德州水利安全生产智慧监管研析

苏秀峰

（德州市水利局，山东 德州 253014）

水利是国民经济和社会发展的命脉，水利安全生产事关人民福祉，事关经济社会发展大局。水利安全生产智慧监管是深入贯彻落实国务院《关于推进安全生产领域改革发展的意见》的重要任务，是实现水利安全生产的科技基础，是落实水利安全生产主体责任的关键举措，是提高水利安全生产整体水平的重要手段，更是水利高质量快速发展对安全生产工作的必然要求。

德州市位于山东省西北部、黄河下游冲积平原，控制土地面积10356km2，辖三区二市七县561 万人。水利工程主要有潘庄和李家岸2处大型引黄灌区，韩刘和豆腐窝两处中型引黄灌区，徒骇河、马颊河、德惠新河三大干流。近年，德州市水利安全生产智慧监管以建设现代水利为目标，融入智慧水利建设，不断强化基础设施建设，积极探索新领域应用，水利安全生产组织基础、责任落实、风险管控和应急管理水平明显升，初步实现了补短板、强监管、走前列，服务水利高质量发展的目标要求。

1.1 加强领导，建机构明责任

市县水行政主管部门均成立了由主要领导任组长，各分管领导任副组长的水利安全生产智慧监管领导小组，抽点业务骨干专职办公，定期集中研讨重点攻坚，及时安排节点任务，每年制定工作方案，明确目标举措，层级压实责任。

1.2 初设框架，建网络抓管理

1.2.1 网络体系

德州水利安全生产智慧监管网络体系包括：

1）水利安全生产智慧监管专用内网。联通山东省水利厅，覆盖德州市水利局30个科室单位和12个县市区水务局，实现了省、市、县三级互连互通。

2）电子政务网。实现了市、县政府与各级水利部门的联通。推进水利信息资源整合共享，完成了防汛信息系统与政务资源共享交换平台接口对接，年均提供数据5000条。

1.2.2 网络安全

制定了实施细则，强化内外网物理隔离、数据安全管理、网络安全保护等安全措施，完成了水行政门户网站和业务应用系统的等级保护测评工作，为水利安全信息化发展提供了可靠保障环境。

1.2.3 网络运维

制定了管理制度，多次进行渗透测试、病毒木马查杀、漏洞扫描，及时修复弱口令、高危漏洞等隐患问题，确保系统稳定运行。

1.3 紧贴需求，建系统重应用

1.3.1 德州市智慧河湖长安全管理系统

采集了12个县（市、区）近5000条河湖信息，建立了一河（湖）一档，以及全市各级河长、警长、湖长信息，整合了水利部门水文、水资源等数据，环保部门水环境及水质数据，气象部门气象数据，国土部门自然资源数据，以及农业、林业、农村供水等方面的数据。

1.3.2 视频会商系统

建成了全市防汛视频会商系统，历经2次系统扩容，共建成视频主会场1个、分会场22个，涵盖12个县市区水务局和8个德州市水利局属事业单位，租用移动公司专用光缆23条，实现了水利部、省水利厅、市水利局及直属单位、县水利局四级互联互通。

1.3.3 水旱灾害防御调度系统

建成了雨情/水情分析支持系统、卫星云图实时查询、工程资料数据库、水闸远程实时监控等视频监控点280余个，初步具备会商决策能力，增强了防汛抗旱决策的科学性、严密性和预见性。有效应对了漳卫南运河近20a 来的最强行洪和“利奇马”“安比”“摩羯”“温比亚”等台风，以及 2021年“烟花”台风，刷新历史极值的特大暴雨影响。

1.3.4 水资源安全监管系统

市级平台基本建成，9 个县市区以600多个水量监测站为依托建成水资源安监系统。建设地下水位自动监控站点50个，整改完成94个入河排污口。完成4个国家级、6 个省级重要饮用水源地安全保障达标建设，建成水量监控点310余个，非农业用水户全部实行计划用水管理。

