王 涛
(沈阳市水务事务服务与行政执法中心,辽宁 沈阳 110015)
为了深入贯彻习近平总书记关于城市大脑建设的重要指示精神。做好城市运行“一网统管”,推进城市治理体系和治理能力现代化,让城市变得更聪明、更智慧,借鉴杭州和上海等城市经验,沈阳市开启了“城市大脑”建设工作。智慧水务建设正是在这种重要形势下应运而生。作为沈阳市“城市大脑”建设中重要的一环,智慧水务在城市治理、生态环境、应急处置等领域起到突出的作用。
2018年沈阳市作为机构改革全国试点城市,率先完成了水务一体化改革工作,真正实现了对沈阳市城乡防洪、排涝、蓄水、供水、用水、节水、污水处理及回用等涉水事务进行统一、系统、综合地管理。为了深入了解水务信息化建设现状、分析短板,为下一步智慧水务建设提供基础,寻求发展方向,2019年沈阳市开展了智慧水务调研活动。通过调研可知,沈阳市经过多年发展已在防汛抗旱、水资源管理、工程项目管理、节水增粮、河长制等方面建设了信息化支撑体系。在重要河流节点、闸门、泵站安设视频监测点位60个,实现重要点位的实时监控。在市管水库安设图像照拍监测点41个,对水库大坝、水面、溢洪道、水尺进行定点遥测。建设了防汛会商平台,实现对沈阳市周边雨情、水情、工情、墒情等信息的汇总、查询、展示等功能。作为服务支撑,共享了气象信息和监测点。建设了以沈阳市为中心,所辖9区县为分中心的市县两级视频会商系统,实现了高速、快捷地会商网络架构。以上硬件建设和服务系统为沈阳市防汛决策、指挥、调度提供有利的信息保障;为解决地下水资源管理问题,沈阳市建设了自备井取水远程实时监测系统,在全市重要自备井中安装水位监测设备310套,能够实时监测每口井的取水量,实现全市重要饮用水水源地地下水水位监控和全市地下水变化趋势分析,为水资源管理提供基础数据;为解决水利工程项目的建设管理问题,沈阳市建设了水利工程项目库。将地方各区县每年申报的项目整合起来,通过人工方式入库,然后在项目库软件中生成平时业务需要的报表和相关数据,通过该系统使管理人员对于资金审批、使用状况等能够清晰掌握,大大提高了工作效率;通过建设沈阳市节水增粮行动工程项目管理系统,建立全市节水增粮行动工程项目动态管理机制,实现项目管理、工程建后管护、服务体系建设、统计分析、运行维护等功能,为节水增粮工程的三大阶段提供完整的解决方案;为更好完成河长制六大工作任务,建设沈阳市河长制数据信息系统,按照“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”构建沈阳市河长制信息化体系,为沈阳市的河长制工作奠定基础。
通过调研发现,水务部门的一些信息化建设项目存在盲目性,信息化建设部门在建设前并没有做充分系统的需求调研、规划设计,只是为了建设而建设,导致建设完的项目无人使用或利用率极低,极大地浪费了国家资源。另外,项目规划缺乏前瞻性,没有与现有新技术、新方法高度结合。由于采用的信息化技术手段落后,导致工程竣工后系统就面临更新改造的局面,不能很好地投入到实际业务工作中。以水库监测点照拍系统为例,在项目设计之初没有考虑4G网络的兴起和普及,在前端数据回传设备设计上选用了技术即将淘汰的3G路由器,而不是4G路由器。因此,在投入实际工作中出现图像回传慢、网络不稳定、实时性差等问题。如果对现有数据链路进行调整,采用4G乃至5G网络就必须对原有前端设备和相应芯片进行更新改造,造成了国家资金二次投资。
由于各部门信息化项目封闭建设,各自为站,缺乏统一设计思路和建设标准,导致要整合同类系统数据资源非常困难,很难充分共享。以视频监测点为例,现有水务视频监测点由水利信息中心、浑河管理中心和灌区管理中心分别建设,设备选型品牌型号各不相同,在实际工作中,想把现有的视频资源统一在一个平台上显示、查询非常困难,即使是同一品牌不同型号产品在实际使用中也不能实现充分共享,需安装不同版本软件进行查看。又如系统数据库建设方面,各业务系统建设没有统一的数据库建设标准,选用的数据库开发软件各不相同,即使使用相同的数据库,由于开发人员习惯不同,设计数据标准不同,导致数据库表结构各不相同,无法实现水务数据共享、融合。
水务部门信息化、智能化发展缓慢,过去10a间更多的是以硬件基础设施建设为主,软件作为硬件的配套服务,只解决简单的查询、汇总、显示等工作,并不具备分析、决策、智慧化处理等功能。如传统水利部门已在重点河流、水库、闸门、泵站等安设监控点位,中心端只实现实时监测功能,没有对监测视频进行分析、比对、深加工等智能化服务处理;再比如水资源管理部门已在全市部分自备井中安装了水位监测终端,通过系统查询能了解全市地下水变化情况和简单分析变化趋势,缺少地下水位出现异常后的分析、处理和解决能力,仍依靠人工去现场实地勘察、分析,寻找问题原因。
