智慧水利整体解决方案

项自背景 为深入贯彻关于网络强国的重要思想，积极践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，认真落实国家“十四五”规划纲要的要求，加快推进智慧水利建设，驱动新阶段水利高质量发展，水利部印发了《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》，《"十四五”期间推进智慧水利建设实施方案》，《智慧水利建设顶层设计》，《“十四五”智慧水利建设规划》，系列文件明确了推进智慧水利建设的时间表、路线图、任务书、责任单。 《指导意见》到2025年，通过建设数字李生流域、“2+N”水利智能业务应用体系、水利网络安全体系、智慧水利保障体系，推进水利工程智能化改造，建成七大江河数字李生流域，在重点防洪地区实现“四预”，在跨流域重大引调水工程、跨省重点河湖基本实现水资源管理与调配“四预”，N项业务应用水平明显提升，建成智慧水利体系1.0版。《指导意见》推进智慧水利建设是推动新阶段水利高质量发展的六条实施 路径之一，需要按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求以数字化、网络化、智能化为主线，以数字化场景、智慧化模拟、精准化决策为路径，以构建数字李生流域为核心，全面推进算据、算法、算力建设，加快构建具有预报、预警、预演、预案（以下简称“四预”）功能的智慧水利体系。《指导意见》推进智慧水利建设的主要任务：一是建设数字李生流域，包 括建设数字李生平台、完善信息基础设施。二是构建“2+N”水利智能业务应用体系，包括建设流域防洪应用、建设水资源管理与调配应用、建设N项业务应用。三是强化水利网络安全体系，包括水利网络安全管理、水利网络安全防护、水利网络安全监督。《指导意见》还提出了落实责任、加大投入、加强监督、建强队伍等四项保障措施。 总体目标 按照“建管并举”思路，围绕“智慧水利”构想，以信息化手段为支撑，将水利领域各类设施功能、各种管理手段、各项建设目标有机整合，统筹构建以信息网络为脉络，链接水利领域的各类设施、各个节点、各种要素，融合各条通道、各类信号、各种数据，形成条口贯通、条块互联、信息互通，打造一个集“感知、预警、决策、处置”为一体的信息化管理与指挥网络，并以此建设常态化值守的水利指挥调度中心，实现水利领域“实时监管、科学预厕、精准控制、高效处置”的现代化建设目标，全面提升水利工作在经济建设、社会管理、生态文明等各领域的服务保障能力。 建设思路 以“实时感知、精准预警、科学定案、处置顺畅、封闭回路、全员参与”为业务主线，围绕“智慧水利”构想，以信息化手段为支撑，将水利领域名类设施功能、各种管理手段、各项建设目标有机整合，按照“大数据、大平台、大系统的建设原则，重点突出“水早灾害、河长制信息管理、应急指挥、水事安全预警、水行政执法”等核心业务，开展智慧水利全业务要素的设计工作。 建设思路 以“实时感知、精准预警、科学定案、处置顺畅、封闭回路、全员参与”为业务主线，围绕“智慧水利”构想，以信息化手段为支撑，将水利领域名类设施功能、各种管理手段、各项建设目标有机整合，按照“大数据、大平台、大系统的建设原则，重点突出“水早灾害、河长制信息管理、应急指挥、水事安全预警、水行政执法”等核心业务，开展智慧水利全业务要素的设计工作。 现存问题 泛在数据资源有待深度融合横向纵向汇聚共享能力不足 决策调度支撑能力需加强 应用系统集成度不高，业务协同能力不足。 信息化保障措施不够完善制约智慧水利长效运行。 智慧水利整体解决方案 PART TWO 建设方案 建设内容 重点建设"一平台、一中心、N应用”等内容，实现以数据为驱动的智慧水利业务协同化，以数据为支撑的监管智慧化，全面提升智慧水利综合管控能力。 