智慧水利整体解决方案(43页PPT)

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智慧水利整体解决方案 工作概述 建设方案 Construction Plan 安全管控 Safety Control Implementation Plan Work Overview 《指导意见》到 2025 年，通过建设数字孪生流域、“ 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，建成七大江河数字孪生流域，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，以构建数字孪生流域为核心，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： 一是建设数字孪生流域，包 括建设数字孪生平台、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。 项目背景 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。 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。 智能化 感知 预警 决策 处置 123 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。 数据集中 智慧水利管控的核心成果是“数据” , 建 设 一套数据平台，形成水利监测资源集中 管理协同 建立数据驱动型的管理模式，以数据闭环流 转和反馈机制，协同政务体系的业务运转 服务统 一 以多种类型的数据产品为服务手段，统一 向各级政府、企业、公众、社会组织提供 高质量、 一致化、 一站式的水利数据服务 《加快推进智慧水利的指导意见》 一中心 《 2020 年度全国水利工作会议》 一平台 《 2019 年全国水利工作会议》 N 应用 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。 数据集中 智慧水利管控的核心成果是“数据” , 建 设 一套数据平台，形成水利监测资源集中 管理协同 建立数据驱动型的管理模式，以数据闭环流 转和反馈机制，协同政务体系的业务运转 服务统 一 以多种类型的数据产品为服务手段，统一 向各级政府、企业、公众、社会组织提供 高质量、 一致化、 一站式的水利数据服务 《加快推进智慧水利的指导意见》 一中心 《 2020 年度全国水利工作会议》 一平台 《 2019 年全国水利工作会议》 N 应用 泛在数据资源有待深度融合， 横向纵向汇聚共享能力不足 信息化保障措施不够完善， 制约智慧水利长效运行。 应用系统集成度不高， 业务协同能力不足。 现有基础感知不能满足更高 决策调度支撑能力亟需加强 标准的水利管理需求 智慧水利整体解决方案 PART TWO 建设方案 水利一 智能决策 物联管理 云服务 数据服务 水利模型 机器感知 学习算法 人工智能 接口服务 流程引擎 调度服务 监测服务 预测服务 业务服务 多媒体服务 文件服务 基础服务 综合监管系统 水资源综合管理 河湖综合管理 政务服务接口 业务应用运维 应急指挥系统 水旱灾害防御管理 水利工程管理 数据交换接口 决策辅助系统 农村水利管理 江河堤防管理 信息发布接口 硬件设施运维 安 全 保 障 体 系 运 行 维 护 体 系 大屏 公共服务接口 综合运维系统 标 准 规 范 体 系 手机 PC N 个业务应用系统 业 务 中 台 数 字 中 台 基 础 支 撑 指挥中心平台 一平台 以水利领域各项要素的全时巡 查、监管；应急情况处置的会 商决策与组织指挥，提供生态 全景决策支撑服务 政务服务 “ 互联网 +” 政务服务 综合政务服务 智慧水利服务保障中心 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。 N 应用 应急指挥调度系统 水旱灾害防御系统 河长制信息系统 水利工程监管系统 排水管网信息系统 执法信息管理系统 综合政府服务系统 一中心 打造统一汇聚、集中管理、并行分析、 集中服务的智慧水利大数据资源中心 标准规范体系 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 水利数字中台 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 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 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。 筑造信息化持续建设的基石 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。 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。 共 享 交 换 开 发 标 准 网 络 标 准 信 息 安 全 信 息 资 源 管 理 标 准 资源共享互用的重要保障 规范数据资源体系，打造智 慧水利行业数据标准。 七大标准规范 运 维 服 务 2 4 3 统—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 大系统自动化巡查以及基础 数据 运行。 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。 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。 建设内容： 一中心、 一平台 目 标 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”。 