引滦枢纽工程信息化建设的探讨

张云歧

（河北省唐山市迁西县海委引滦工程管理局，河北 唐山 064300）

0 前言

引滦枢纽工程信息化建设起步于2000 年前后，先后建成计算机网络通讯、水文测报、视频监视、工程管理、水质监测、政务办公等业务应用系统，实现了数据采集、信息传输、视频会商、公文处理的自动化。随着信息技术的快速发展，现有的信息系统已不能满足水利信息化发展和水安全保障能力建设的新要求，有必要重新审视现状，在整合现有资源的基础上提档升级，为引滦水利事业高质量发展提供坚强的技术保障。

1 信息化建设现状

1.1 计算机网络及通讯传输系统

作为信息化系统的核心和主要数据传输通道，先后建成了计算机网络系统、软交换系统、光传输和微波通信系统以及卫星地面站等信息服务系统，通过互联网、水利专线实现了局内互通互联，以及引滦局与上级机关的信息交换和防汛会商、视频会议等功能，为工程管理、防汛度汛等提供了基础保障。

1.2 水文测报及防汛会商系统

水文测报及防汛会商系统主要包括雨水情遥测、水情交换、洪水预报及调度、防汛会商系统等。2002 年始，随着水文测报和防汛调度的需要，不断开发建设和改进改建，实现了6个主要水文断面、35个遥测站点的数据自动采集、传输和洪水自动预报，为防汛会商、防汛调度提供了准确、可靠的基础数据，积累了大量的水文资料。

1.3 视频监视系统

视频监视系统主要用于工程区、管理区的视频监管，2011年开始建设，经多次增建、扩建，已建设工程区14 点、管理区133点，基本实现了主要区域全覆盖，为工程管理、水行政执法和区域安全管理提供了技术支持。

1.4 政务办公系统

政务办公系统由引滦信息网、防汛网、办公、档案、人事、财务系统等组成，1998年建设，经过整合、升级改造，目前保留有防汛信息网、综合办公、电子档案和人事管理系统，基本实现了网上办公和信息查阅、交换等。

1.5 工程管理系统

建有潘家口、大黑汀电站自动监控，水库大坝自动监测和闸门自动监控系统等。由于当时的技术水平限制和后期升级改造不及时，目前仅两电站监控系统和潘家口水库大坝安全监测系统正常运行，大黑汀水库大坝安全监测系统带病运行，其他系统已经瘫痪，不能全面实现工程管理信息化要求。

1.6 水质监测系统

水质监测系统主要建设有水质实时监测管理平台，以及潘家口、大黑汀水库和主要入库水文断面水质自动监测站，实现了水库水体和主要入库河流的水质实时监测，为水资源管理提供了第一手资料。

2 存在的主要问题

2.1 设备陈旧老化

引滦枢纽工程信息化系统多数在2000 年前后建设，经过多年的运行，存在设备老化、性能落后、备品配件无处可寻、不能维修维护等问题，存在运行风险。部分系统已瘫痪停运，不能满足信息化运行的需要。

2.2 系统整合水平低

引滦枢纽工程信息化系统建设年代不同，技术标准和水平参差不齐，各系统独立运行、数据资源分散。没有统一的信息管理平台，缺乏有效的系统整合，无法实现系统联动、数据共享，对工程管理、防汛调度决策具有不利影响。

2.3 感知能力不足

水雨情遥测站点覆盖范围不足，水质自动监测站点少，视频监视、水资源监管覆盖面不全；大坝安全监测系统带病运行，闸门监控系统瘫痪；缺少地质环境监测、水环境监测等。对信息化、智慧化建设，实现智能监管、精准决策形成制约。

2.4 网络、通信保障能力差

网络、通讯基础设施老化、性能落后，支撑能力不足；传输带宽不足，网络结构不合理，工控网建设不健全，应急通信手段缺乏；数据灾备能力低，存在安全隐患；网络安全体系不完善，没有形成有效防护等。

3 “十四五”及今后建设的思路

3.1 建设目标

紧密围绕智慧水利对信息化建设的新需求，立足引滦枢纽工程信息化建设基础，充分运用新一代信息技术，实现“信息采集处理自动化、工程管理运行数字化、预报调度决策智能化”，为工程运行管理、防洪供水保障、水资源保护等业务的规范化、科学化、精细化、现代化提供服务，为适应水安全保障需求提供有力支撑。

