徐匯區(qū)防汛防臺指揮系統(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

為深入貫徹落實習(xí)近平總書記考察上海重要講話精神，市委書記李強2020 年4 月在全市一網(wǎng)通辦，一網(wǎng)通管工作推進大會上強調(diào)要堅持“一屏觀天下、一網(wǎng)管全城”的目標定位，在一個端口上實現(xiàn)城市治理要素、對象、過程、結(jié)果等各類信息的全息全景呈現(xiàn)，在一個平臺上對城市治理各類事項進行集成化、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)兩級電子政務(wù)外網(wǎng)、電子政務(wù)云、大數(shù)據(jù)資源平臺為基礎(chǔ)，依托上海市“一網(wǎng)統(tǒng)管”防汛防臺指揮系統(tǒng)開展防汛防臺指揮系統(tǒng)建設(shè)工作，提升防汛防臺精細化管理水平。

1 現(xiàn)狀與不足

近年來，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題和難點，具體如下。

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

（2）監(jiān)測體系覆蓋不全。徐匯區(qū)僅在全區(qū)設(shè)有14個野外監(jiān)測站（其中12 個為含有雨量的監(jiān)測站），主要用于監(jiān)測黃浦江、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)測分布并不滿足防汛防臺精細化管理和智能化應(yīng)用要求，無法支撐防汛防臺監(jiān)管的全要素覆蓋。

（3）災(zāi)情處置時效不高。一是防汛指揮部門汛期災(zāi)情發(fā)現(xiàn)來源單一，缺乏現(xiàn)場險情的及時上報途徑；二是獲取災(zāi)情和處置信息滯后，往往是通過市民投訴被動發(fā)現(xiàn)，缺乏有效的提前預(yù)警手段，無法做到提前預(yù)測和力量部署；三是缺乏對災(zāi)情處置現(xiàn)場一線情況的及時了解和掌控，降低了防汛防臺工作指揮部署的靈活性和時效性。

（4）信息安全防護不足。系統(tǒng)安全防護總體水平不高，云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)手段落后，數(shù)據(jù)等級化管理、數(shù)據(jù)機密傳輸、存儲等安全機制不健全[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，缺乏對平臺硬軟件系統(tǒng)的有效保護。

2 系統(tǒng)建設(shè)概況

2.1 系統(tǒng)建設(shè)意義和必要性

一是深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于“上海要走出一條中國特色超大城市管理新路子”的指示精神。要強化智能化管理，更多運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段，推進城市治理制度創(chuàng)新、模式創(chuàng)新，提高城市科學(xué)化、精細化、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，會對市民的工作、生活、出行各方面造成極大影響?；诂F(xiàn)有的新技術(shù)，水務(wù)管理部門可以更早地發(fā)現(xiàn)問題，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)，主要通過該系統(tǒng)建設(shè)，實現(xiàn)防汛防臺應(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，通過大屏，中屏（PC 端），小屏（移動端）的三端互動實現(xiàn)防汛防臺指揮的可視可管；建設(shè)N 個業(yè)務(wù)應(yīng)用，采用“3+X”建設(shè)架構(gòu)，“3”是市水務(wù)局要求的三個基本功能模塊（值班值守、災(zāi)情上報、積水處置的聯(lián)勤聯(lián)動）；“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)防汛指揮部為運行中樞，實現(xiàn)向上對市防汛指揮部、向下對各街鎮(zhèn)的“上下級聯(lián)動”，打通上級部門對下級部門的監(jiān)督監(jiān)控、事件分撥、協(xié)同處置和應(yīng)急指揮，打通下級部門向上級部門的災(zāi)情上報和數(shù)據(jù)匯報[3]。全面實現(xiàn)區(qū)防汛信息的綜合展示、監(jiān)測預(yù)警、數(shù)據(jù)決策支持和聯(lián)動指揮，進一步加強防汛防臺信息的共享聯(lián)動。

3 系統(tǒng)建設(shè)亮點及實際應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)建設(shè)亮點

（1）強化數(shù)據(jù)融合，打破數(shù)據(jù)孤島。

一方面徐匯防汛防臺指揮系統(tǒng)進行了“三協(xié)同”的創(chuàng)新。一是在防汛防臺監(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指揮系統(tǒng)進行了“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)時管理相結(jié)合，實現(xiàn)全過程的業(yè)務(wù)融合；三是將“匯治理”移動端，業(yè)務(wù)管理PC 端，以及防汛指揮大屏端進行三端融合，實現(xiàn)一屏觀，一網(wǎng)管；四是對防汛成員單位的應(yīng)急指揮調(diào)度進行融合創(chuàng)新，不同組織體系內(nèi)的人可以實現(xiàn)自由視頻會議，現(xiàn)場視頻調(diào)度，實現(xiàn)全體系的指揮融合。