1.3.5 丁东水库安全监控系统

建成了显示大屏，安装了200个彩色摄像机，水库运行实时视频展示，实现了远程监控，达到了少人值守的要求，提高了运行管理水平。

1.3.6 灌区安全信息化系统

建成了1个中心平台、8 个分中心，以及水位测报传输、视频监控、FTZK 远程闸控及远程自动化测流4项管理系统。每6min 对灌区水文水情数据全部更新1次，实现安全监测的实时性、信息传送的准确性、调度决策的科学性。高效支撑年均安全输水10亿 m3，有力保障引黄济津（天津市）、引黄济冀（河北省）工程的安全实施，精准破解冬春季节带冰供水的安全难题。

1.3.7 农村饮水安全管理系统

采用 B/S 结构，建成农村饮水安全管理系统，实现了全市范围内城乡供水实时信息接收处理、水源/水厂水质在线监测、远程实时视频系统、实时故障监测预警、GIS 管理、移动应用、全景展示等功能。全市城乡供水一体化率达到 97%，500 多万城乡居民喝上了“同源、同网、同质”的安全水。

1.3.8 门户网站系统

突出了信息公开、办事服务、互动平台等内容，对框架结构、页面布局持续改版升级，重点完善相关业务的办理流程和措施，使其成为德州水利服务社会和民生的行业网站。

当前，德州水利安全生产智慧监管缺乏顶层设计，标准规范不统一、数据不贯通、信息不共享、一体化程度参差不齐、信息资源开发利用水平低、网络覆盖范围和容量弱小等问题突出，管控不到位，21 座水库普遍缺乏监控系统，蓄滞洪区通信设施落后，防灾减灾信息化手段严重不足，安全信息化建设发展呈现出完整性、系统性、规范性不强的瓶颈与短板，远远不能满足现代水利安全生产发展需求。

2.1 缺少统筹规划，承载力孱弱

市、县水利安全生产智慧监管职责和边界不清晰，建设思路不统一，技术架构不一致，系统部署繁杂，可靠性难以保证，重复建设现象突出。各业务部门之间都是根据业务需求自行开展建设[1]，系统设计方案论证不充分，多数系统小而散，相互独立，缺少开放性、兼容性和可扩展性。集“感、传、智、控”为一体的系统采集水平亟须提升。

2.2 缺失规范建设，执行力疲弱

各级水利安全生产智慧监管数据采集和交换指标不明确，规范性、及时性、完整性不强，信息资源开发和利用能力亟待提高。各类基本信息、隐患排查、应急管理等安全生产数据不全，不准，不规范，安全监管监察对象底数不清、状况不明、范围不详，数据交换机制落后[2]，信息共享和业务协同困难，信息孤岛现象普遍存在，业务系统融合水平亟须提升。

2.3 缺欠基础设施，支撑力脆弱

“智慧监管触角”没有延伸到基层，到水闸站所、监管一线、水利施工企业等“最后一公里”的网络通道没有打通，致使重大危险源、高危风险点情况掌握几乎空白，“下不着地”的问题突出。智慧监管系统虽然已经完成等保测评和备案，但还没有安装网络审计等硬件设备，系统保障水平亟须提升。

2.4 缺乏专业人员，运维力薄弱

重建轻管现象严重，市、县水利部门运维人员均不足5人，专业化、复合型人才几乎没有。现有人员专业结构不合理，知识结构老化，接受先进技术的渠道有限[3]。此外，懂水利安全生产智慧监管的人员不懂水利业务，不能很好地将先进信息技术与水利业务融合起来，面对重点水利工作越来越多的安全生产数字化需求，以及日渐增多的应用系统力不从心，系统运维水平亟须提升。

2.5 缺位调查研究，应用力贫弱

在传统水利向数字水利、智慧水利拓展过程中，对水利安全生产智慧监管各层面出现的前沿技术、新状况和新问题[4]未能及时开展针对性调查研究和深入思考分析，缺乏全方位服务水利安全生产业务的新思路和新办法及前瞻性、战略性、系统性，系统应用水平亟须提升。