标准规范体系 水利数字中台 N应用 建立覆盖管理标准、信息资源共享交换、开发标准、网络标准、信息安全、运维服务等标准规范体系 针对水利业务领域，构建统一支撑、统一服务、统一运维的生态环境基础支撑平台 政务服务 建设内容：标准规范体系 制定标准规范，推行规范化管理是智慧水利信息化持续建设"一劳永逸、长治久安”的基石。七大标准规范体系，有效指导、规范智慧水利信息化项目的建设工作。 规范信息化建设的重要手段 资源共享互用的重要保障 实现管理管控规范化，满足智慧水利信息化管理机制创新的要求。 规范数据资源体系，打造智慧水利行业数据标准。 筑造信息化持续建设的基石 业务协同办理的重要支撑 实现信息资源的科学业务应用，保障业务协同应用体系的建设。 明确约束规范和职责，筑造行业信息化发展的重要技术根基， 建设内容：一中心、一平台 目 标 统一整合显示巡查监管、指挥调度等系统，形成统一指挥调度中心丰富指挥中心应用场景，增强应急指挥调度能力，日常可管理值班展示、战时可指挥调度。 巡查监管主要是连接N大分系统，负责监控N大系统自动化巡香以及基础数据运行。 主要展示“区域水利各要素全景图现场实时视频、辅助决策方案及指令执行监控图 指挥调度主要负责视频会议系统、决策辅助系统运行操作，并负责分发任务、下达指令，监控与反馈执行情况。 建设内容：一中心、一平台 应急指挥 以全面提升水利应急处置能力为目标，建设基于空间地理信息的水利应急大数据管理系统，运用大数据、云计算等现代信息技术手段，快速搜集和处理涉及水利风险、水利举报、突发事件、社会舆论等海量数据，综合利用生态环境、水利、气象等部门的风险源、水文气象等数据，开展大数据统计分析提升应急防控能力，实现水利应急“看得见、连得通、叫得应、调的动 建设内容：一中心、一平台 决策分析 以建设“智慧社会为核心，以“大数据、大格局、大服务”理念为指导，建立大数据决策分析应用，利用跨部门、跨区域水利数据资源，支撑打赢水旱灾害防御、河长制信息管理、水政执法信息管理江河堤防险情排查、水事安全预警、移动式应急处置等标志性战役工作会商和目标考核，加强气象水文、污染源、污染物等数据的关联分析，支撑区域化智慧水利综合管控与创新，实现可靠溯源、有效预测精准管制，推动由经验判断向科学决策转变，整体提升智慧水利综合管控科学决策水平。 建设内容：数字中台 目标 面向水利行业提供专业的数据汇聚、存储、清洗、管理和分析，通过整合水利综合信息资源，提升专业化服务支撑水平，构建信息与服务监控能力，形成资源丰富、服务专业、共享高效、管控可视的智慧水利信息服务体系，是数据管理与应用的基础性平台，是智慧水利各业务应用的重要基右 建设内容：数字中台 视频图像分析 视频图像识别分析服务是基于4K高清视频、图像智能识别等技术的智能分析服务，让计算机代替人工自动处理大量的视频、图像文件，通过对图像进行处理、分析和理解，识别涉水相关的水面、指定物体、漂浮物、污染情况、非正常闯入等等内容，设定告警数值和位置，推送预警信息。随着5G技术和边缘计算的推广及应用，视频画面回传的低延时和高清视频数据，可满足汛期时对数据的高质量和高效率的要求，对防汛工作提供了更可靠的技术手段 水位尺度刻度识别，对画面中的水位尺刻度进行识别 排水告警分析，对经过特定断面的流量进行识别分析 河道入侵识别，判断在指定的区域内是否有异常物体 闸门堵塞识别，判断阀门、洪道、排水孔是否存在堵塞 垃圾漂浮物识别，检测水面上是否存在漂浮物 建设内容：数字中台 水灾害防御预警 依托水利专网，构建贯穿辖市区、乡镇街道和骨干水利工程管理单位的视频会商决策指挥：一个监控网构建涵盖每条骨河流、每座水库的雨水情、工情和情的实时监控网；一张能力分布图，主要是各种专业队伍和物资机具储备分布图；一套调度系统，依据汛涝情预报，自动生成预案，调控各个水系的站、水库按指令运行，实现水位水量按需精准调度。并根据险情苗头，及时、准确调运抢险物资器材、机具设备以及调遣专业队伍和抢险力量。 