唐山市水行政智慧执法综合平台建设探索

彭彦铭，崔海航，秦国锐

1.黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 450003；2.唐山市水政监察支队，河北 唐山063000；3.水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室（筹），河南 郑州 453003

0 引言

依法治水是中国水利可持续发展的基本战略。近些年，为适应中国经济社会发展步伐，水利事业改革也在加快推进，水政执法是保障水行政管理工作顺利开展的重要手段。然而中国基层水政执法的现状却不容乐观，基层行政执法主体能力较弱，易受干扰，涉水违法行为复杂多样，水政执法人员设备能力有限，执法效率偏低，监督检查力度缺少威慑力等问题，严重影响了水政执法工作的推进。

近年来，唐山市水行政执法工作在打击河道采砂、非法取水等水事违法活动中取得了一定成绩，但也因为任务日趋繁重、水事违法行为愈加隐蔽、执法与其他部门衔接不畅等新问题，严重制约水行政执法工作的顺利开展。

在水利部印发的《水行政执法效能提升行动方案（2022-2025年）》中明确提出，坚持科技赋能，加快推进水行政执法数字化、网络化、智能化，强化先进科技、装备在水行政执法中的应用，不断提高非现场监管能力和“智慧执法”水平。

针对唐山市较为落后的水政执法现状和日益迫切的水政执法能力提升需求，充分响应水利部有关精神，利用唐山市智慧水利高速发展契机，依托正在开展的唐山市全域治水清水润城县区工程PPP项目和唐山市智慧城市建设，对唐山市水行政执法进行智慧化提升。

1 建设框架

为实现唐山市水政执法能力提升，通过深入梳理水政监察执法管理业务，将水政监察业务标准化、流程化，依托标准化流程化业务，开展唐山市水行政智慧执法综合平台建设，如图1。

图1 唐山智慧水务工程总体框架结构示意图

唐山市水行政智慧执法综合平台依托唐山市全域治水清水润城县区工程PPP项目开展的智慧水务工程，唐山市智慧水务工程总体划分为感知层、通讯网络层、数据层、应用支撑层、业务层和展示层，系统建设过程在“标准规范体系”和“安全保障体系”的保障下落实进行。感知层对唐山市全域水系雨水情、水位、水质、视频、闸坝、泵站工况等水务信息进行全覆盖监测；通讯网络层采用水利数据专网、运营商网络等多种通信方式混合协作的方式，将采集的数据上传汇集地网络环境；数据层部署于“智慧唐山”云平台，为各系统提供各类云服务；应用支撑层为唐山智慧水务平台提供连续性、稳定性的运行环境所用到的各种支撑服务，包括基础支撑平台、数据支撑平台、GIS+BIM支撑平台、智慧使能平台、模型算法分析支撑平台等；业务层包括规划建设与安全监督系统、水资源管理系统、防汛减灾管理系统、水政监察执法管理系统、河湖综合管理系统、设施运行管理系统；展示层包括智慧水务综合信息门户和移动端应用门户。

唐山市水行政智慧执法综合平台通过采购一批先进的执法设备，利用执法设备的先进功能第一时间发现违法情况并固定违法证据；通过构建水政监察执法管理系统，使执法工作流程化、数字化，依托水政监察执法管理系统的自由裁量权辅助功能，使执法工作更加科学有效；通过共享唐山市智慧水务工作建设的各类监测站点信息以及智能AI摄像头的视频分析数据，能够及时发现问题并提高判断效率；通过覆盖各业务的唐山市智慧水务展示层和业务层，实现水行政执法和其他涉水业务的业务互访、数据共享、联合执法，如图2。

图2 唐山市水行政智慧执法综合平台框架结构示意图

1.1 先进执法设备的应用

依托唐山市智慧水务工作，为满足唐山市水政监察支队开展一线工作实际需要，水政监察支队及下属各大队添置了一批执法辅助设备，包括无人机、执法记录仪（5G）、定位仪、水质检测仪、移动执法终端等，大大强化了执法手段，提升了执法效率。

1.2 多源数据获取和大数据挖掘分析

唐山市智慧水务的数据存储方案是利用“智慧唐山”建设的数据云平台进行各类数据的存储、管理、挖掘、分析，作为唐山市智慧水务的组成部分，水政执法业务能够充分利用项目各类监测数据及大数据挖掘分析成果，尤其是利用覆盖全市范围的864处AI智能摄像头对各类涉水违法事件进行人工智能分析提取和自动报警，大大提升管理效率。