水利发展新时代，安全生产智慧监管成为新使命，迫切需要以发展的眼光、前瞻的思维、创新的气魄，以 5G、数据中台、云平台和人工智能为支点，对“人、机、物、管、环”等安全要素进行高效管控，在更深层次上把握水利安全生产智慧监管的本质特点和客观规律[5]，在更大范围上提升水利安全生产智慧监管的支撑水平和保障能力，在更宽领域上推进水利安全生产智慧监管的集约化和实用性，形成“工作自动化、数据集中化、处理高效化、管理便捷化、设备节能化”的综合体系，实现全数据融通共享、全业务流通集成、全领域贯通覆盖、全方位联通扩展、全要素畅通运行。

3.1 把握全局性，“一盘棋”全统筹，齐抓共管聚合力

统筹水利安全生产各个领域，着眼宏观规划和重大政策，高起点规划，高标准设计，高质量实施，有领导、有组织、有计划、有步骤、有层次开展。

3.1.1 树立战略思维

以战略的思维、科学的理念、宽广的视野认识和把握规律，多视点、多视角、多层级研判和解决问题[6]，以应用促发展，构建“纵向到底、横向到边”的融合框架。

主要负责人挂帅，明确分管领导、完成时限、牵头单位、阶段目标和重点任务，强化统筹协作，层层压实责任，上下互动，整体推进，分期实施，形成强大合力。

3.1.3 进行顶层设计

编制专项规划和实施方案，以融合发展的标准统一认识，统一谋划，以统分结合的原则统一部署，统一推进，打破壁垒，统筹统建，形成横向一体化、纵向集中化的建管格局。

3.1.4 加大资金投入

设立专项资金，专款专用。重点项目通过可行性研究、实施方案编制等前期工作争取财政和发改部门立项。新建项目的安全生产智慧监管要与整个工程同步规划、设计、实施、验收和使用[7]。规划项目和系统运维经费列入年度预算。

3.2 立足系统性，“一张网”全覆盖，编经织纬载重力

水利安全生产智慧监管是一个集信息采集、数据管理、决策应用、网络发布于一体的系统工程[8]，需要自下而上把信息化系统建成四个层次。

3.2.1 资源集成层

大数据将人与物、物与物关联，新技术则给内容提供更优势的供给，运用AR（Augmented Reality ）增强现实技术可以将传统的方言传播转化为参与式传播与沉浸式传播，用户以方言文化作为共同属性出发，建立共有社交情景，在人与信息之间进行价值转换，直至形成关系闭环。因此，结合大数据和以AR为代表的前沿技术可分析得出方言传播机制渐进层次（见图1），为方言传播拓展新维度、提出新范式提供有效依据。

主要集成监管业务、统计决策、交换共享、应急管理、安全管理、公共服务等方面的基础，业务和专项数据，为数据共享和业务应用提供各方面安全生产数据[9]。

3.2.2 支撑保障层

主要用来监控危险源和事故源，采集、分析安全生产数据，完善安全生产机制及应急能力，进行信息发布、电子办公、救援体系管理及对安全生产网络的监控管理。同时，结合水利安全生产需求进行功能扩展[10]，建立与国家、省市安全生产信息化平台的信息交融。

3.2.3 业务应用层

实时构建各个安全生产监控点的电子图表，实现对各处网络通信及电子监控的管制，防范和应急管理重特大事故，及时处理各方面数据并作出决策。

3.2.4 综合展现层

通过门户网站、大屏幕、桌面终端、电话传真、便携式终端和移动通信设备等载体，全方位、多维度、广视角、高层次展示水利安全生产智慧监管，监察，应急救援与社会公共服务应用[11]，实现服务与应用的便捷访问和可视化展现。

3.3 聚焦应用性，“一站式”全布局，横边纵底提战力

紧密结合水利生产业务需求，立足安全生产发展需要，整合已建，统筹在建，规范新建，以点带面，有序推进，边建设，边使用，边完善，以应用促发展，实现信息化建设与业务需求的深度融合。

3.3.1 水网工程安全生产调度系统

整合全市引黄灌区、干流河道、大中型水库、分水闸门的全部监控，新建重点工程区域和调水区域视频监控[12]，使市级和当地监控中心都可随时调取、查看。

3.3.2 雨洪水资源安全生产监控系统

在主要河湖断面全面架设数字化监控系统，对3条主要跨境河流和22座水库进行24h 全天候监控，将日常巡查、问题督办、情况通报、责任落实等纳入一体化管理，实现对河湖水位、水量、流量、雨量、水体动向及各类突发性情况的实时动态掌控。

