基層水利安全信息化研究分析

蘇秀峰 黃 慧 卜凡靜

(德州市水利局，山東 德州 253014)

水利是國民經濟和社會發展的命脈，水利安全事關人民福祉，事關經濟社會發展大局。水利安全信息化是深入貫徹落實黨中央、國務院《關于推進安全生產領域改革發展的意見》的重要任務，是實現水利安全高效管理的科技基礎，是落實水利安全主體責任的的關鍵舉措，是提高水利安全整體水平的重要手段，更是水利高質量快速發展對安全工作的必然要求。

1 德州市水利安全信息化建管現狀

德州市位于山東省西北部、黃河下游沖積平原，控制土地面積10356km2，轄3區2市7縣，561萬人。水利工程主要有潘莊和李家岸兩處大型引黃灌區，韓劉和豆腐窩兩處中型引黃灌區，徒駭河、馬頰河、德惠新河三大干流。近年，德州市水利安全信息化以建設現代水利為目標，融入智慧水利建設，不斷強化基礎設施建設，積極探索新領域應用，水利安全組織基礎、責任落實、風險管控和應急管理水平明顯升，初步實現了補短板、強監管、走前列，服務水利高質量發展的目標要求。

1.1 加強領導

市縣水行政主管部門均成立了由主要領導任組長，各分管領導任副組長的水利安全信息化工作領導小組，抽調業務骨干專職辦公，定期集中研討重點攻堅，及時安排節點任務，每年制定工作方案，明確目標舉措，層層壓實責任。

1.2 初設框架

1.2.1 網絡體系

一是水利專用內網。聯通山東省水利廳，覆蓋德州市水利局30個科室單位和12個縣市區水務局，實現省、市、縣三級互連互通。二是電子政務網。實現了市、縣政府與各級水利部門的聯通。推進水利信息資源整合共享，完成了防汛信息系統與政務資源共享交換平臺接口對接，年均提供數據5000條。

1.2.2 網絡安全

制定實施細則，強化內外網物理隔離、數據安全管理、網絡安全保護等安全措施，完成水行政門戶網站和業務應用系統的等級保護測評工作，為水利安全信息化發展提供了可靠保障環境。

1.2.3 網絡運維

制定管理制度，多次進行滲透測試、病毒木馬查殺、漏洞掃描，及時修復弱口令、高危漏洞等隱患問題，確保系統穩定運行。

1.3 緊貼需求

1.3.1 德州市智慧河湖長安全管理系統

采集12個縣(市、區)近5000余條河湖信息；建立一河(湖)一檔，包括全市各級河長、警長、湖長信息；整合水利部門水文、水資源等數據，環保部門水環境及水質數據，氣象部門氣象數據，國土部門自然資源數據以及農業、林業、農村供水等方面數據。

1.3.2 視頻會商系統

建成全市防汛視頻會商系統，歷經兩次系統擴容，共建成視頻主會場1個、分會場22個，含蓋12個縣市區水務局和8個德州市水利局屬事業單位，租用專用光纜23條，實現了水利部、省水利廳、市水利局及直屬單位、縣水利局四級互連互通。

1.3.3 水旱災害防御調度系統(防汛抗旱指揮決策系統)

建成雨情分析支持系統、水情分析支持系統、衛星云圖實時查詢、工程資料數據庫、水閘遠程實時監控等視頻監控點280余個，初步具備會商決策能力；增強防汛抗旱決策的科學性、嚴密性和預見性。有效應對了漳衛南運河近20年來的最強行洪和“利奇馬”“安比”“摩羯”“溫比亞”和“煙花”等臺風帶來的特大暴雨影響。

1.3.4 水資源安全監管系統

市級平臺基本建成，9個縣市區以600多個水量監測站為依托建成水資源安監系統。建設地下水水位自動監控站點50個，整改完成94個入河排污口。完成4個國家級、6個省級重要飲用水水源地安全保障達標建設，建成水量監控點310余個，非農業用水戶全部實行計劃用水管理，德州市榮獲“全國節水型社會建設示范區”稱號。

