济宁市“智慧水务”信息化建设方案探讨

孟 迎， 聂恒睿

(山东省济宁市水利事业发展中心，山东 济宁 272000)

习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上指出：“保护黄河是事关中华民族伟大复兴的千秋大计。”新中国成立以来，黄河治理虽然取得了巨大成就，但是下游防洪短板仍然突出，299km的游荡性河段河势未完全控制，洪水预见期短，危及大堤安全；山东、河南滩区防洪问题长期存在，有近百万人生活在洪水威胁中，洪水风险依然是黄河流域经济社会发展的最大威胁。

1 “智慧水务”信息化建设是提高黄河流域综合防洪能力的根本途径

2020年，鄂竟平部长在《人民日报》上发表了署名文章，提出加快推进智慧水利建设，建设造福人民的幸福河湖。作为鲁西南地区的经济中心，济宁市地跨黄、淮两大流域，北部黄河、大汶河、东平湖属黄河流域，黄河在济宁境内右堤长24.3km，大汶河在济宁境内左堤长15.3km，东平湖总面积627km2，西部黄泛平原河流峰低量大，防洪任务十分艰巨。济宁市境内水利工程众多：大中型河道8条，堤防长度1718km；各类水库251座，其中大型水库2座，中型水库5座，总库容5.81亿m3；大中型闸坝42座，塘坝1184座，固定机电排灌设施2300余处。经过几十年的建设，虽然已初步形成了比较完整的防洪工程体系，但各工程建成时间跨度大，防洪级别不统一，在数据监测、水情传递、信息共享等综合防洪能力方面仍有较大的缺陷，无法适应对涉水信息动态监测和智能感知的要求，尤其对于黄河流域洪水预见期短这一特点，无法迅速做出响应，极大地影响了防洪工作的开展，而打破这一困局的根本方法，就是加快完成“智慧水务”信息化建设，提高综合防洪能力。

2 济宁市在建设“智慧水务”方面的优势

济宁市完成了覆盖所有大型水库及大多数乡镇水务系统的专用网络，建成了市县乡视频会商系统、水旱灾害防御系统、河长制湖长制信息管理系统和水资源查询系统。在机房安全、环境设备、运行维护管理方面，对业务信息化系统进行整合，更换了核心交换机，增加温感、烟感、防火、监控等监测设备，建立了“智慧水务”运行维护室，对济宁市水旱灾害防御系统、河长制湖长制信息管理系统、水资源系统功能进行完善、提升、整合，实现了多系统综合首页、一点登陆。

(1)完善了济宁市水旱灾害防御系统，提升了防御水旱灾害应急支撑能力。水旱灾害防御系统接入了水文系统雨量、水位、墒情、流量、城市积水、城区河流数据站207个和农村基层防汛系统雨量、水位站点485个，统一接收大中型水库坝压数据；建立了政务云视频监控服务器，整合了水利工程视频监控和单兵设备145个(包括高点鹰眼AR全景)；接入了济宁气象局新建的雷达系统，实现了无人机摄像传输，手机端APP可以在系统上实时查看雨量、水位、流量、坝压、风险区域、重要部位水利工程视频，在水务指挥中心就可以看到单兵设备和无人机拍摄的场景，提高了防汛抗旱应急调度能力，增强了防御水旱灾害的技术支持。

(2)完成了河长制二期重点河道视频监控建设，大幅度提升了河长制湖长制信息管理系统监管功能。河长制湖长制信息管理系统建设了90个监控站点，租赁了6个高点视频，使市级建设站点增加到了156个，基本满足了河湖监管需求。

(3)扩展了济宁水务大数据平台功能。按照水利部《智慧水利总体方案》的要求，扩展完成了水旱灾害数据、水资源数据、水文数据、农村水利数据、水利移民数据、水网工程数据、水利电子政务数据、水土保持数据、重点工程视频监控等数据的共享，打通了数据孤岛，建成了水务数据库，实现了全部涉水数据的外网查询。

