徐匯區(qū)防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)應(yīng)用分析

金毓蓮

（徐匯區(qū)水務(wù)管理中心，上海市 200030）

0 引 言

為深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記考察上海重要講話精神，市委書記李強(qiáng)2020 年4 月在全市一網(wǎng)通辦，一網(wǎng)通管工作推進(jìn)大會(huì)上強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持“一屏觀天下、一網(wǎng)管全城”的目標(biāo)定位，在一個(gè)端口上實(shí)現(xiàn)城市治理要素、對(duì)象、過(guò)程、結(jié)果等各類信息的全息全景呈現(xiàn)，在一個(gè)平臺(tái)上對(duì)城市治理各類事項(xiàng)進(jìn)行集成化、協(xié)同化、閉環(huán)化處置。為深入貫徹市委市政府領(lǐng)導(dǎo)要求，徐匯區(qū)水務(wù)部門按照市防汛工作“橫向到邊、縱向到底、智能指揮、應(yīng)急處置”的總體要求[1]，以市、區(qū)兩級(jí)電子政務(wù)外網(wǎng)、電子政務(wù)云、大數(shù)據(jù)資源平臺(tái)為基礎(chǔ)，依托上海市“一網(wǎng)統(tǒng)管”防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)開展防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)建設(shè)工作，提升防汛防臺(tái)精細(xì)化管理水平。

1 現(xiàn)狀與不足

近年來(lái)，徐匯區(qū)水務(wù)部門陸續(xù)開展了信息化建設(shè)工作，但仍存在部分需要解決的問(wèn)題和難點(diǎn)，具體如下。

（1）數(shù)據(jù)整合程度不夠。通過(guò)多年的信息化建設(shè)，開發(fā)了“徐匯區(qū)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)”、“徐匯區(qū)防汛公共信息平臺(tái)”、排水管網(wǎng)GIS 系統(tǒng)以及視頻會(huì)商系統(tǒng)等，但同時(shí)存在業(yè)務(wù)協(xié)同不夠、信息共享不足、數(shù)據(jù)缺乏互聯(lián)互通等問(wèn)題。

（2）監(jiān)測(cè)體系覆蓋不全。徐匯區(qū)僅在全區(qū)設(shè)有14個(gè)野外監(jiān)測(cè)站（其中12 個(gè)為含有雨量的監(jiān)測(cè)站），主要用于監(jiān)測(cè)黃浦江、淀浦河等一線外河的水情、雨情信息、內(nèi)河河道水情信息等數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)分布并不滿足防汛防臺(tái)精細(xì)化管理和智能化應(yīng)用要求，無(wú)法支撐防汛防臺(tái)監(jiān)管的全要素覆蓋。

（3）災(zāi)情處置時(shí)效不高。一是防汛指揮部門汛期災(zāi)情發(fā)現(xiàn)來(lái)源單一，缺乏現(xiàn)場(chǎng)險(xiǎn)情的及時(shí)上報(bào)途徑；二是獲取災(zāi)情和處置信息滯后，往往是通過(guò)市民投訴被動(dòng)發(fā)現(xiàn)，缺乏有效的提前預(yù)警手段，無(wú)法做到提前預(yù)測(cè)和力量部署；三是缺乏對(duì)災(zāi)情處置現(xiàn)場(chǎng)一線情況的及時(shí)了解和掌控，降低了防汛防臺(tái)工作指揮部署的靈活性和時(shí)效性。

（4）信息安全防護(hù)不足。系統(tǒng)安全防護(hù)總體水平不高，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段落后，數(shù)據(jù)等級(jí)化管理、數(shù)據(jù)機(jī)密傳輸、存儲(chǔ)等安全機(jī)制不健全[2]。網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全、應(yīng)用安全和系統(tǒng)安全等多方面信息安全保障體系和措施不足，缺乏對(duì)平臺(tái)硬軟件系統(tǒng)的有效保護(hù)。

2 系統(tǒng)建設(shè)概況

2.1 系統(tǒng)建設(shè)意義和必要性

一是深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記關(guān)于“上海要走出一條中國(guó)特色超大城市管理新路子”的指示精神。要強(qiáng)化智能化管理，更多運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段，推進(jìn)城市治理制度創(chuàng)新、模式創(chuàng)新，提高城市科學(xué)化、精細(xì)化、智能化管理水平。