3.2 总体框架

按照引滦枢纽工程信息化建设总目标，以监测监控体系和通信传输网络为基础、以数据中心为核心、以智慧应用体系为重点、以网络安全体系和运维管理平台为保障、以集控会商中心为工作平台，构建智慧引滦“一中心、三体系、三支撑保障”的“五横两纵”总体框架。

3.3 实施路径

3.3.1 完善监测监控体系，实现水信息全方位立体化动态感知

完善水利常规要素监测体系、视频监控体系，建设遥感监测体系和工程控制体系，扩大监测监控范围，完善监测监控手段，实现水信息全方位立体化动态感知，提升工程管控能力。

升级改造水文站，完善监测项目和设施设备，扩建水文遥测站网，增加流动测量设备；实现流域降水、主要出入库断面在线实时监测和潘、大水库区域水文巡测和应急监测；完善水质监测站网，增加出入库河流断面、库区的自动监测站点密度，提升对水库富营养化状况的应急反应能力；升级改造大坝安全监测系统；合理布设视频监控点位，实现视频全覆盖和动态监控，加强视频数据处实时处理，实现智能视频分析，为保障工程安全运行提供数据支持；升级改造潘、大水库闸门自动控制系统，实现对潘、大水库闸门的远程及现地控制，提高水利工程管控能力和管理水平；充分利用遥感技术，实现对水库现状及多时相监测分析，提升水资源管理、水环境监测、洪涝灾害应对、水生态监测等技术能力。

3.3.2 建设引滦局数据中心，提供基础支持和智慧支撑

对现有基础设施进行升级完善，建设功能完整、标准开放、方便集成的数据中心，为引滦信息化系统提供计算资源、存储资源、网络资源以及云平台服务与软件云服务等；

搭建完善的数据体系，通过对数据资源整合、挖掘，实现数据资源统一存储管理和服务，提供统一、标准、完整、有效的数据资源，提升并发挥数据价值，为业务应用提供支撑；

搭建应用支撑平台，构建智慧使能平台，实现对数据资源的深度挖掘和应用，支持库区及大坝安全管理的智能化管理和供水安全、水质安全的智能洞察。

3.3.3 打造创新协同智慧应用体系，提高管理决策水平

搭建以引滦枢纽全景平台为核心，涵盖工程管理、水资源管理、防汛减灾、政务管理的智慧应用体系。利用专业模型、算法、大数据分析等技术手段，深化水利业务应用，为实现“四预”提供支撑，提升引滦枢纽工程智慧化管理水平。

建设工程管理业务应用系统，基于引滦枢纽数字平台，利用图像识别、视频分析等技术及安全评估等模型，实现安全预警、运维管理、应急管理，为引滦枢纽工程的安全运行提供技术保障。

建设水资源管理业务应用，利用径流预报、水资源调度等模型及视频智能分析、知识图谱等技术，实现水资源动态评价、水量水质综合调度、供水发电、水资源保护执法等功能。

构建防汛减灾业务应用体系。基于引滦枢纽数字平台，整合防汛业务系统，提升完善现有功能，实现洪水预测模拟、洪水风险分析、防洪调度、地质灾害预警，为强化“四预”提供支撑。

建设政务管理应用系统，构建包括规划计划、财务资产、党建管理、审计监督、考核评价等内容的政务办公体系，促进引滦局办公标准化、流程化、智慧化。

3.3.4 升级信息化基础设施，提升保障能力

升级通信传输网络，以租用和自建相结合的方式，完善水利专网，扩容互联网带宽，建设备用互联网出口，利用卫星技术提升应急通信能力。

加强网络安全防护体系建设，升级改造网络安全设施，对工控系统进行安全加固，建设网络安全预警体系。构建智慧运维管理平台，形成集监、管、控为一体的完整的监控及运维管理体系，对前端设备、网络传输、云平台、数据、系统等信息化资产实时在线监测与智能监管，实现智能运维保障。

4 结语

水利信息化是提升工程管理水平和水安全保障能力的重要手段。结合网络强国战略思想以及“把握新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局”要求，提升水利工程智慧化水平，强化“预报、预警、预演、预案”四项措施，通过改、扩建、新建信息采集系统，更加全面、快速地掌握引滦枢纽工程监控信息；利用数字模拟等新技术提升核心决策能力；完善加固网络安全屏障，保障信息安全。为引滦枢纽工程安全可靠运行，提升水安全保障能力，保证水资源持续利用和引滦工程持续发挥效益提供强有力的技术支撑。