1.3.5 丁東水庫安全監控系統

建成顯示大屏，安裝200個彩色攝像機，水庫運行實時視頻展示，實現了遠程監控，達到了“少人值守”的要求，提高了運行管理水平。

1.3.6 灌區安全信息化系統

建成1個中心平臺、8個分中心和水位測報傳輸、視頻監控、FTZK遠程閘控和遠程自動化測流四項管理系統。

1.3.7 農村飲水安全管理系統

采用B/S結構，建成農村飲水安全管理系統，實現了全市范圍內城鄉供水實時信息接收處理，水源、水廠水質在線監測，遠程實時視頻系統，實時故障監測預警，GIS管理，移動應用，全景展示等功能。全市城鄉供水一體化率達到97%，500多萬城鄉居民喝上了“同源、同網、同質”的安全水。

1.3.8 門戶網站系統

突出信息公開、辦事服務、互動平臺等內容，對框架結構、頁面布局持續改版升級，重點完善相關業務的辦理流程和措施，使其成為德州水利服務社會、服務民生的行業網站。

2 主要問題

當前，基層水利安全信息化建設缺乏頂層設計，標準規范不統一、數據不貫通、信息不共享、一體化程度參差不齊、信息資源開發利用水平低、網絡覆蓋范圍和容量弱小等問題突出，安全信息化建設發展呈現出完整性、系統性、規范性不強的瓶頸與短板，遠不能滿足現代水利安全發展需求。

2.1 缺少統籌規劃

市、縣水利安全信息化建設職責和邊界不清晰，建設思路不統一，技術架構不一致，系統部署繁雜，可靠性難以保證，重復建設現象突出。各業務部門之間都是根據業務需求自行開展建設，系統設計方案論證不充分，多數系統小而散，相互獨立，缺少開放性、兼容性和可擴展性。集感、傳、智、控為一體的采集水平亟需提升。

2.2 缺失規范建設

各級水利安全數據采集和交換指標不明確，規范性、及時性、完整性不強，信息資源開發和利用能力亟待提高。各類基本信息、隱患排查、應急管理等安全數據不全、不準、不規范，安全監管監察對象底數不清、狀況不明、范圍不詳，數據交換機制落后，信息共享和業務協同困難，信息孤島現象普遍存在，業務流與信息流的融合水平亟需提升。

2.3 缺欠基礎設施

“信息化觸角”沒有延伸到基層，到水閘站所、監管一線、水利施工企業等“最后一公里”的網絡通道沒有打通，致使重大危險源、高危風險點情況掌握幾乎空白，安全監管落實不到位的問題突出。安全信息化系統雖然已經完成等保測評和備案，但是還沒有安裝網絡審計等硬件設備，信息安全的保障水平亟需提升。

2.4 缺乏專業人員

重建輕管現象嚴重，市、縣水利部門運維人員均不足5人，專業化、復合型人才幾乎沒有?，F有人員專業結構不合理，知識結構老化，接受先進技術的渠道有限。此外，懂水利安全信息化的人員不懂水利業務，不能很好地將先進信息技術與水利業務融合起來，面對重點水利工作越來越多的信息化安全需求，以及日漸增多的應用系統力不從心，安全信息化的運維水平亟需提升。

2.5 缺位調查研究

在傳統水利向數字水利、智慧水利拓展過程中，對水利安全信息化各層面出現的前沿技術、新狀況和新問題，未能及時開展針對性調查研究和深入思考分析，缺乏安全信息化全方位服務水利業務的新思路和新辦法，對水利安全信息化建管理缺乏前瞻性、戰略性、系統性，安全信息化的應用水平亟需提升。

