智慧城市理論下智慧水利工程管理研究

黎梨

（湖南省水利水電科學(xué)研究院，湖南 長沙 410007）

0 引言

城市水資源管理工作會受到很多外在因素的影響，城市水利工程管理也會遇到各種各樣的問題。比如，水資源時空上的分布不均勻，有些地區(qū)的水利設(shè)施運行狀態(tài)和質(zhì)量令人堪憂。在開展水利工程管理工作時，缺少創(chuàng)新的制度，水資源配置也缺少科學(xué)性和先進(jìn)性。隨著政府部門改革的不斷推進(jìn)，水利工程市場與市場價格資源出現(xiàn)了相背離的情況，給現(xiàn)代水利工程經(jīng)濟發(fā)展帶來了惡劣的影響。在市場快速發(fā)展的情況下，智慧水利工程應(yīng)運而生，今后水利工程管理部門急需解決的主要問題就是使用先進(jìn)的技術(shù)來不斷提升水利工程管理事業(yè)的發(fā)展速度。

1 智慧城市的定義

1.1 城市智慧化的高度發(fā)展

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的過程中，發(fā)達(dá)地區(qū)對GPS、攝像頭和傳感器等信號探測技術(shù)的使用頻率越來越高，加快了物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)速度，物聯(lián)網(wǎng)利用終端上的網(wǎng)絡(luò)物理連接，對人與物、物與物、人與人之間的感知探測能力在云計算和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的作用下，發(fā)揮出更大的作用，使其預(yù)測和分析問題能力、高端智能化控制力、多部門團結(jié)合作能力和信息資源整合能力等實現(xiàn)了飛速的發(fā)展。在使用該模式以后，政府工作的實效性發(fā)生了明顯的改變，各類資源的配置工作也得到不斷地優(yōu)化和升級，加快了城市可持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展的速度。

1.2 信息資源轉(zhuǎn)化為重要的生產(chǎn)要素

伴隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，大多數(shù)的傳統(tǒng)行業(yè)都已經(jīng)改變了過去單獨、割裂式存在的模式，物流行業(yè)和制造業(yè)創(chuàng)造了屬于自己的全面生態(tài)體系，這就是通常情況下所說的“生態(tài)圈”，城市的發(fā)展水平受生態(tài)圈完善程度的直接影響，生態(tài)圈中的信息資源整合能力會給城市經(jīng)濟發(fā)展帶來重要的影響[1]。

2 智慧城市公共管理的特征

將全新的管理學(xué)當(dāng)做根本性依據(jù)，利用云計算和大數(shù)據(jù)等新技術(shù)高效的管理城市建設(shè)工作，這也是智慧城市公共管理的顯著特點。水利工程管理的主要目標(biāo)為優(yōu)化資源配置，將人力資源和其他資源的優(yōu)化配置全部包含在內(nèi)。進(jìn)入大數(shù)據(jù)時代以后，水利工程管理工作也逐漸實現(xiàn)公共管理表達(dá)的自由性，使社會公共決策的科學(xué)化、公共管理的透明化和精細(xì)化得以快速的發(fā)展。在開展水利工程管理工作時，要體現(xiàn)其主動性和前瞻性。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，通過對數(shù)學(xué)模型的仔細(xì)分析，使得其具備較強的前瞻性，并在網(wǎng)絡(luò)平臺的交互性中對其主動性進(jìn)行體現(xiàn)。智慧城市公共管理的特征還包含韌性在其中，在公共管理的過程中，城市體現(xiàn)出了完美的生態(tài)韌性和工程韌性。對傳統(tǒng)模式下和智慧模式下的公共管理特征進(jìn)行比較，其具體情況如表1 所示。

表1 比較傳統(tǒng)模式下與智慧模式下公共管理的特征

3 水利工程智慧化存在問題

3.1 標(biāo)準(zhǔn)體系不完善

水利工程運行管理在智慧化建設(shè)方面缺乏頂層設(shè)計，智慧化規(guī)范內(nèi)容相對欠缺。例如，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)下，沒有對監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換作出規(guī)定，也沒有對安全鑒定和觀測設(shè)施作出明確規(guī)定。

3.2 信息監(jiān)測覆蓋率較低

水利工程數(shù)量規(guī)模大，但監(jiān)測存在不足，一些重點部位監(jiān)測站點沒有覆蓋，導(dǎo)致無法為流域決策提供有效支撐。一些中小型水庫安全監(jiān)測不到位，特別是小型水庫，甚至沒有得到安全方面的有效監(jiān)測。此外，中小型灌區(qū)用水監(jiān)測不完善，堤防監(jiān)測不到位。水庫工程點變形位移監(jiān)測缺失，出庫情況掌握不及時，下游未實現(xiàn)對生態(tài)敏感期等重要水域的長期監(jiān)測。