二是借助新技術(shù)，不斷優(yōu)化防汛防臺(tái)指揮管理的服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)內(nèi)涵。上海作為沿海城市，平均海拔低，汛期水務(wù)管理系統(tǒng)壓力大。一旦發(fā)生內(nèi)澇，會(huì)對(duì)市民的工作、生活、出行各方面造成極大影響。基于現(xiàn)有的新技術(shù)，水務(wù)管理部門可以更早地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提前干預(yù)，提高響應(yīng)效率，最大可能把隱患扼殺在萌芽之中，把影響降到最低。

2.2 系統(tǒng)整體架構(gòu)

徐匯防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)建設(shè)總體架構(gòu)為“1+3+N”，建設(shè)1 套指揮系統(tǒng)，主要通過(guò)該系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)防汛防臺(tái)應(yīng)急管理、數(shù)據(jù)資源匯聚管理、大數(shù)據(jù)智能決策分析等；建設(shè)3 端融合，通過(guò)大屏，中屏（PC 端），小屏（移動(dòng)端）的三端互動(dòng)實(shí)現(xiàn)防汛防臺(tái)指揮的可視可管；建設(shè)N 個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用，采用“3+X”建設(shè)架構(gòu)，“3”是市水務(wù)局要求的三個(gè)基本功能模塊（值班值守、災(zāi)情上報(bào)、積水處置的聯(lián)勤聯(lián)動(dòng)）；“X”是徐匯特色，包括綜合汛情、智能預(yù)警、案件處置、融合指揮等，同時(shí)輔以包括云基礎(chǔ)設(shè)施部署、物聯(lián)網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通的組網(wǎng)架構(gòu)，具體見圖1。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

以區(qū)防汛指揮部為運(yùn)行中樞，實(shí)現(xiàn)向上對(duì)市防汛指揮部、向下對(duì)各街鎮(zhèn)的“上下級(jí)聯(lián)動(dòng)”，打通上級(jí)部門對(duì)下級(jí)部門的監(jiān)督監(jiān)控、事件分撥、協(xié)同處置和應(yīng)急指揮，打通下級(jí)部門向上級(jí)部門的災(zāi)情上報(bào)和數(shù)據(jù)匯報(bào)[3]。全面實(shí)現(xiàn)區(qū)防汛信息的綜合展示、監(jiān)測(cè)預(yù)警、數(shù)據(jù)決策支持和聯(lián)動(dòng)指揮，進(jìn)一步加強(qiáng)防汛防臺(tái)信息的共享聯(lián)動(dòng)。

3 系統(tǒng)建設(shè)亮點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)建設(shè)亮點(diǎn)

（1）強(qiáng)化數(shù)據(jù)融合，打破數(shù)據(jù)孤島。

一方面徐匯防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)進(jìn)行了“三協(xié)同”的創(chuàng)新。一是在防汛防臺(tái)監(jiān)控全要素的市區(qū)協(xié)同；二是區(qū)內(nèi)各委辦局之間數(shù)據(jù)共享的部門協(xié)同；三是區(qū)條線部門與13 個(gè)屬地街道的應(yīng)急處置條塊協(xié)同。

另一方面徐匯防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)進(jìn)行了“四融合”創(chuàng)新。一是打通市行業(yè)條線部門和屬地化管理部門數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)市區(qū)全覆蓋的數(shù)據(jù)融合；二是將排水管網(wǎng)、河道管理、行道樹管理等日常管理同汛期指揮調(diào)度、應(yīng)急處置等戰(zhàn)時(shí)管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程的業(yè)務(wù)融合；三是將“匯治理”移動(dòng)端，業(yè)務(wù)管理PC 端，以及防汛指揮大屏端進(jìn)行三端融合，實(shí)現(xiàn)一屏觀，一網(wǎng)管；四是對(duì)防汛成員單位的應(yīng)急指揮調(diào)度進(jìn)行融合創(chuàng)新，不同組織體系內(nèi)的人可以實(shí)現(xiàn)自由視頻會(huì)議，現(xiàn)場(chǎng)視頻調(diào)度，實(shí)現(xiàn)全體系的指揮融合。

（2）強(qiáng)化監(jiān)測(cè)體系，保障防汛全要素覆蓋。

匯集區(qū)水務(wù)部門和市級(jí)部門已建的監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)，并新增布設(shè)89 個(gè)管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、54 個(gè)井蓋監(jiān)測(cè)、24個(gè)下立交及河道視頻監(jiān)控。結(jié)合徐匯區(qū)的實(shí)際情況，構(gòu)建多視角的自動(dòng)巡檢系統(tǒng)，布設(shè)智慧終端實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信息的獲取，構(gòu)建歷年積水易澇點(diǎn)熱力圖，了解全區(qū)各點(diǎn)位的實(shí)時(shí)雨量，河道水位、泵站的啟停、水閘開閉以及重要設(shè)施監(jiān)控等信息。通過(guò)和市級(jí)協(xié)同聯(lián)動(dòng)，及時(shí)調(diào)整汛期防汛防臺(tái)指揮調(diào)度，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