3 發展建議

水利發展新時代，安全信息化建設的新使命，迫切需要以發展的眼光、前瞻的思維、創新的氣魄，以5G、數據中臺、云平臺和人工智能為支點，對人、機、物、管、環等安全要素進行高效管控，在更深層次上把握水利安全信息化發展的本質特點和客觀規律，在更大范圍上提升水利安全信息化支撐水平和保障能力，在更寬領域上推進水利安全信息化建管運維的集約化和實用性，形成“工作自動化、數據集中化、處理高效化、管理便捷化、設備節能化”的綜合體系，實現全數據融通共享、全業務流通集成、全領域貫通覆蓋、全方位聯通擴展、全要素暢通運行。

3.1 把握全局性

沒有信息化就沒有現代化。統籌水利各個領域，著眼安全與發展兩大層級的宏觀規劃和重大政策，高起點規劃、高標準設計、高質量實施，有領導、有組織、有計劃、有步驟、有層次開展。

3.1.1 樹立戰略思維

以戰略的思維、科學的理念、寬廣的視野認識和把握規律，多視點、多視角、多層級研判和解決問題，以應用促發展，構建“縱向到底、橫向到邊”的融合框架。

3.1.2 組建專責機構

主要負責人掛帥，明確分管領導、完成時限、牽頭單位、階段目標和重點任務，強化統籌協作，層層壓實責任，上下互動、整體推進、分期實施，形成強大合力。

3.1.3 進行頂層設計

編制專項規劃和實施方案，以融合發展的標準統一認識、統一謀劃，以統分結合的原則統一部署、統一推進，打破壁壘、統籌統建，形成橫向一體化、縱向集中化的建管格局。

3.1.4 加大資金投入

設立專項資金，?？顚Ｓ?。重點項目通過可行性研究、實施方案編制等前期工作爭取財政部門和發展改革部門立項。新建項目的信息化建設要與整個工程同步規劃、設計、實施、驗收和使用。規劃項目和系統運維經費列入年度預算。

3.2 立足系統性

水利安全信息化是一個集信息采集、數據管理、決策應用、網絡發布于一體的系統工程，需要自下而上對信息化系統建成資源集成層、支撐保障層、業務應用層和綜合展現層。

3.2.1 資源集成層

主要集成監管業務、統計決策、交換共享、應急管理、安全管理和公共服務等方面的基礎數據、業務數據和專項數據，為數據共享和業務應用提供各方面安全數據。

3.2.2 支撐保障層

主要用來監控危險源和事故源，采集分析安全數據，完善安全機制以及應急能力，進行信息發布、電子辦公、救援體系管理以及對安全信息網絡的監控管理。同時，結合水利安全需求進行功能擴展，建立與國家、省市安全信息化平臺的信息交融。

3.2.3 業務應用層

實時構建各個安全監控點的電子圖表，實現對各處網絡通信以及電子監控的管制，防范和應急管理重特大事故，及時處理各方面數據和決策。

3.2.4 綜合展現層

通過門戶網站、大屏幕、桌面終端、電話傳真、便攜式終端和移動通信設備等載體，全方位、多維度、廣視角、高層次展示水利安全監管、監察、應急救援與社會公共服務應用，實現服務與應用的便捷訪問和可視化展現。

3.3 聚焦應用性

緊密結合水利業務需求，立足安全發展需要，整合已建、統籌在建、規范新建，以點帶面、有序推進，邊建設、邊使用、邊完善，以應用促發展，實現信息化建設與業務需求的深度融合。

3.3.1 水網工程安全調度系統

整合全市引黃灌區、干流河道、大中型水庫、分水閘門的全部監控，新建重點工程區域和調水區域視頻監控，使市級和當地監控中心都可隨時調取、查看。

3.3.2 雨洪水資源安全監控系統

在主要河湖斷面全面架設數字化監控系統，對3條主要跨境河流和22座水庫進行24h全天候監控，將日常巡查、問題督辦、情況通報、責任落實等納入一體化管理，實現對河湖水位、水量、流量、雨量、水體動向及各類突發性情況的實時動態掌控。