1.3 多业务联合调度服务

唐山市智慧水务工作搭建了统一的展示层和业务层，2个展示应用系统覆盖全部业务，8 大业务应用系统具有数据共享、统一权限的设计，唐山市水利业务具备了数据互通的技术可行性，在此基础上，针对水政监察工作构建业务应用系统，能够与包括水资源管理系统、河湖综合监管系统等业务系统实现业务互访、数据共享、联合执法，如图3。

图3 依托唐山智慧水务工程建设数据整合分析和多业务联合调度示意图

1.4 水政监察执法管理系统

建设唐山市水政监察执法管理系统，包括驾驶舱、工作台、无人机巡检和监督预警四部分。通过系统建设，对水政执法业务进行梳理，并为执法业务提供应用服务支撑。

2 系统架构及功能

唐山市水行政智慧执法综合平台工作台所建设的水政监察执法管理系统是水政监察支队日常业务办理模块，包括驾驶舱、工作台、无人机巡检和监督预警四部分。驾驶舱是针对执法相关信息的全局掌握的模块，无人机巡检是利用无人机、手持执法记录仪等先进设备进行巡查、取证的模块，监督预警是结合河湖、水资源、防汛、工程管理等各类监测、监视站网的问题识别进行预警和处置的模块。

驾驶舱是服务于管理决策岗位的功能，水政监察执法过程中所需掌握的各类相关信息和办理情况信息，通过“管理驾驶舱”的形式以图形、表格及量化指标性方式进行数据可视化展现，支持“钻取查询”，实现对指标的逐层细化、深化分析，通过详尽的指标体系，为精细化、科学化管理提供决策依据，如图4。

图4 驾驶舱功能示意图

工作台是水政监察支队日常工作管理的基础系统，包括举报受理、执法巡查管理、案件办理、执法监督管理、执法辅助等功能模块。举报受理模块是针对门户的举报投诉得到的举报信息进行受理，包括举报信息受理、信息反馈等。执法巡查管理模块是在接受举报信息后，安排人员现场执法巡查，对该问题进行核实处置，包括巡查人员安排、巡查地点、巡查时间、巡查事项、举报人信息、巡查处置记录、信息上报等。案件办理模块是针对现场处置的同步模块。现场执法过程中，采用移动端设备进行举报人信息、案件描述、案件证据（音视频、图片）上传、电子签名等。在PC 端可以针对案件进行相关信息的管理查询。在管理方式上采用两级模式，市本级和下属五个单位分别进行移动设备接入管理。执法监督管理对执法过程进行监督管理，包括执法过程分类记录、案件处置情况、涉案人员情况、执法人员信息等。执法辅助包括存证管理、自由裁量辅助和执法知识库。存证管理对违法违规水事行为的相关视频、图片、录音等电子证据进行存证管理，包括存证管理、分类查询等。自由裁量辅助根据执法自由裁量权的选择提供辅助管理，包括对案件执法所采用的使用方式、使用方法、适用标准、适用幅度、行使时限等的辅助管理。执法知识库以文档管理形式实现执法相关内容的查询，包括执法相关法律法规、政策意见、典型案例等，如图5。

图5 工作台功能示意图

无人机巡检主要是利用无人机开展水政监察管理，包括无人机管理和水事违法事件监测管理。无人机管理面向无人机巡查业务需求，主通过制定无人机预设巡查路径，执行飞行任务，完成日常飞行巡查、高清视频采集以及远程指挥作业，主要包括任务规划、指挥指令、起飞操作、巡查作业、定点作业、返航降落、数据分析、数据存储等。违法事件监测管理主要是对完成水政巡查飞行任务后数据的存储、分析和处理，形成水政巡查违法事件数据库，方便对违法事件的取证信息的查询、分析，为后续水事违法事件提供一套完成的证据链，如图6。

图6 无人机巡检功能示意图

监督预警主要是借助已建视频监视系统和水文监测站网，对唐山市全域河道进行水域岸线管理、各个河道的监测联动展示和分析，监测数据包括：视频、水质、流量、水位、雨情、墒情等。将采集的监测结果以图表形式展示，包括综合监视、工程管理和水质管理三部分功能。综合监视集中展示各类监测、监视站点信息，对发现的问题和处置情况进行统计分析。工程管理主要是针对各关键水工建筑物的视频和运行信息进行掌握，对于出现问题的工程，经运行管理单位核实处理，需要水政监察支队介入的，会进行及时预警管理。工程管理还可针对某一具体工程进行档案调阅、监测监视信息的实时和历史查询。水质管理功能是在接入环保部门水质监测站点监测信息的基础上，对于出现水质问题的地点，经环保单位核实处理，需要水政监察支队介入的，会进行及时预警管理，如图7。