（3）強(qiáng)化主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，提高災(zāi)情處置能效。

系統(tǒng)打通市水務(wù)局12345 熱線、區(qū)城運(yùn)12345熱線災(zāi)情發(fā)現(xiàn)渠道，發(fā)揮人民群眾的力量，及時(shí)了解區(qū)內(nèi)受災(zāi)情況；基于徐匯區(qū)“匯治理”平臺(tái)開發(fā)了防汛防臺(tái)災(zāi)情主動(dòng)上報(bào)功能，各街鎮(zhèn)、成員單、搶險(xiǎn)專業(yè)單位等綜合力量都可以通過(guò)“匯治理”和PC 端進(jìn)行快速上報(bào)災(zāi)情，系統(tǒng)形成工單并自動(dòng)派發(fā)到相應(yīng)處置單位，輔以短信消息的自動(dòng)推送，做到快速處置、及時(shí)閉環(huán)，進(jìn)一步增強(qiáng)了動(dòng)發(fā)現(xiàn)處主置能力。同時(shí)系統(tǒng)還通過(guò)設(shè)定監(jiān)測(cè)設(shè)備預(yù)警規(guī)則和構(gòu)建AI 積水識(shí)別算法，及時(shí)將預(yù)警信息自動(dòng)推送至區(qū)防汛部門、搶險(xiǎn)單位、街道鎮(zhèn)等處置力量，做到科學(xué)研判，提前部署，有的放矢，將災(zāi)害消弭于無(wú)形。

（4）強(qiáng)化安全保護(hù)，保障系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。

系統(tǒng)涉及到的各種數(shù)據(jù)關(guān)系到各部門的利益和系統(tǒng)的正常運(yùn)行，系統(tǒng)平臺(tái)通過(guò)嚴(yán)格的流程與權(quán)限控制，做到嚴(yán)格審核與分配系統(tǒng)權(quán)限，嚴(yán)禁未經(jīng)許可的用戶訪問(wèn)和操作。同時(shí)由于系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是分布式的，將采取有效、嚴(yán)格的軟件防護(hù)(防病毒軟件）與硬件防護(hù)(硬件防火墻）措施相結(jié)合，預(yù)防外界用戶對(duì)系統(tǒng)的攻擊與破壞。建立集防入侵、防病毒、加密、安全認(rèn)證和訪問(wèn)控制于一體的安全體系，有效滿足系統(tǒng)的安全需求。

3.2 系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

徐匯區(qū)防汛防臺(tái)指揮系統(tǒng)在2021 年區(qū)防汛防臺(tái)保障實(shí)戰(zhàn)中發(fā)揮了出色的作用，系統(tǒng)形成以防汛防臺(tái)要素全覆蓋的空間信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)防汛防臺(tái)保障所涉河道、管網(wǎng)、泵站等設(shè)施在一張地圖上呈現(xiàn)，構(gòu)建徐匯區(qū)防汛防臺(tái)大數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，織牢織密防汛防臺(tái)一張網(wǎng)。

汛期內(nèi)，系統(tǒng)累計(jì)發(fā)出Ⅳ級(jí)預(yù)警34 次、Ⅲ級(jí)預(yù)警10 次、Ⅱ級(jí)預(yù)警2 次，通過(guò)系統(tǒng)的提前感知、綜合研判和科學(xué)調(diào)度，區(qū)內(nèi)災(zāi)情處置及時(shí)，未發(fā)生重大險(xiǎn)情。