3.3.3 水利建设项目安全生产管理系统

建立前期规划、中期建设、后期运行的一体化系统，对已建、在建、待建工程全部进行安全信息化管理，实现与水利建设市场、招标投标平台的互联互通[13]。

3.3.4 内控安全生产管理系统

采用“流程、制衡、监督、评价、激励”的理念，以“事、财、权”配以“预算（项目）流、资金流、实物流、决策信息流”的思路，构建全要素、全方位、全过程、动态化反映德州水利经济活动和权力运行状态的内控管理信息安全系统，分设预算指标控制、财务报销、支出事项审批、部门采购、资产管理、合同管理、基建项目、项目进度、集中财务监管、监督检查、内控评价、综合分析管理等子系统。

3.4 确保实践性，“一幅图”全绘就，浓墨重彩释潜力

水利安全生产智慧监管的本质要求是为了牵引、指导和服务实践，并最终通过安全生产与发展的融合来落实。面对当前缺位的配套制度和措施，以及现实突出的矛盾冲突和阻力，迫切需要把水利安全生产智慧监管建设的着力点放在解决实践性矛盾问题、推动纵深发展上来。

3.4.1 提高转化率

坚持从水利工程实践需求中选课题，从实践难题中找对策，在实践运用中求深化，努力实现安全生产智慧监管与水利规划计划的紧密衔接，切实提高向实践的转化率。

3.4.2 确保可操作

采用路线图的方法，明确各层次、各领域、各业务系统的总体任务，阶段目标，责任主体，评估方法，保障措施等具体内容，确保安全生产智慧监管实践任务的分解落实[14]。

3.4.3 注重科学性

搞好需求调研，加强制度设计，协调相互关系，切实解决难题，注重信息化实践的科学性，为推进安全生产智慧监管发展营造氛围，创造环境，提供条件。

3.4.4 强化执行力

运用综合手段设计评估安全生产智慧监管系统，严格责任追究和奖惩制度，切实把安全生产智慧监管建设成果转化为推进水利安全发展的具体实践。

3.5 注重开放性，“一链条”全串并，左联右融升质力

利用水利安全生产专用内网、电子政务外网行政服务域和公共服务域、互联网等网络，着力建设“四大通道”，形成万物互联、人机交互、天地一体的信息流空间，实现横向全业务、纵向各层级的全方位互联互通。

3.5.1 第一通道（骨干节点）

建立水利系统上下网络联接，实现水利部、省水利厅、市水利局、县水利局、乡镇水利站的互联互通。

3.5.2 第二通道（核心节点）

建立与同级安监部门的网络联接，实现与气象、应急管理等安委会成员单位及安全生产专网的互联互通[15]。

3.5.3 第三通道（汇聚节点）

建立与上下级政府的网络联接，实现与同级防汛指挥成员单位、大数据、政务云的互联互通。

3.5.4 第四通道（接入节点）

建立与安全生产智慧监管应用单位的网络联接，实现与各水利机构、业务部门、闸管所、重点水利工程项目、生产单位、经营单位、施工企业的互联互通。

信息技术发展快，软硬件更新快，水利安全生产需求变化快。水利安全生产智慧监管工作必须紧紧围绕水利改革发展目标，认真研究并及时把握智慧水利发展规律[16]，以需求为导向，以整合为手段，以应用为核心，提出建管运维升级方案，保证安全信息化的先进性，实现“一键盘”功能全开启、业务全协同、应用全覆盖、目标全实现，以智能化带动水利安全治理能力和治理体系的现代化。

4.1 夯基础，强化使命担当

全面排查处置可能导致事故发生的各种危险因素、安全隐患和管理漏洞，坚决阻断风险隐患向事故延伸的路径。

4.1.1 硬件

机房构建“一主双备多分”的设施布局，视频监测网形成全域覆盖河道、水库、水利工程、水源地、取用水户的实时可视化体系，会商场所联通所有水利机构、政府、防汛抗旱和安监网络，应急指挥场所应满足视频监控、现场侦查、应急值守、异地会商决策、远程指挥调度等需求。