3 存在的问题和对策

3.1 体制

3.1.1存在问题

信息化工程与水利工程运行维护存在较大差异，水利工程竣工后，即使维护跟不上，防洪功能也不会立即弱化；但雨量采集、视频监控等设备一旦损坏，如果不能及时修复，信息化工程的综合防洪功能立即就会丧失。现行体制下，省级以上水利部门岗位职责均包含信息化建设方面内容，在部门设置上均有信息中心和相应处室，信息化专业人员数量较多，建设运维资金充沛；但省级以下特别是县级水利部门岗位职责中没有信息化建设方面内容，也没有专门承担信息化建设任务的科室，专业人员数量较少，信息化专业人员更是凤毛麟角，财政资金普遍不足。体制的短板给县级水利部门信息化建设造成了巨大压力，是制约“智慧水务”建设发展的首要难题。

3.1.2对策

深化体制改革，确保“智慧水务”建设有序展开。

(1)完善市、县水利部门岗位职责，细化信息化建设的内容，设立专门承担信息化建设工作的部门。

(2)加大计算机信息化方面的人员引进，提高信息化建设能力。

(3)落实好水利信息化工程运维配套的资金，引入民间资本，进行市场化运作，保障水利信息化工程长期发挥作用。

3.2 数据

3.2.1存在问题

在推进“智慧水务”建设，布设感知设备，实现涉水信息动态监测和智能感知的过程中，存在着水务部门与其他业务部门感知设备重复建设，数据无法实现有效共享的问题。以降雨量监测为例，水务部门与气象部门由于监测标准和使用用途的不同，不少乡镇两个监测站共存，浪费了有限的建设资金；由于水务部门雨量站的监测精度为0.5mm或1mm，气象部门的六要素气象站降雨量监测精度为0.1mm，造成了雨量数据发布混乱，经常发生水务和气象部门发布的最大点雨量数值、位置、累计降雨量及历史数据皆不相同的混乱情况，在水位、流量、水质、墒情等监测中也存在着重复建设，与其他业务部门不能进行数据有效共享的现象，给“智慧水务”建设发展带来了极大困扰。

3.2.2对策

加强水利信息化制度建设，保障“智慧水务”数据信息共享。

(1)建立数据管理制度。2020年2月水利部印发了《水利信息资源共享管理办法(试行)》，对“智慧水务”的建设实施、系统应用与运维及数据共享都做了明确的要求，市县两级水务部门要建立与之相适应的数据管理制度，确保感知数据的整合共享。

(2)建立行业外数据整合共享制度。市级水利部门要依托大数据中心进行数据交换，整合多部门业务查询系统进行数据共享，根据“智慧水务”建设的要求建立统一的数据发布标准，优化县级监测站点的布设和维护，减轻建设资金压力，从而实现行业外数据整合共享。

(3)建立市县水利数据统一入库制度。对县级布设的雨量、水位、流量、水质、墒情、视频监控等感知设备，要在满足部颁标准协议和网络安全的前提下，建立统一的市县水利数据入库制度，保证至少有一路数据能够发送到市级以上平台并纳入数据库进行管理，从而确保各类感知数据能够与省级平台共享。

3.3 部署

3.3.1存在问题

济宁市建成了山洪灾害防御、水资源、视频会议等多个业务应用系统，在防汛抗旱、水资源调配等方面发挥了巨大作用，但由于县级水务部门在专业人员、资金、运维能力上的制约，特别是对服务器、路由器、各软件系统的运维不能长期保障，许多设备软件一旦出现问题，就会造成信息化系统功能缺失，系统有效应用程度不高。目前，在加快“智慧水务”建设的同时，对网络安全的要求越来越高，县级水务部门运维工作压力越来越大，水利信息化建设未进行科学化部署成为影响“智慧水务”建设深入开展的重要问题。