沈阳市水务一体化改革之后,水务工作告别了过去以乡镇涉水事务为主的工作模式,加入了城市排水和污水治理等相关职能,工作重心也从乡镇水利工作为主转变为城市-乡村工作多举并重。目前,沈阳市在排水治理和污水整治方面信息化手段有限,方法匮乏,是制约沈阳市智慧水务发展的痛点和堵点。在排水管网运行状况动态监测方面,缺乏现代化和信息化的管理手段,管理水平不能满足城市发展和城市管理要求。主要排水干线没有合理有效的智能监控设备,不能提供实时准确的运行信息。市属泵站并没有有效的流量监测设备,其目前配备的设备大都仅限于提供内部数据服务,无法对城市统一的管网运行提供有效的数据支持,缺乏统一的数据标准和统一的数据管理平台。泵站、污水厂和管网之间运行状态缺乏信息互联互通,造成数据孤岛,导致污水处理效率低下。现场仪表设备的稳定性与集成性弱,不能形成长期稳定运行的排水管网在线监测系统,不能为城市内涝、污水溢流、雨污混流等问题提供有效的在线预警与调控技术手段。
2019年《水利部办公厅关于印发水利基础设施空间布局规划编制工作方案和技术大纲的通知》指出“贯彻落实中央关于统一规划体系,建立国土空间规划体系,适应新形势下‘多规合一’要求,水利基础设施空间布局规划作为涉及空间利用专项规划,最终形成全国国土空间规划开发保护‘一张图’。”由此不难看出水务规划必须以国土空间规划为基础,充分考虑空间布局对水务规划的影响和支撑。同理,智慧水务建设规划也应依托水务建设总体规划,作为水务建设规划的一部分进行考虑,最终形成有机整体。每个水务项目规划之初都应详细调研,充分考虑与信息化技术和手段相融合的可能性,用信息化技术和方法辅助工程建设和管理。避免在工程竣工后续建信息化项目,影响工程管理水平,降低工程管理标准。从资金投资方面来看,将信息化规划作为工程规划的一部分组织实施可以争取更多类型的资金加入到信息化建设中,如国家、省、市专项,城建、农建资金等,摒弃信息化建设资金只能从本市电子政务资金列支的狭隘观点。采用资金多渠道、项目深融入的建设模式,更能满足现代水务信息化建设的发展思路,加快沈阳市智慧水务建设的发展步伐。
沈阳市水务信息化建设缺乏统一的建设标准,目前未建立智慧水务技术规范体系。要想建设后的水务信息化工程能很好的统一、互通、互融就必须先建立适合沈阳市水务信息化建设的技术规范体系。所谓“兵马未动,粮草先行”,信息化建设技术规范体系就是指导沈阳市智慧水务建设项目的“粮草”,只有充分意识到技术规范体系的重要性,才能在以后信息化建设工作中事半功倍,快速发展。参考国家信息化建设标准,结合实际工作需要,沈阳市智慧水务技术规范体系应包含信息化总体标准、水利应用业务标准、应用支撑标准、网络基础设施标准、信息安全标准、管理标准等几个方面。其中,总体标准包括总体框架、术语、电子、信息处理标准。
沈阳市城市大脑建设以“一脑通管”为原则,建设城市大脑指挥平台,打破政府间的数据和链路壁垒,实现数据互通,资源共享,搭建一平台多场景的组织架构,最终实现“一脑通管”的最终目标。智慧水务建设可借鉴城市大脑建设框架,建立智慧水务综合平台,平台内部按业务场景进行分类,逐年实施,不断融入,实现智慧水务“一平台一App”的理想目标。实践证明,缺乏业务需求的信息化建设,只是一个空壳,是没有存在价值的。在智慧水务建设中,信息化主管部门负责搭建统一平台,业务部门是真正的建设主体,根据实际需求建设专项业务场景,不断丰富平台资源。这个过程就像运营一家大型超市,信息化主管部门负责提供卖场摊位,业务部门相当于不同货物公司不断丰富摊位产品。因此,我们在建设智慧水务平台时,信息化主管部门负责按照智慧水务技术规范体系标准搭建平台框架,为不同业务部门搭建场景接口,以保证实施完毕的业务系统能顺利接入平台。业务部门负责按照水务技术规范体系标准进行项目规划、设计、实施,直到系统竣工后接入平台。这样一个符合“超市”要求的“合格产品”就最终上架了。当然,业务部门在建设场景中会产生很多数据,我们可以按照技术规范分门别类地录入到综合平台的统一数据库中,如视频数据、静态基础数据、动态基础数据等,以便同类数据的横向比较、分析、碰撞,为以后建设其它场景做数据支撑。这个过程就好像在超市中同类产品放在固定区域的货架上售卖,而业务场景的直接接入就像货品放在厂家专柜销售一样。最后信息化主管部门和业务部门每年向财政申请运行维护资金进行平台运行维护,信息化主管部门负责完善和升级综合平台总体框架系统,业务部门负责维护业务场景子系统。这样一个良性发展的智慧水务综合平台就形成了。
沈阳市水务智慧化、智能化发展缓慢,个别业务工作仍缺少信息化手段进行支撑。因此,我们在不断整合、升级已有系统的同时,针对水务工作现阶段的主要痛点、难点、堵点要加大信息化投入,努力补全短板。计划2021年沈阳市在排水主干线、泵站进出水管线等77处主要节点安装智能监控设备,实时监测管道内水位、流量等信息,利用智能监控设备内置的网络传输模块,通过互联网将实时监测信息传输至数据库;建立沈阳市排水设施智慧平台,实现对以排水管网数据库为核心的平台系统数据仓库的高效管理,以数据为中心,实现了对城市排水系统与运行状态的监测、预警、分析及应急数据服务提供等功能,极大提高了政府应急工作效率,为相关单位提供技术服务支持。
沈阳市水务信息化建设已取得一定成绩,但距离实现智慧水务的宏远目标还有很长的路要走。目前,水务部门应该抓住数字经济、城市大脑等建设工作大力推进的良好契机,转变传统信息化建设思维,从规划设计、资金安排、组织建设、运行维护管理等方面入手,不断提高行业信息化管理水平,努力补全工作短板,最终推动沈阳市智慧水务建设良性且可持续发展。