4.1.2 软件

基础采集库做到空间位置、权属关系、信息流向三明确，风险管控平台建立安全量化指标体系[17]、诊断模型及专家知识库，预警平台分析识别各类安全隐患，通过分析挖掘判别风险等级，利用关联碰撞评估演化趋势，对重大危险源、重要风险点、重点隐患区、重任值守岗进行实时智能化监控，实现 100% 预警、报警和联动处置。

4.1.3 布局

以水利安全设施和传感器、海量存储器、多媒体设备、计算机集群等实体设备为基础，以 5G、水利专网、政务云平台、安监云平台、互联网为纽带，运用遥感、地理信息系统、全球定位系统、数据处理、虚拟现实、实景增强、仿真模拟、职能分析及云计算等技术，建立客观感知、实时采集、安全传输、海量存储、信息集成、分析处理、科学决策、智能控制、信息共享的平台环境。

4.2 抓整合，实现共治共享

综合应用大数据、云计算、物联网等现代信息技术，整合安全信息基础资源、硬件资源、软件资源、数据资源、应用软件及支撑保障体系，优化各业务应用流程，实现资源一网打尽、功能一屏展示、业务一键调度、指挥一呼百应、联动一体作战。

4.2.1 建设数据中心

推进循数管理，着力解决水利安全信息资源开发管理分散、基础数据存储零乱、应用服务适用性单一、难以共享等问题，统一水利信息资源的编码、标识、展现，强化水利安全信息的统一采集、集中管理和共享利用，形成全局“一棵树”的目录服务体系，全面、客观、真实、及时反映水利安全状况。充分利用已建的信息化设施，谋划建设市级数据中心和15个分中心（2 个引黄灌区运行维护中心、丁东水库、12 个县市区），建立统一的应用支撑环境，实现安全信息的统一存储、高效共享、深度挖掘、在线分析和灵活服务，提高水利安全信息管理与服务水平。

4.2.2 加强系统集成

分门别类构建记录原始场景的基础库、体现关键要素的主题库、反映实战需求的业务库，着力解决信息孤岛、数出多门、多头上报、数据冗余等问题，深化水利信息资源开发利用与共享，建成协同智能的水利业务应用、有序共享的水利信息资源、集约完善的水利安全信息化基础设施、安全可控的水利网络安全、优化健全的水利安全信息化保障等体系，形成安全信息资源横向集成、纵向贯通、全局共享的运行机制。

4.2.3 深化指导服务

着力解决不同业务系统、不同数据源、不同运行环境、异构系统之间的信息服务问题，强化水利安全业务与信息技术深度融合，及时对风险和隐患进行综合研判、科学处置，不断对信息化系统进行优化和提升，改变防汛抗旱、水资源管理、水土保持、水利工程管理、水环境监测、水利电子政务等业务各自为政的工作模式[18]，重点加强极端洪涝灾害、恶劣天气条件、突发应急事件等情景下的应急指挥调度能力建设，为水利安全提供强有力的科技保障。

4.3 抓运维，突出规范标准

全面推动水利安全信息化系统运行维护工作的规范化和标准化，按照水利部、省、市安全信息化相关政策规定和技术标准要求，建立健全组织保障体系和规范标准体系，明确分工，落实责任，量化考核，统一开发推广业务应用的公共模块、系统集成平台和接口，形成“监、管、控、维”四位一体格局，实现技术支持专业化、故障处理流程化、监督考核制度化。

4.3.1 信息安全

各应用系统按照“准确定级、严格审批、及时备案、认真整改、科学测评“的要求开展等级保护的定级、备案、整改、测评等工作。强化系统功能性运维建设，确保系统在运行中能适应新形势、新需求、新技术，推进安全生产信息系统跨密级、跨安全等级应用。完善信息网络的隔离、分域防护和多层保护，实现物理安全、网络安全、系统安全、应用安全和数据安全。