3.3.3 水利建設項目安全管理系統

建立前期規劃、中期建設、后期運行的一體化系統，對已建、在建、待建工程全部進行安全信息化管理，實現與水利建設市場、招標投標平臺的互聯互通。

3.3.4 內控安全管理系統

采用“流程、制衡、監督、評價、激勵”的理念，以“事、財、權”配以“預算(項目)流、資金流、實物流、決策信息流”的思路，構建全要素、全方位、全過程、動態化反映德州水利經濟活動、權力運行狀態的內控管理信息安全系統，分設預算指標控制、財務報銷、支出事項審批、部門采購、資產管理、合同管理、基建項目、項目進度、集中財務監管、監督檢查、內控評價、綜合分析管理等子系統。

3.4 確保實踐性

水利安全信息化的本質要求是為了牽引、指導和服務實踐，并最終通過安全與發展的融合來落實。面對當前缺位的的配套制度和措施，面對現實突出的矛盾沖突和阻力，迫切需要把水利安全信息化建設的著力點放在解決實踐性矛盾問題，推動縱深發展上來。

3.4.1 提高轉化率

堅持從水利工程實踐需求中選課題，到實踐難題中找對策，在實踐運用中求深化，努力實現安全信息化建設與水利規劃計劃的緊密銜接，切實提高向實踐的轉化率。

3.4.2 確?？刹僮?/p>

采用路線圖的方法，明確各層次、各領域、各業務系統的總體任務、階段目標、責任主體、評估方法、保障措施等具體內容，確保安全信息化實踐任務的分解落實。

3.4.3 注重科學性

搞好需求調研，加強制度設計，協調相互關系，切實落實解決難題，注重信息化實踐的科學性，為推進安全信息化發展營造氛圍、創造環境、提供條件。

3.4.4 強化執行力

運用綜合手段設計評估安全信息化系統，嚴格責任追究和獎懲制度，切實把安全信息化建設成果轉化為推進水利安全發展的具體實踐。

3.5 注重開放性

利用水利專用內網、電子政務外網行政服務域和公共服務域、互聯網等網絡，著力建設四大通道，形成萬物互聯、人機交互、天地一體的信息流空間，實現橫向全業務、縱向各層級的全方位互聯互通。

3.5.1 第一通道(骨干節點)

建立水利系統上下網絡聯接，實現水利部、省水利廳、市水利局、縣水利局、鄉鎮水利站的互聯互通。

3.5.2 第二通道(核心節點)

建立與同級安監部門的網絡聯接，實現與氣象、應急管理等安委會成員單位及安全生產專網的互聯互通。

3.5.3 第三通道(匯聚節點)

建立與上下級政府的網絡聯接，實現與同級防汛指揮成員單位、大數據、政務云的互聯互通。

3.5.4 第四通道(接入節點)

建立與安全信息化應用單位的網絡聯接，實現與各水利機構、業務部門、閘管所、重點水利工程項目、生產單位、經營單位、施工企業的互聯互通。

3.6 著眼前瞻性

信息技術發展快，軟硬件更新快，水利安全需求變化快。水利安全信息化工作必須緊緊圍繞水利改革發展目標，必須認真研究并及時把握智慧水利發展規律，以需求為導向，以整合為手段，以應用為核心，超前提出建管運維升級方案，保證安全信息化的先進性和適度超前性，實現“一鍵盤”功能全開啟、業務全協同、應用全覆蓋、目標全實現，以智能化帶動水利安全治理能力和治理體系的現代化。