建设内容：河长制信息管理 河长制信息管理 河长制信息管理系统主要建设并融合六个子项目：一是所有断面及关键节点水质自动监测：二是重点河湖水生态问题诊断溯源：三是断面水质净化精准调度方案；四是基于地理信息系统的所有河道及湖库管理范围内的地形地貌地物遥感监控；五是水事举报、任务推送、问题交办等相关事务的自动化全闭合流转系统；六是河长制工作全过程自动量化考核 建设内容：水利工程监管 河长制信息 利用信息化手段，将辖区内水库信息互联，对其安全监管进行统一综合性管理。以区县为单位通过建设水库云监管平台、水库一体化站等硬件监测设施，以及具有各地方特色的运维实施方案为客户提供一站监测分析及巡查养护管理服务，保障水库安全运行。 建设内容：排水管网管理 排水管网管理 围绕城乡供排水一体化现状和要求，对供水系统水源地、供水厂、管网建立监控体系，采集水量、水位水压、水质、视频等关键指标，建立基于大数据的供排水监控中心。同时引入排水监测，建设全向互联，全域协同的供排水长效治理体系，通过城市内涝防汛应急响应与水早灾害防御、河湖长制等模块进行联动和协同管理，为领导层提供决策辅助 建设内容：执法信息管理 执法信息管理 水行政执法信息系统重点建设两个部分：一是河道禁采监控与执法指挥系统，包括：沿江重要河段、重要点位全天视频监控网，建设现场执法取证、监控与指挥系统，并连接公安、海事、辖市区构建联动指挥协调网；二是江河湖库水管区域违章违法监控巡查与处置系统，定期进行遥感航拍图与电子地图比对重点区域安装监控系统实时监控，并配置移动式现场巡查取证、执法监控与指挥系统，定期实地巡查防控违章苗头。 针对各层级信息交流不便、业务办理不规范、信息服务水平较低等问题，利用信息化平台和移动热法的手段，建立水政监察综合管理系统开展水行政监察管理工作，为管理部门提供沿江重要河段全天视频监控网、江河湖库管区域违章违法监管和处置，主要功能包括涉水监管、水政巡查、举报投诉、水事案件、信息查询、现场巡查执法、消息推送等管理功能。 建设内容：综合政务服务系统 综合政务服务 构建智慧水利综合服务"一窗口”，为水利部门树立起“服务型、效能型、阳光型”的互联网+政务窗口。 建设内容：统一身份认证管理 建设目标 统一用户管理中心用作以后各应用的统一用户管理服务，能够实现用户全生命周期管理同时给各业务应用和认证服务等提供组织用户信息。 统一用户管理中心通过用户治理来统建，需对接现有各类账号源进行初始化后续根据组织用户信息标准进行管理维护。 建设成效 建设成效 通过大数据、人工智能、物联网等前沿技术的应用，推动数据资源整合和开放共享，打造连接上级、覆盖两级的智能应用，有效支撑生态文明体系构建，加快建立健全生态文化体系、生态经济体系、自标责任体系、生态文明制度体系，实现综合决策科学化、监管精准化与公众服务便民化的一体化体系。 形成互联互通、治理高效的数据中心，打破数智融合智慧化发展的瓶颈。 健全规范标准、主动可控的安全体系，强化安全防护和保障能力的水平。 智慧水利整体解决方案 PART THREE 安全管控 安全运营体系建设 智慧水利安全运营体系建设四预” 风险预报 通报预警 建立水利行业的数字化映射，结合“风险预报、通报预警、攻防预演、应急预案”真正实现智慧水利的四预理念，“四预”环环相扣、层层递进、有机统一，其中预报是基础、预警是前哨、预演是手段、预案是目的。 安全运营体系建设 整体架构构建以大数据全生命周期为核心，融合安全、立体保护为保障的大数据安全体系 安全运营体系建设 两种支撑体系是保障九大智慧应用是根本张网络安全是基础一个安全大脑是核心 安全运营体系建设 技术架构：微服务架构 技术架构采用目前最前沿的技术组合，核心为Springcloud微服务 技术架构：微服务架构优势 微服务的基本思想在于考虑围绕着业务领域组件来创建应用，这些应用可独立地进行开发、管理和加速。在分散的组件中使用微服务云架构和平台，使部署、管理和服务功能交付变得更加简单 智慧水利整体解决方案 PARTFOUR 实施方案 实施团队&职责 项自启动阶段 蓝图设计