3.3.2对策

建立县级客户端、市级管理员的金字塔型运维模式，科学细化市县两级分工。

(1)“智慧水务”是多个业务系统的高度智能化集合体，能够及时准确地向各个业务岗位提供水旱灾害、水资源、水文、农村水利、水网工程、水土保持等动态基础数据，这就要求既能保证基层感知设备的正常运转，又能在确保网络安全的基础上对采集的数据进行建库汇总，以便业务岗位随时调阅使用，所以，建立金字塔型运维模式，科学细化市县两级信息化系统建设分工尤为重要。

(2)县级客户端、市级管理员的金字塔型运维模式就是由县级水务部门做好感知设备的安装和管护，同时提出信息化系统的功能需求，市级水务部门建立专门的“智慧水务”运行维护室，信息化系统的中心硬件和软件部署到运行维护室，从而有效地减轻县级水务部门信息化系统的运维压力，从根本上扭转信息化系统功能缺失、系统有效应用程度不高的被动局面，将“智慧水务”建设推向深入。

3.4 方案

3.4.1存在问题

2019年水利部印发了《智慧水利总体方案》，系统谋划了智慧水务发展的总框架、路线图、时间表和任务书，水利信息化建设逐步提速。山东省水利厅也完成了智慧水务的顶层设计，在感知网、信息网、大数据、业务应用、管理设施和能力上不断加力，济宁市虽然完成了水旱灾害防御系统、河长制湖长制信息管理系统和水资源查询系统的建设，建成了市县乡视频会商系统，但是在“智慧水务”总体设计方案上缺乏前瞻性，在引领水务信息化建设方向上缺乏科学规划和长远布局，造成信息化建设后劲乏力，阻碍了“智慧水务”建设的高速发展。

3.4.2对策

科学完善“智慧水务”总体设计方案，引领水务信息化建设方向。

(1)要继续完善水旱灾害防御系统，增强防汛部门和县级水务部门用户功能，增加用户的自我编译能力，使用户能使用，会使用，使用好，发挥系统的长期效用；依托省水利厅涉水信息动态监测和智能感知建设，构建全市天地一体化水利感知网，以河长制湖长制信息管理系统的水系、地图为骨架，以济宁市水务大数据平台为数据仓库，以完成各科室业务需求为目标，逐步补齐济宁水利信息化建设短板。

(2)建立物联网感知平台。物联网感知平台向下连接海量设备，支撑设备数据采集上云；向上提供API，通过API调用指令数据下发至设备端，实现远程控制，具备了设备管理、数据分析、边缘计算等功能，可以为设备提供安全可靠的连接通信能力。

(3)建立视频级联集控平台。建立市县两级级联和多级应用的水利视频集控体系，并与现有非水务行业视频监控系统整合，实现全市水利视频联网并与省部级视频平台联网。

(4)建立遥感数据接收平台。负责接收遥感数据资源中心提供的遥感数据，制作相关专题图，建立数据产品服务目录，提供数据级和产品级服务。

(5)建设监测预警设施。扩大河湖水系、水利工程的监测范围，针对重点河流、大中小型水库、水闸、农村水电站、大坝、灌区的水文、水质、视频监控等监测设施，提升水利管理活动的动态感知能力。全面提升水资源、水生态、水环境、水灾害、工程运行等水利核心业务管理活动中的遥感监测、定点监测、移动监测和应急监测，以及智能化信息处理、解析等动态感知能力，满足业务对数据信息在空间尺度、时间频次等方面的不同需求。

4 结语

黄河流域是重要的生态安全屏障和经济活动高密集地区，具有十分重要的地位。建设幸福河湖，首先要建设安全的河湖，而“智慧水务”信息化建设就是提高黄河流域综合防洪能力，确保黄河流域生态安全的根本途径。随着“十四五”规划的展开，水利建设新一轮高潮期已经到来，县市两级“智慧水务”信息化建设迫在眉睫，从长远看，破解体制束缚、实现数据共享、全面科学部署和完善总体方案是加快济宁市 “智慧水务”信息化建设的有效措施，将在幸福河湖建设中发挥越来越重要的作用。