3.6.1 夯基礎強化使命擔當

全面排查處置可能導致事故發生的各種危險因素、安全隱患和管理漏洞，堅決阻斷風險隱患向事故延伸的路徑。

a.硬件方面。機房構建“一主雙備多分”的設施布局，視頻監測網形成全域覆蓋河道、水庫、水利工程、水源地、取用水戶的實時可視化體系，會商場所聯通所有水利機構、政府、防汛抗旱和安監網絡，應急指揮場所應滿足視頻監控、現場偵查、應急值守、異地會商決策、遠程指揮調度等需求。

b.軟件方面?；A采集庫做到空間位置、權屬關系、信息流向三明確，風險管控平臺建立安全量化指標體系、診斷模型及專家知識庫，預警平臺分析識別各類安全隱患，分析挖掘判別風險等級，關聯碰撞評估演化趨勢，對重大危險源、重要風險點、重點隱患區、重任值守崗實時智能化監控，實現100%預警、報警和聯動處置。

c.總體布局。以水利安全設施和傳感器、海量存儲器、多媒體設備、計算機集群等實體設備為基礎，以5G、水利專網、政務云平臺、安監云平臺、互聯網為紐帶，運用遙感、地理信息系統、全球定位系統、數據處理、虛擬現實、實景增強、仿真模擬、職能分析，以及云計算等技術，建立起客觀感知、實時采集、安全傳輸、海量存儲、信息集成、分析處理、科學決策、智能控制、信息共享的平臺環境。

3.6.2 抓整合實現共治共享

綜合應用大數據、云計算、物聯網等現代信息技術，整合安全信息基礎資源、硬件資源、軟件資源、數據資源、應用軟件及支撐保障體系，優化各業務應用流程，實現資源一網打盡、功能一屏展示、業務一鍵調度、指揮一呼百應、聯動一體作戰。

a.建設數據中心。推進“循數管理”，著力解決水利安全信息資源開發管理分散、基礎數據存儲零亂、應用服務適用性單一、難以共享等問題，統一水利信息資源的編碼、標識、展現，強化水利安全信息的統一采集、集中管理和共享利用，形成全局“一棵樹”的目錄服務體系，全面、客觀、真實、及時反映水利安全狀況。充分利用已建的信息化設施，謀劃建設市級數據中心和15個分中心(2個引黃灌區運行維護中心、丁東水庫、12個縣市區)，建立統一的應用支撐環境，實現安全信息的統一存儲、高效共享、深度挖掘、在線分析和靈活服務，提高水利安全信息管理與服務水平。

b.加強系統集成。分門別類構建記錄原始場景的基礎庫、體現關鍵要素的主題庫、反映實戰需求的業務庫，著力解決信息孤島、數出多門、多頭上報、數據冗余等問題，深化水利信息資源開發利用與共享，建成協同智能的水利業務應用體系、有序共享的水利信息資源體系、集約完善的水利安全信息化基礎設施體系、安全可控的水利網絡安全體系、優化健全的水利安全信息化保障體系，形成安全信息資源橫向集成、縱向貫通、全局共享的運行機制。

c.深化指導服務。著力解決不同業務系統、不同數據源、不同運行環境、異構系統之間的信息服務問題，強化水利安全業務與信息技術深度融合，及時對風險和隱患等進行綜合研判、科學處置，不斷對信息化系統進行優化和提升，改變防汛抗旱、水資源管理、水土保持、水利工程管理、水環境監測、水利電子政務等業務各自為政的工作模式，重點加強極端洪澇災害、惡劣天氣條件、突發應急事件等情景下的應急指揮調度能力建設，為水利安全提供強有力的科技保障。

3.6.3 抓運維突出規范標準

全面推動水利安全信息化系統運行維護工作的規范化和標準化，按照水利部、省、市安全信息化相關政策規定和技術標準要求，建立健全組織保障體系和規范標準體系，明確分工、落實責任、量化考核，統一開發推廣業務應用的公共模塊、系統集成平臺和接口，形成“監、管、控、維”四位一體格局，實現技術支持專業化、故障處理流程化、監督考核制度化。

a.信息安全。各應用系統按照“準確頂級、嚴格審批、及時備案、認真整改、科學測評”的要求開展等級保護的頂級、備案、整改、測評等工作。強化系統功能性運維建設，確保系統在運行中能適應新形勢、新需求、新技術，推進安全生產信息系統跨密級、跨安全等級應用。完善信息網絡的隔離、分域防護和多層保護，實現物理安全、網絡安全、系統安全、應用安全和數據安全。