4.3.2 业务规范

以“系统性、协调性、实用性、先进性”为原则，在严格执行国家标准规范的基础上，结合本地水利安全业务实际，编发基础数据、信息交换、通信传输、系统对接、数据库、业务应用、设备设施和运行维护管理等各环节的标准规范，促进网络互联互通、应用协同互动、信息资源共享和应急预案管理。

4.3.3 人才队伍

增量方面，加大引进，优化整体结构；
存量方面，加强培训，提升实践技能；
综合方面，培养一批既懂水利业务、又懂信息技术的复合型人才。

4.4 抓创新，注入活力动力

围绕水利发展战略部署，结合丰富的实践基础，着眼开阔的应用前景，加强水利安全信息化关键技术研究，提升水利安全信息化融合能力，在制定规划计划、强化实践引导、构建建管体制、完善运维机制等重难点问题上集智攻关，在实施河湖生态管理、洪水资源开发等重点领域锐意创新，不断创新实现信息化保障水利安全发展的方法路径。

4.4.1 用新兴科技

广泛深入应用 5G、大数据、数据中台、政务云平台、微服务和人工智能等新兴信息技术，着力解决防汛重点区、自然灾害频发区、偏远水闸站所、条件艰苦水管单位、公网能力薄弱区域的通信难题，着力解决小农水工程点多面广、过程连续、动态变化的运维难题，着力解决风险实时监控、隐患排查治理、事故联动的管理难题，不断提高危险源辨识和隐患排查精准度，实现对水利安全状况的预测、预警、预报，为水利安全风险查找、研判、预警、防范、处置和责任落实提供可靠的信息化支撑。

4.4.2 建三维模型

强化红线意识和底线思维，把隐患整治抢在事故前面，实现安全风险实时动态监控、痕迹管理和预警联动。建立以下三维模型：

1）建立数据分析模型。采用云计算和数据挖掘，实现安全数据的统计、汇总、清洗、加工和分析，提升水利安全信息交换、风险评估、分级管控、隐患治理、精准监管能力，推进安全信息跨业务、密级、等级应用[19]，形成多方位监测监控、多数据可分析预判、多部门联合监督的综合体系。

2）建立重大危险源监管模型。聚焦重点部位、关键环节、重要时段，提升预测预警和智能方案等高级功能，对重大危险源进行实时动态监控和综合展现。

3）建立应急调度指挥模型。实现跨系统、区域、部门的可视化调度、扁平化指挥和合成化作战，提高快速响应和协同能力，提升应急管理和处置能力，务求水利安全突发事件信息报送、资源管理、预案管理、协调指挥和应急联动实效。

4.4.3 兴云端管服

采用“云 + 网 + 端”一体化模式，遵循“集中、开放、云化”原则，结合本地水利发展实际，将水利安全信息化全部应用系统部署于当地政府统一建设的政务云平台，或部署于安监云平台，以覆盖全面、集约高效、互通共享的云管理和云服务，实现水利安全“来源可查、去向可追、责任可究、规律可循、形势可判”。云管理层提供用户管理、运行状况监测、性能优化、资源部署与管理，云服务层提供云主机、云存储、云备份、私有云、负载均衡、安全隧道访问、虚拟防火墙、内容分发网络和云桌面等服务，实现水利安全监管决策的全覆盖、自动化、科学化和智能化。

通过聚力建设、发力管理、着力运行、用力维护，德州市建成并积极应用8项业务系统，水利安全生产智慧监管取得明显成效。受限于基层水利发展水平，工作中也同步存在着短板。建议下一步的工作方向和重点是：全力搭建水网全时调度、灾害全程防御、项目全域管控3项业务平台和系统，全面打造“监、管、控、维”四位一体立体框架和格局，全市形成全数据融通共享、全业务流通集成、全领域贯通覆盖、全方位联通扩展、全要素畅通运行5个层面集聚和应用，推动水利安全生产智慧监管网络覆盖更加全域，基础环境更加优良，标准规范更加健全，应用服务更加丰富，风险防范更加严密，隐患整治更加深入，事故规律更加可循，应急处置更加高效，智慧监管的倍增效应和催化作用得到充分发挥，为水利安全生产监管、应急管理和社会公共服务提供强力的支撑保障。

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