舆情监测分析 舆情监测分析 视频监控 智能识别 二 =:=:=:=: 二： =:=:=: 手动上报 风险源申报 危险品申报 事后管理 言的评估跟踪 总结报告 评估报告 应急预案完善 预防 风险识别评估 监控监测预警 风险隐患排查 应急标准 应急专家库 应急装备库 应急知识库 事前预防 应急准备 应急标准 应急专家库 应急装备库 应急知识库 对接汇聚 水文局 气象局 应急预案库 应急资源库 应急救援队伍 应急预案库 应急资源库 应急救援队伍 事中调度 战时快速响应 彻底说清 准确监测 高效指挥 全面预警 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、某著名企业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。 打赢水利综合智 慧管治 优化水利安全屏 障体系 改 改善水利信息化落后现状 强 加强水污染防治 水生态、灾情管控目标动态跟踪 √ 水早灾害防御 √ 江河堤防险情排查 √ 水利全景图 √ 水政执法 √挂图作战 √某著名企业式应急处置 √ 水文水动力模型 √ 污染扩散模型 √风险应急模型 √ 事故响应模型 √ 预警预测模型 √ 事件评价模型 类型全、要素全、方法全 建设内容： 一中心、 一平台 √ 水文水资源 √ 土壤环境 √ 气象 √ 核与辐射环境 √ 污染源 √ 风险源 √ 监察执法 精准预报、及时预警、分析研判、辅助调度 √ 委办厅局 √ 水文局 √ 互联网舆情 科学决策 合理利用水资源 √ 污染源模型 √ 污染溯源模型 决策分析 智能分析 水污染预警溯源分析服务 视频图像识别分析服务 数字 中台 业务服务可视化监控 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石。 数据资产成果共享 智能决策分析 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。 洪涝灾害预警 实时数据分析 历史数据整合 预警阈值设置 应急处置 应急物资 应急调度 应急指挥 实时监测 气象水文监控 视频监控 水位流量监测 精准调度 调度方案 多部门联合 实时感知 精准调度 预报预警界面 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。 对 接 接数据 接系统 接网络 河湖信息管理 河湖监察管理 生态调度总览 调度方案制定 水质全特征识别 人员考核 生态考核 文件管理 文件备份 时间管理 留痕记录 问题上报 问题交办 指标考核 考核指标 监管管理 污染指标统计 基础管 理 分析调 度 河湖水质监 测 调度模型 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 式水库安全监管服务，协助水库主管部门与“三个责任人”对水库进行有效监管，提供智能视频云服务 监 测分析及巡查养护管理服务，保障水库安全运行。 巡查巡检 养护管理合 工单管理 安全评估 问题跟踪 河长制信息 综合展示 时间管理 数据统计 水位雨量监测 大坝位移监测 上游来水预 报 泄洪调度 保障水库 安全运行 预警信息 考核评估 水库联合调度 智能全面感知 运维养护管理 水库监管“一” 日常办公 视频监控 水量分 析 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。 决策科学智慧 供排单位画像 空间热点分析 水平衡分析 水环境应急处置 内涝预警分析 事件协同处理 水环境影响评价 水环境状况评估 ) 联合调度 供水管理 排水管理 联合调度 供排水 长效治理 厂站网信息 取用水信息 用户管理 水质管理 管理精细高效 协同有效改善 数据全面掌握 管网信 息 管网运行与维护 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，并配置某著名企业式现场巡查取证、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，利用信息化平台和某著名 企业执 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。 现场巡查 信息上报 综合管理 执法处理 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。 查 ● 办件进度 ● 企业信用 ● 污染源情 况 评 ● 办件评 价 ● 信访举 报 投诉 意见 投诉处理 业务应用 办件审批 统一用户管理 信息发布 单点登录 ● 事件上报 ● 污染源上 报 问题咨 询 意见反馈 待办提醒 新闻动态 河湖信息 水利咨询 通知公告 问题回复 个性化定制 外网受理 内网办理 门户 手机 门 户 手机 外网用户 内网用户 政 务 服 务 部 门 人员 看 办 企业 务 更多支持 1 、网络设备交换机 / 路由器 /WiFi/.. 2 、服务器 Windows/Linux... 3 、安全设备 VPN 堡垒机 / 防火墙 /IPDS.. 4 、 业务系统 各业务系统 /. ⑤ 实现 单点登陆 3 统一门户 部署 建设内容：统一身份认 证管理 统 短信验证 邮箱验证 扫码认证 —键登录 动态口令 临时授权码 C 配置 管理中 心 统一门户 统一用户 统一认证管理系统 ④ 对接 业务系 统一管理 用户 多样化 统一认证 管理员 访客 具体用户治理方案 可根据实际情况双 方共同详细制定， 例如：组织用户体 系标准，可以身份 证号码为用户唯一 标识，以组织机构 代码为机构的唯— 标识等进行建设。 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。 建设目标 2 建设统一用 户管理中心， 支持多级组 织和用户信 息管理。 建设内容：统一身份认 证管理 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