3.3 功能設(shè)計有待提升

目前，在水利工程信息系統(tǒng)中，大部分還停留在信息查詢功能上，主要用于工程信息的匯總、查詢、統(tǒng)計和顯示，這對于智能化運行管理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。缺乏調(diào)度、運行管理模塊功能，在實時展示、預(yù)警、模擬決策等方面有待進(jìn)一步補充，缺乏智能化應(yīng)用和社會化服務(wù)，智能化建設(shè)任重道遠(yuǎn)。

3.4 運維機制有待健全

水利工程影響因素多、周期長、參與人員多，其安全質(zhì)量受多種因素影響，管理難度大。如果任何一個部分出現(xiàn)差錯，都可能影響整體調(diào)度和安全性能。目前，工程智慧化建設(shè)大多由水利工程管理部門進(jìn)行，今后需要在更大范圍內(nèi)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，避免出現(xiàn)人力物力浪費。

4 智慧城市理論下智慧水利工程管理的措施

4.1 樹立管理理念

從水利工程管理的角度分析，快速回應(yīng)性就是對農(nóng)民的用水需求給予及時的回應(yīng)，并在最短的時間之內(nèi)完成農(nóng)民用水工程的立項工作；也表現(xiàn)在對工程管理過程中，遇到的突發(fā)事件或者是突發(fā)狀況快速做出反應(yīng)，采取積極的措施予以處理，將各項損失控制到最小的范圍里。在水利工程管理的過程中，普惠民眾水利工程和以公眾為中心的水利工程大體相同[2]。水利工程管理的主要作用就是給大眾提供服務(wù)，使農(nóng)民和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)享受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。在開展管理工作時，要將農(nóng)民放在核心位置上，以農(nóng)民的需求為根本出發(fā)點，創(chuàng)建水利工程項目。在建設(shè)水利工程時，積極開展各方關(guān)系的協(xié)調(diào)工作，做好資源的調(diào)配工作，使水利工程項目的建設(shè)得以有序的開展。要想使水利工程項目得到順利的建設(shè)，就要對質(zhì)量檢驗和監(jiān)督工作給予高度的重視，確保建設(shè)質(zhì)量與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一致。智慧模式下水利工程管理建設(shè)理論框架如圖1 所示。

圖1 智慧模式下水利工程管理建設(shè)理論框架

4.2 完善水利工程管理的組織機構(gòu)

結(jié)合智慧城市公共管理的特點，從組織結(jié)構(gòu)上分析，智慧水利工程的核心理念為優(yōu)化配置資源。堅持公開透明的原則，對于物力、人力、財力和信息等資源的使用情況進(jìn)行優(yōu)化管理，同時做好工程建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和管理等過程的社會監(jiān)督、信息公開等工作。創(chuàng)建科學(xué)合理的智慧水利工程管理體系，做到責(zé)任明確，對水利工程管理的建設(shè)單位、管理部門等結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的劃分，明確各個崗位的職責(zé)，彼此之間互相影響，互相作用[3]。水利工程管理智慧化，就要科學(xué)調(diào)配各類資源，積極開展信息資源的共享建設(shè)工作，高效解決不同管理主體在處理突發(fā)管理事件和常態(tài)管理事件中的片面化和遲滯化問題，主體間積極配合，協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展。在創(chuàng)建跨行業(yè)、跨部門的信息共享平臺以后，全新的水利工程管理制度得以創(chuàng)建，為水利工程管理制度的落實提供了可靠的支撐。

4.3 智慧水利工程管理“產(chǎn)品”技術(shù)

對于現(xiàn)場的信息采集模塊來說，依據(jù)不同的環(huán)境使用不一樣的網(wǎng)絡(luò)通信模式，在監(jiān)控重要的水利設(shè)施運行情況時，使用的主要技術(shù)為計算機視頻處理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。例如，遠(yuǎn)程實時監(jiān)控水庫水質(zhì)、大壩水位和水庫實時水位。在將探測和監(jiān)控所得信息進(jìn)行傳輸時，使用的主要媒介為光纖網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。創(chuàng)建手機端信息推送功能和視頻監(jiān)控聯(lián)動報警系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)突發(fā)事件，能夠在最短的時間之內(nèi)通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，快速做出響應(yīng)，將突發(fā)狀況的損失控制到最低。在分析處理檢測到的信號和采集到的視頻監(jiān)控信號時，使用的主要系統(tǒng)為信息分析系統(tǒng)，及時獲得水庫當(dāng)前的水文信息，高效控制水利工程建設(shè)工作。遠(yuǎn)程模塊所發(fā)揮的作用也比較突出，借助遠(yuǎn)程終端對各類水利工程信息進(jìn)行主動查詢，預(yù)處理可能會發(fā)生的問題。綜合分析歷史數(shù)據(jù)報告信息，創(chuàng)建完善的水利工程管理智慧化技術(shù)設(shè)施模塊，促使水利智慧化業(yè)務(wù)應(yīng)用體系得以快速的創(chuàng)建，為水利智慧化發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)[4]。智慧水利工程管理“產(chǎn)品”技術(shù)實現(xiàn)流程如圖2 所示。