图7 监督预警功能示意图

3 应用实践

在平台搭建完成后，由唐山市水政监察支队进行了实际应用，从2019 年到2022 年，利用平台相关功能设备执法面积超1 500hm2，辅助查处各类水事案件68起。利用该平台，不仅大幅提高了工作效率，减轻了一线执法难度。

3.1 清单、依据、流程标准化规范化管理

唐山市水行政智慧执法综合平台在开发过程中，对水行政执法事项清单、执法依据、业务流程等开展了规范化和标准化工作，平台的执法辅助功能包括存证管理、自由裁量辅助和执法知识库，为落实事项清单、执法依据等提供了依据，极大地方便了工作的开展。

3.2 现场-中心同步无纸化取证

针对现场处置环境复杂的情况，通过购置包括执法记录仪（5G）、移动执法终端等先进设备，并开发案件办理模块，实现了现场无纸化取证，现场-中心同步管理。以往执法过程中，需要全程用笔记录询问笔录和勘验笔录，整个执法过程中，都需要及时用录像机、录音笔取证，过程烦琐，现场执法过程中，采用移动端设备进行举报人信息、案件描述、案件证据（音视频、图片）上传、电子签名等，在中心的PC 端可以针对案件进行相关信息的管理查询。既可以第一时间固定证据，也极大减轻了后续证据整理的工作量。

3.3 无人机智能巡查

通过利用无人机开展智能巡查，极大地减轻了一线人员的工作强度，并极大提高了证据获取的成功率。水行政执法具有点多、线长、面广的特点，且水事案件大多发生在较远偏僻区域，使执法人员在现有的条件下很难在第一时间发现、处理水事违法行为，采用传统巡查手段往往既耗时耗力，又无法达到很好的效果。以滦河唐山段举例，该河段长度214.18 km，河堤和沿河道路情况复杂，车程长、效率低、受天气影响大，以前全部巡查一次需要耗时1 个月，而运用无人机，通过设定路线自动巡查，并根据拍摄内容进行预警，可以在短时间内，无死角、全覆盖地巡查河道，目前全部巡查完成用时3 d。

3.4 视频智能分析

由于河道采砂、非法取水等行为的暴利和隐蔽性，部分违法分子采取“昼伏夜出”“打游击”“盯梢”“设障”等方式进行违法活动，甚至购买移动式高效率的采砂设备随采随走进行盗采活动，造成了执法人员在执法巡查过程中不能第一时间固定相关证据，甚至一部分证据灭失，错过处理案件的最好时机。唐山市水行政智慧执法综合平台借助已建视频监视系统和水文监测站网，对唐山市全域河道进行水域岸线管理、各个河道的监测联动展示和分析，利用覆盖全市范围的864处AI智能摄像头对人员入侵、倾倒垃圾、河道采砂、非法取水等各类涉水违法事件进行人工智能分析提取和自动报警，大大提升管理效率。多数水事案件的发现和证据固定都是由视频智能分析功能实现的，如图8。

图8 视频智能分析辅助执法示意图

4 结语

通过唐山市水行政智慧执法综合平台建设，充分梳理了以唐山市水政监察支队为代表的基层水政执法部门的业务流程，并依托优化后的业务流程建设了唐山市水行政智慧执法综合平台；针对唐山市水行政执法工作特点，针对性地采购了一批执法辅助设备，并引入了对应的包括无人机巡检等先进执法手段，大大提升了执法工作效率；依托唐山市智慧水务建设和“智慧唐山”云平台，实现了多源数据融合、前端智能分析预警和大数据挖掘分析，大幅提升了水行政执法的提前处置水平；作为唐山市智慧水务建设的重要组成部分，唐山市水行政智慧执法综合平台打通了各水利业务间的瓶颈，实现了各业务间的数据共享、业务互联、联合执法。

唐山市水行政智慧执法综合平台的建设运行，实现了水行政执法事项清单、执法依据、业务流程等的规范化和标准化管理，实现了先进装备的典型应用，实现了智能视频监控自动取证、无人机智能巡查等先进执法监管手段的落实，为基层水政执法单位开展工作做出了典型示范。