城市生命线的安全运行离不开排水管网的稳定支撑，其不仅是防汛排涝的 “脉络”，更是污水收集处理、保障生态环境的关键基础设施。当前，城市化进程加速导致管网负荷持续增加，传统人工巡检效率低、响应滞后，难以应对复杂管网的动态管理需求，构建科学高效的在线检测系统成为守护城市生命线安全的核心举措。

方案核心目标

本方案聚焦排水管网运行的全流程监测需求，依托现代传感技术与无线通信技术，搭建覆盖全面、响应迅速的在线检测体系。通过实时捕捉管道内水位、流速、流量、流向等关键指标，生成精准数据台账，为管网堵塞预警、内涝防控、污水调度等提供科学依据。系统建设严格遵循国家相关政策标准，确保监测数据具备权威性与实用性，推动水务管理从 “被动处置” 向 “主动预防” 转型。

核心监测模块设计

雷达水位监测单元

雷达水位监测单元由监测设备、工业级供电系统及模块化支架构成，技术人员通过波束角优化设计，有效规避井壁干扰，确保监测稳定性。该单元监测量程达 7 米，精度控制在 ±3mm，支持 6-24V 宽电压供电，低功耗特性适配长期无人值守场景。

其采用非接触式测量技术，不会受水体污染影响，也不破坏水流结构，在 - 35℃至 80℃的温差环境中可通过温度补偿功能保持高精度。数据传输支持 GPRS、4G、卫星通信等多种方式，本地存储可通过 TF 卡扩展至 256GB，同时具备远程配置、升级与故障自诊断功能。安装时采用不锈钢支架固定于检查井中间位置，保持水平安装，兼顾信号传输与后期维护便利性

超声波流量监测单元

超声波流量监测单元针对管网流量动态监测设计，集成流速、流量、水位、温度多参数同步采集功能。流速测量范围为 0.02-5m/s，流量精度根据管道断面形态控制在 ±2-3%，水深测量覆盖 0-10m 范围，可满足不同管径管网的监测需求。

该单元采用间隔式工作模式，默认 5 分钟一次数据采集，监测指标超标时自动提升上传频率并触发报警。供电系统集成 32 位处理器与大功率天线，支持多接口扩展，可接入各类辅助传感设备，在潮湿环境中仍能保持稳定运行。安装支架采用模块化拼接设计，固定于管道内部低端，供电设备置于井口位置，便于信号传输与电池更换。

一体化监测单元

一体化监测单元整合雷达水位与超声波流量监测功能，形成 “管道 - 井口” 全范围监测覆盖。雷达水位设备安装于井口，弥补单一流量监测设备的监测盲区，尤其在汛期可提前捕捉水位异常上升趋势，为内涝预警争取时间。

该单元延续间隔工作与休眠切换设计，确保长期续航，数据传输与存储功能与单一模块保持一致，支持多平台数据迁移与共享。设备安装采用分点固定方式，流量监测设备置于管道内部，水位监测与供电设备安装于井盖下方，通过模块化支架实现快速拆卸与维护。

布设与安装原则

监测站点布设需结合管网结构特点，排水主管、重要管线及调蓄构筑物出口侧重流量与水位协同监测；居民区、商业区内部以水位监测为主，辅以流量数据采集；管道汇流节点、污水厂分支节点重点设置流量监测点。

安装位置需选择水面平缓、无回流漩涡的管道段，避开排水口、管道弯曲、跌水等易产生水流扰动的区域。若必须在管道结合处安装，需距离拐点至少 10 倍管道直径，同时避开井壁疏松、结构复杂的检查井，降低安装难度与设备损耗风险。

应用价值与优化方向

该系统已在多地管网治理项目中得到应用，通过实时监测数据支撑，管网堵塞、偷排漏排等问题的发现效率显著提升，汛期内涝预警响应时间大幅缩短，为污水处理厂优化调度、降低能耗提供了数据支撑。

未来优化将聚焦三方面：一是拓展传感设备兼容性，增加管道腐蚀、气体浓度等监测指标；二是强化数据分析算法，结合管网模型实现运行状态精准预测；三是提升系统互联互通能力，与城市防汛、生态环境监测等平台深度融合，构建全域水务智慧管理体系，进一步筑牢城市生命线安全屏障。