
城市排水管网是水环境治理的 “生命线”,其运行效率直接关乎居民生活与生态安全。传统监测模式的滞后性与局限性,已难以匹配现代城市精细化治理需求。智慧排水管网在线监测系统以水质、流量双维监测为核心,通过技术集成实现实时感知、数据联动与智能研判,为管网运维、污染防控提供科学支撑,成为破解排水管理难题的关键路径。
一、水质在线监测:多参数精准感知水体状态
(一)核心监测指标与精度要求
水质监测是管网污染防控的基础,需实现多参数连续追踪。环境工程专家强调,监测系统应覆盖 pH 值、溶解氧、电导率、浊度、氨氮、COD 等关键指标,且各项参数需满足实用精度标准。pH 值覆盖 0-14 全量程,精度控制在 ±0.1 以内,分辨率达 0.01 以精准反映水体酸碱平衡;溶解氧测量范围涵盖 0-20mg/L(0-200% 饱和度),误差不超 2% FS,分辨率维持 0.01mg/L 以捕捉含氧变化。电导率监测量程 0-5000uS/cm 且支持扩展,1.5% FS 的精度与 1uS/cm 的分辨率可有效反映水体离子含量;浊度监测覆盖 0-1000NTU,误差控制在 ±3% FS 或 ±3NTU,0.1NTU 的分辨率能及时发现悬浮颗粒异常。

(二)技术设计与稳定运行保障
一体化传感器被集成于监测系统,最多可同步测量 5 个参数(含温度),温度测量范围 0-50℃、精度 ±0.5℃,为指标校准提供环境参考。自动清洁装置通过预设间隔与圈数定期清理传感器表面,防止微生物附着与污染物沉积,大幅降低维护成本。快速插拔防水接头简化拆装流程,前端保护罩经科学开孔设计,既规避大颗粒物质对探头的破坏,又不影响测量准确性。标准数字接口使传感器可直接对接数据采集设备,配套软件实现参数设置与数据实时上传,让管理人员及时掌握管网水质动态。
二、流量在线监测:科学把控管网水流动态
(一)测量原理与核心参数标准
流量监测为管网调度提供核心数据,需适应复杂工况下的精准测量。给排水领域学者指出,基于多普勒效应与速度面积法的监测技术,能减少对水流流态的干扰,适配多样化管网环境。该技术通过频谱分析算法探测流速,测量范围 0.02-5m/s(可扩展至 10m/s),精度达 ±1%±0.01m/s,1mm/s 的分辨率可捕捉微小流速变化。水位监测量程 0-10m(支持扩展),±1cm 的精度与 1mm 的分辨率,结合流速数据通过专用算法计算瞬时与累计流量,流量测量范围 0.001-9999999999m³/h,精度根据断面形态控制在 ±2%-3%。

(二)安装部署与环境适配设计
设备被固定于渠道、管道顺直段,顺直段长度按水力半径 5-10 倍规划,且无过流阻挡物以保证水流稳定。四颗不锈钢螺丝即可完成底部固定,淤积场景通过支架抬高设备预留空间,避免测量偏差。IP68 防护等级与耐腐蚀外壳设计,使设备能在 - 20-65℃(不结冰)环境长期工作,标准通讯协议支持与遥测终端机、本地控制器等组合,形成远程、本地或便携式监测模式,适配不同应用场景。
三、数据融合应用:赋能管网智能治理实践
监测平台将水质、流量数据汇总分析,通过数学模型评估管网运行状态,异常情况发生时自动触发报警机制,通知管理人员排查隐患,避免污染扩散或管网超载内涝。长期积累的数据为管网优化提供支撑,设计人员通过分析不同时段、区域的参数变化规律,制定针对性改造与维护方案,提升管网运行效率。同时,监测数据对接城市智慧水务平台,与污水处理、水利调度等系统联动,构建全方位水环境治理体系。


实践中,该系统已在多地管网改造项目中发挥作用,精准追溯污染源头使环境监管更具针对性,动态流量监测为调度提供科学依据,有效降低内涝风险。随着物联网、大数据技术发展,传感器精度与稳定性持续优化,数据传输的实时性与安全性不断提升。未来,更多先进技术的融入将进一步强化系统赋能能力,为生态宜居城市建设筑牢排水管网保障。