,仍依靠人工去現場實地勘察、分析,尋找問題原因。
沈陽市水務一體化改革之后,水務工作告別了過去以鄉鎮涉水事務為主的工作模式,加入了城市排水和污水治理等相關職能,工作重心也從鄉鎮水利工作為主轉變為城市-鄉村工作多舉并重。目前,沈陽市在排水治理和污水整治方面信息化手段有限,方法匱乏,是制約沈陽市智慧水務發展的痛點和堵點。在排水管網運行狀況動態監測方面,缺乏現代化和信息化的管理手段,管理水平不能滿足城市發展和城市管理要求。主要排水干線沒有合理有效的智能監控設備,不能提供實時準確的運行信息。市屬泵站并沒有有效的流量監測設備,其目前配備的設備大都僅限于提供內部數據服務,無法對城市統一的管網運行提供有效的數據支持,缺乏統一的數據標準和統一的數據管理平臺。泵站、污水廠和管網之間運行狀態缺乏信息互聯互通,造成數據孤島,導致污水處理效率低下。現場儀表設備的穩定性與集成性弱,不能形成長期穩定運行的排水管網在線監測系統,不能為城市內澇、污水溢流、雨污混流等問題提供有效的在線預警與調控技術手段。
2019年《水利部辦公廳關于印發水利基礎設施空間布局規劃編制工作方案和技術大綱的通知》指出“貫徹落實中央關于統一規劃體系,建立國土空間規劃體系,適應新形勢下‘多規合一’要求,水利基礎設施空間布局規劃作為涉及空間利用專項規劃,最終形成全國國土空間規劃開發保護‘一張圖’。”由此不難看出水務規劃必須以國土空間規劃為基礎,充分考慮空間布局對水務規劃的影響和支撐。同理,智慧水務建設規劃也應依托水務建設總體規劃,作為水務建設規劃的一部分進行考慮,最終形成有機整體。每個水務項目規劃之初都應詳細調研,充分考慮與信息化技術和手段相融合的可能性,用信息化技術和方法輔助工程建設和管理。避免在工程竣工后續建信息化項目,影響工程管理水平,降低工程管理標準。從資金投資方面來看,將信息化規劃作為工程規劃的一部分組織實施可以爭取更多類型的資金加入到信息化建設中,如國家、省、市專項,城建、農建資金等,摒棄信息化建設資金只能從本市電子政務資金列支的狹隘觀點。采用資金多渠道、項目深融入的建設模式,更能滿足現代水務信息化建設的發展思路,加快沈陽市智慧水務建設的發展步伐。
沈陽市水務信息化建設缺乏統一的建設標準,目前未建立智慧水務技術規范體系。要想建設后的水務信息化工程能很好的統一、互通、互融就必須先建立適合沈陽市水務信息化建設的技術規范體系。所謂“兵馬未動,糧草先行”,信息化建設技術規范體系就是指導沈陽市智慧水務建設項目的“糧草”,只有充分意識到技術規范體系的重要性,才能在以后信息化建設工作中事半功倍,快速發展。參考國家信息化建設標準,結合實際工作需要,沈陽市智慧水務技術規范體系應包含信息化總體標準、水利應用業務標準、應用支撐標準、網絡基礎設施標準、信息安全標準、管理標準等幾個方面。其中,總體標準包括總體框架、術語、電子、信息處理標準。
沈陽市城市大腦建設以“一腦通管”為原則,建設城市大腦指揮平臺,打破政府間的數據和鏈路壁壘,實現數據互通,資源共享,搭建一平臺多場景的組織架構,最終實現“一腦通管”的最終目標。智慧水務建設可借鑒城市大腦建設框架,建立智慧水務綜合平臺,平臺內部按業務場景進行分類,逐年實施,不斷融入,實現智慧水務“一平臺一App”的理想目標。實踐證明,缺乏業務需求的信息化建設,只是一個空殼,是沒有存在價值的。在智慧水務建設中,信息化主管部門負責搭建統一平臺,業務部門是真正的建設主體,根據實際需求建設專項業務場景,不斷豐富平臺資源。這個過程就像運營一家大型超市,信息化主管部門負責提供賣場攤位,業務部門相當于不同貨物公司不斷豐富攤位產品。因此,我們在建設智慧水務平臺時,信息化主管部門負責按照智慧水務技術規范體系標準搭建平臺框架,為不同業務部門搭建場景接口,以保證實施完畢的業務系統能順利接入平臺。業務部門負責按照水務技術規范體系標準進行項目規劃、設計、實施,直到系統竣工后接入平臺。這樣一個符合“超市”要求的“合格產品”就最終上架了。當然,業務部門在建設場景中會產生很多數據,我們可以按照技術規范分門別類地錄入到綜合平臺的統一數據庫中,如視頻數據、靜態基礎數據、動態基礎數據等,以便同類數據的橫向比較、分析、碰撞,為以后建設其它場景做數據支撐。這個過程就好像在超市中同類產品放在固定區域的貨架上售賣,而業務場景的直接接入就像貨品放在廠家專柜銷售一樣。最后信息化主管部門和業務部門每年向財政申請運行維護資金進行平臺運行維護,信息化主管部門負責完善和升級綜合平臺總體框架系統,業務部門負責維護業務場景子系統。這樣一個良性發展的智慧水務綜合平臺就形成了。
沈陽市水務智慧化、智能化發展緩慢,個別業務工作仍缺少信息化手段進行支撐。因此,我們在不斷整合、升級已有系統的同時,針對水務工作現階段的主要痛點、難點、堵點要加大信息化投入,努力補全短板。計劃2021年沈陽市在排水主干線、泵站進出水管線等77處主要節點安裝智能監控設備,實時監測管道內水位、流量等信息,利用智能監控設備內置的網絡傳輸模塊,通過互聯網將實時監測信息傳輸至數據庫;建立沈陽市排水設施智慧平臺,實現對以排水管網數據庫為核心的平臺系統數據倉庫的高效管理,以數據為中心,實現了對城市排水系統與運行狀態的監測、預警、分析及應急數據服務提供等功能,極大提高了政府應急工作效率,為相關單位提供技術服務支持。
沈陽市水務信息化建設已取得一定成績,但距離實現智慧水務的宏遠目標還有很長的路要走。目前,水務部門應該抓住數字經濟、城市大腦等建設工作大力推進的良好契機,轉變傳統信息化建設思維,從規劃設計、資金安排、組織建設、運行維護管理等方面入手,不斷提高行業信息化管理水平,努力補全工作短板,最終推動沈陽市智慧水務建設良性且可持續發展。