圖2 智慧水利工程管理“產(chǎn)品”技術(shù)實現(xiàn)流程

隨著智能手機的不斷普及，在移動互聯(lián)網(wǎng)模式下的自助式服務(wù)模式，使信息采集的便捷性得到不斷地提高。如果信息采集的地點為臨時地點或者是不能安裝長期采集設(shè)備的地方，可以使用手機APP 平臺來準(zhǔn)確下發(fā)各項任務(wù)，現(xiàn)場人員在接收到任務(wù)以后，將采集的現(xiàn)場信息以語言或者是圖片的形式上傳到平臺中，在大數(shù)據(jù)分析軟件的應(yīng)用下，完成對數(shù)據(jù)信息的分析、匯總工作，使得信息采集的自由度和靈活性得到不斷地提升，并將臨時采取信息的成本投入控制到最低的范圍之內(nèi)。在該系統(tǒng)投入使用以后，遠(yuǎn)程工程的信息采集和監(jiān)控得以真正的實現(xiàn)，最大限度節(jié)省人力資源成本投入，并使得信息采集、分析與匯總相結(jié)合的高效信息傳遞體系得以積極的構(gòu)建，相關(guān)負(fù)責(zé)人在制定重大決策時，借助該平臺系統(tǒng)獲得想要的信息資源，顯著提升各項工作的工作效率和工作質(zhì)量。智慧水利工程管理平臺框架如圖3 所示。

圖3 智慧水利工程管理平臺框架圖示

4.4 智慧水利工程管理體制建設(shè)

只有做好管理制度建設(shè)，才能使管理體制建設(shè)取得最佳的效果。管理體制主要包括兩個方面的內(nèi)容，分別為運行機制和管理制度。在智慧水利工程建設(shè)的過程中，要想使水利工程的社會公共服務(wù)功能得以全面的發(fā)揮，就要積極的開展智慧化水利工程管理體制建設(shè)工作：①分級管理水利工程，做到職能明確。明確劃分各個參與主體，智慧平臺賦予各種管理權(quán)限以后，實現(xiàn)對水利工程管理單位權(quán)利和職能的明確，將越權(quán)管理和交叉管理的問題徹底的避免掉。例如，負(fù)責(zé)對公益性工程進(jìn)行管理的部門，其職能范圍為只管理公益性工程項目，所有的工作流程在平臺上都已經(jīng)事先設(shè)置好，做到了簡單明了。②智慧化管理要想取得最佳的效果，就要使水利工程管理單位運行機制做到規(guī)范、科學(xué)，借助智慧平臺的測試功能，使水利工程管理模式變得更加先進(jìn)。在養(yǎng)護(hù)水利工程時，將所有的工作內(nèi)容全部放到智慧平臺上來完成，接受公眾監(jiān)督，使信息變得更加暢通。在開展智慧化管理工作時，規(guī)范化、科學(xué)化的水利工程管理單位運行機制發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。③在智慧化水利工程管理的過程中，水利工程維修養(yǎng)護(hù)的市場化、社會化和專業(yè)化之間互相影響，密不可分。在智慧平臺上創(chuàng)建養(yǎng)護(hù)模塊以后，真正做到分離管理，使用招投標(biāo)的方式來管理養(yǎng)護(hù)工程項目，及時開展平臺監(jiān)督和全程跟蹤服務(wù)，確保水利工程項目得以保質(zhì)保量的完成[5]。

5 結(jié)語

如今水利工程管理系統(tǒng)建設(shè)工作還在進(jìn)一步的完善中，水利工程管理部門也正在積極的開展著體制改革工作。由于所處的體制環(huán)境和變革方向會受到很多不確定性因素的影響，因此，在創(chuàng)建智慧水利工程管理系統(tǒng)的各項制度時，需要有平穩(wěn)的體制來為其創(chuàng)建良好的發(fā)展平臺，推動其實現(xiàn)快速發(fā)展。