b.業務規范。以“系統性、協調性、實用性、先進性”為原則，在嚴格執行國家標準規范的基礎上，結合本地水利安全業務實際，編發基礎數據、信息交換、通信傳輸、系統對接、數據庫、業務應用、設備設施和運行維護管理等各環節的標準規范，促進網絡互聯互通、應用協同互動、信息資源共享和應急預案管理。

c.人才隊伍。增量方面加大引進，優化整體結構。存量方面加強培訓，提升實踐技能。綜合方面培養一批既懂水利業務、又懂信息技術的復合型人才。

3.6.4 抓創新注入活力動力

圍繞水利發展戰略部署，結合豐富的實踐基礎，著眼開闊的應用前景，加強水利安全信息化關鍵技術研究，提升水利安全信息化融合能力，在制定規劃計劃、強化實踐引導、構建建管體制、完善運維機制等重難點問題上集智攻關，在河湖生態管理、洪水資源開發等重點領域銳意創新，不斷創新實現信息化保障水利安全發展的方法路徑。

a.用新興科技。廣泛深入應用5G、大數據、數據中臺、政務云平臺、微服務和人工智能等新興熱點信息技術，著力解決防汛重點區、自然災害頻發區、偏遠水閘站所、條件艱苦水管單位、公網能力薄弱區域的通信難題，著力解決小農水工程點多面廣、過程連續、動態變化的運維難題，著力解決風險實時監控、隱患排查治理、事故聯動的管理難題，不斷提高危險源辨識和隱患排查精準度，實現對水利安全狀況的預測、預警、預報，為水利安全風險查找、研判、預警、防范、處置和責任落實提供可靠的信息化支撐。

b.建三維模型。強化紅線意識和底線思維，把隱患整治挺在事故前面，實現安全風險實時動態監控、痕跡管理和預警聯動。一是建立數據分析模型。采用云計算和數據挖掘，實現安全數據的統計、匯總、清洗、加工和分析，提升水利安全信息交換、風險評估、分級管控、隱患治理、精準監管能力，推進安全信息跨業務、跨密級、跨等級應用，形成多方位監測監控、多數據可分析預判、多部門聯合監督的綜合體系。二是建立重大危險源監管模型。聚焦重點部位、關鍵環節、重要時段，提升預測預警和智能方案等高級功能，對重大危險源進行實時動態監控和綜合展現。三是建立應急調度指揮模型。實現跨系統、跨區域、跨部門的可視化調度、扁平化指揮和合成化作戰，提高快速響應和協同能力，提升應急管理和處置能力，務求水利安全突發事件信息報送、資源管理、預案管理、協調指揮和應急聯動實效。

c.興云端管服。采用云+網+端一體化模式，遵循“集中、開放、云化”原則，結合本地水利發展實際，將水利安全信息化全部應用系統部署于當地政府統一建設的政務云平臺，或部署于安監云平臺，以覆蓋全面、集約高效、互通共享的云管理和云服務，實現水利安全“來源可查、去向可追、責任可究、規律可循、形勢可判”。云管理層提供用戶管理、運行狀況監測、性能優化、資源部署與管理，云服務層提供云主機、云存儲、云備份、私有云、負載均衡、安全隧道訪問、虛擬防火墻、內容分發網絡和云桌面等服務，實現水利安全監管決策的全覆蓋、自動化、科學化和智能化。

4 結 語

通過聚力建設、發力管理、著力運行、用力維護，使基層水利安全信息化網絡覆蓋更加全域，基礎環境更加優良，標準規范更加健全，應用服務更加豐富，風險防范更加嚴密，隱患整治更加深入，事故規律更加可循，應急處置更加高效，信息化的倍增效應和催化作用得到充分發揮，為水利安全監管、應急管理和社會公共服務提供強力支撐保障。