以今年第6 號(hào)臺(tái)風(fēng)“煙花”為例，應(yīng)急響應(yīng)期間，全區(qū)遭受普遍性暴雨影響，又恰逢天文大潮，多處河道發(fā)生超警戒水位情況，但系統(tǒng)在河道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)到達(dá)警戒水位以下50 cm、30 cm 時(shí)就及時(shí)發(fā)出預(yù)警提示，提升了防汛指揮部提前謀劃、綜合調(diào)度的組織保障能力，有效防止重大災(zāi)情發(fā)生。期間，系統(tǒng)累計(jì)處置500 余件工單，其中近半數(shù)工單是通過(guò)系統(tǒng)PC 端或“匯治理”移動(dòng)端主動(dòng)上報(bào)。所有工單均做全過(guò)程閉環(huán)管理，防汛部門、街道鎮(zhèn)等一線指揮人員可通過(guò)大屏了解任意一件工單當(dāng)前的處置進(jìn)展、處置人員以及預(yù)計(jì)處置完成時(shí)間，如有需要，指揮人員可與現(xiàn)場(chǎng)一線搶險(xiǎn)人員通過(guò)單兵設(shè)備視頻連線，為全面了解區(qū)內(nèi)災(zāi)情處置情況，提升處置能效提供了助力。同時(shí)，首次嘗試了AI 視頻算法，通過(guò)調(diào)取區(qū)內(nèi)重點(diǎn)路段、小區(qū)、下立交等公共監(jiān)控視頻開展畫面輪巡，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，累計(jì)有2 件AI 積水識(shí)別案件發(fā)現(xiàn)早于主動(dòng)上報(bào)或熱線上報(bào)，進(jìn)一步增強(qiáng)了城市末梢的監(jiān)測(cè)預(yù)警感知能力，提升了災(zāi)情的發(fā)現(xiàn)能力。此外，通過(guò)“匯治理”輕應(yīng)用服務(wù)，完成人員在線撤離全過(guò)程動(dòng)態(tài)上報(bào)及視頻呼叫功能，累計(jì)提前轉(zhuǎn)移安置在建工地92個(gè)，轉(zhuǎn)移安置人員1.6 余萬(wàn)人次，做到全過(guò)程可控，最大限度保障了人民生命安全。

4 下一步工作重點(diǎn)

推進(jìn)場(chǎng)景開發(fā)，實(shí)現(xiàn)多端互動(dòng)。通過(guò)深化徐匯特色功能，逐步完善大屏端，PC 端，移動(dòng)端，街鎮(zhèn)端，市民端的5 端融合建設(shè)，實(shí)現(xiàn)大屏端一屏觀，PC 端一網(wǎng)管，移動(dòng)端一網(wǎng)治，街鎮(zhèn)端一網(wǎng)防，市民端一網(wǎng)處的多端交互。

加強(qiáng)資源整合，探索應(yīng)急聯(lián)動(dòng)新模式。加大與市水務(wù)局，市排水處等市級(jí)單位的數(shù)據(jù)互通共享，將區(qū)，街鎮(zhèn)，第三方企業(yè)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行全量歸集。實(shí)現(xiàn)防汛資源力量的統(tǒng)一調(diào)度，提高指揮調(diào)度水平和協(xié)同處置能力。

深化模型應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)趨勢(shì)研判。全面構(gòu)建應(yīng)用于徐匯區(qū)的管網(wǎng)水動(dòng)力學(xué)及基于模型的應(yīng)用與分析[4]，滿足對(duì)區(qū)內(nèi)內(nèi)澇預(yù)警以及管網(wǎng)能力分析，模擬徐匯區(qū)排水管網(wǎng)負(fù)荷狀態(tài)、城區(qū)內(nèi)澇積水情況，為區(qū)防汛指揮部、委辦局、各街鎮(zhèn)等搶險(xiǎn)力量的精準(zhǔn)部署、快速反應(yīng)提供決策支持，實(shí)現(xiàn)未雨綢繆。

5 結(jié) 語(yǔ)

系統(tǒng)通過(guò)業(yè)務(wù)對(duì)接、數(shù)據(jù)應(yīng)用集成等方式打破市區(qū)各部門之間的數(shù)據(jù)孤島以及部門與街鎮(zhèn)之間的條塊壁壘，將各涉汛業(yè)務(wù)、多角色單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)防汛防臺(tái)全要素?cái)?shù)字化建設(shè)治理，進(jìn)一步形成業(yè)務(wù)閉環(huán)、互聯(lián)互通、協(xié)同處置、信息共享的“防汛大系統(tǒng)”。

后續(xù)將繼續(xù)樹牢依法防汛、科學(xué)防汛、社會(huì)防汛、智慧防汛、精準(zhǔn)防汛“五大理念”[5]，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、完善業(yè)務(wù)架構(gòu)。通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)智能分析、計(jì)算機(jī)視覺、模型風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)在防汛防臺(tái)全過(guò)程監(jiān)管中的應(yīng)用，為城市防汛防臺(tái)管理提供決策依據(jù)。