（2）強化監(jiān)測體系，保障防汛全要素覆蓋。

匯集區(qū)水務(wù)部門和市級部門已建的監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)，并新增布設(shè)89 個管網(wǎng)監(jiān)測、54 個井蓋監(jiān)測、24個下立交及河道視頻監(jiān)控。結(jié)合徐匯區(qū)的實際情況，構(gòu)建多視角的自動巡檢系統(tǒng)，布設(shè)智慧終端實現(xiàn)實時信息的獲取，構(gòu)建歷年積水易澇點熱力圖，了解全區(qū)各點位的實時雨量，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。通過和市級協(xié)同聯(lián)動，及時調(diào)整汛期防汛防臺指揮調(diào)度，保護人民生命財產(chǎn)安全。

（3）強化主動發(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12345熱線災(zāi)情發(fā)現(xiàn)渠道，發(fā)揮人民群眾的力量，及時了解區(qū)內(nèi)受災(zāi)情況；基于徐匯區(qū)“匯治理”平臺開發(fā)了防汛防臺災(zāi)情主動上報功能，各街鎮(zhèn)、成員單、搶險專業(yè)單位等綜合力量都可以通過“匯治理”和PC 端進行快速上報災(zāi)情，系統(tǒng)形成工單并自動派發(fā)到相應(yīng)處置單位，輔以短信消息的自動推送，做到快速處置、及時閉環(huán)，進一步增強了動發(fā)現(xiàn)處主置能力。同時系統(tǒng)還通過設(shè)定監(jiān)測設(shè)備預(yù)警規(guī)則和構(gòu)建AI 積水識別算法，及時將預(yù)警信息自動推送至區(qū)防汛部門、搶險單位、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)害消弭于無形。

（4）強化安全保護，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)的正常運行，系統(tǒng)平臺通過嚴格的流程與權(quán)限控制，做到嚴格審核與分配系統(tǒng)權(quán)限，嚴禁未經(jīng)許可的用戶訪問和操作。同時由于系統(tǒng)的運行環(huán)境是分布式的，將采取有效、嚴格的軟件防護(防病毒軟件）與硬件防護(硬件防火墻）措施相結(jié)合，預(yù)防外界用戶對系統(tǒng)的攻擊與破壞。建立集防入侵、防病毒、加密、安全認證和訪問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)實際應(yīng)用

徐匯區(qū)防汛防臺指揮系統(tǒng)在2021 年區(qū)防汛防臺保障實戰(zhàn)中發(fā)揮了出色的作用，系統(tǒng)形成以防汛防臺要素全覆蓋的空間信息管理數(shù)據(jù)庫，對防汛防臺保障所涉河道、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)防汛防臺大數(shù)據(jù)倉庫，織牢織密防汛防臺一張網(wǎng)。

汛期內(nèi)，系統(tǒng)累計發(fā)出Ⅳ級預(yù)警34 次、Ⅲ級預(yù)警10 次、Ⅱ級預(yù)警2 次，通過系統(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，未發(fā)生重大險情。

以今年第6 號臺風(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)測點到達警戒水位以下50 cm、30 cm 時就及時發(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)累計處置500 余件工單，其中近半數(shù)工單是通過系統(tǒng)PC 端或“匯治理”移動端主動上報。所有工單均做全過程閉環(huán)管理，防汛部門、街道鎮(zhèn)等一線指揮人員可通過大屏了解任意一件工單當前的處置進展、處置人員以及預(yù)計處置完成時間，如有需要，指揮人員可與現(xiàn)場一線搶險人員通過單兵設(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，首次嘗試了AI 視頻算法，通過調(diào)取區(qū)內(nèi)重點路段、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，累計有2 件AI 積水識別案件發(fā)現(xiàn)早于主動上報或熱線上報，進一步增強了城市末梢的監(jiān)測預(yù)警感知能力，提升了災(zāi)情的發(fā)現(xiàn)能力。此外，通過“匯治理”輕應(yīng)用服務(wù)，完成人員在線撤離全過程動態(tài)上報及視頻呼叫功能，累計提前轉(zhuǎn)移安置在建工地92個，轉(zhuǎn)移安置人員1.6 余萬人次，做到全過程可控，最大限度保障了人民生命安全。

4 下一步工作重點

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

加強資源整合，探索應(yīng)急聯(lián)動新模式。加大與市水務(wù)局，市排水處等市級單位的數(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)進行全量歸集。實現(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，實現(xiàn)趨勢研判。全面構(gòu)建應(yīng)用于徐匯區(qū)的管網(wǎng)水動力學(xué)及基于模型的應(yīng)用與分析[4]，滿足對區(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)等搶險力量的精準部署、快速反應(yīng)提供決策支持，實現(xiàn)未雨綢繆。

5 結(jié) 語

系統(tǒng)通過業(yè)務(wù)對接、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)進行統(tǒng)一，實現(xiàn)防汛防臺全要素數(shù)字化建設(shè)治理，進一步形成業(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、社會防汛、智慧防汛、精準防汛“五大理念”[5]，優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、完善業(yè)務(wù)架構(gòu)。通過實時數(shù)據(jù)智能分析、計算機視覺、模型風(fēng)險預(yù)測在防汛防臺全過程監(jiān)管中的應(yīng)用，為城市防汛防臺管理提供決策依據(jù)。