一、監(jiān)測(cè)的核心價(jià)值

智慧城市建設(shè)中，排水管網(wǎng)作為水循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系城市防洪排澇、水環(huán)境質(zhì)量與居民生活保障。行業(yè)專家指出，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段如水泵計(jì)算法、水工結(jié)構(gòu)法，雖原理簡單但維護(hù)復(fù)雜、精度不足，難以滿足智慧城市對(duì)管網(wǎng)精細(xì)化、實(shí)時(shí)化管理的需求。尤其在城市規(guī)模擴(kuò)大與極端天氣頻發(fā)背景下，只有通過科學(xué)監(jiān)測(cè)掌握流量變化規(guī)律，才能為管網(wǎng)改造、防汛調(diào)度、污染溯源提供數(shù)據(jù)支撐，進(jìn)而提升城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行效率與應(yīng)急響應(yīng)能力。

二、核心技術(shù)及原理

多普勒超聲波技術(shù)是當(dāng)前排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)的主流技術(shù)。科研人員研究發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)基于聲學(xué)多普勒效應(yīng)工作：設(shè)備換能器發(fā)射特定頻率聲波脈沖，脈沖接觸水中懸浮物質(zhì)（如泥沙、微生物）后形成回波信號(hào)并被接收器捕獲；因懸浮物質(zhì)隨水流運(yùn)動(dòng)，回波頻率與發(fā)射頻率產(chǎn)生頻差，技術(shù)人員通過計(jì)算頻差可獲取實(shí)時(shí)流速；同時(shí)設(shè)備以超聲波靜壓法測(cè)量水位，結(jié)合預(yù)設(shè)的管網(wǎng)斷面參數(shù)（如管徑、斷面面積），通過 “流速 × 斷面面積” 公式即可算出瞬時(shí)流量與累計(jì)流量。該技術(shù)具備顯著優(yōu)勢(shì)：設(shè)備無轉(zhuǎn)動(dòng)部件、壽命長，適配圓形管道、矩形明渠等多種斷面，且無需頻繁現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，符合智慧城市高效運(yùn)維需求。

三、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建框架

智慧城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需整合多模塊協(xié)同工作。傳感器模塊選用多普勒超聲波設(shè)備，搭配可調(diào)節(jié)支架，工程技術(shù)人員會(huì)根據(jù)管網(wǎng)管徑與水位變化設(shè)計(jì)支架高度，確保汛期、枯水期均能有效采集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊由遙測(cè)終端機(jī)構(gòu)成，終端機(jī)實(shí)時(shí)采集水位、流速、流量、水溫?cái)?shù)據(jù)并預(yù)處理剔除異常值，再通過 4G 或有線網(wǎng)絡(luò)傳輸至后端平臺(tái)，避免數(shù)據(jù)延遲；供電模塊按現(xiàn)場(chǎng)條件選擇，市政供電穩(wěn)定區(qū)域用 12V 市電，偏遠(yuǎn)區(qū)域配置太陽能系統(tǒng)并搭配蓄電池，工程技術(shù)人員建議蓄電池需滿足兩周備用供電，防止連續(xù)陰雨天停機(jī)；數(shù)據(jù)平臺(tái)具備實(shí)時(shí)可視化展示、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)查詢功能，流量超閾值時(shí)自動(dòng)預(yù)警，管理人員可通過電腦端、手機(jī)端及時(shí)獲取信息。

四、現(xiàn)場(chǎng)安裝關(guān)鍵要點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量直接影響監(jiān)測(cè)精度，工程技術(shù)人員需遵循規(guī)范操作。設(shè)備優(yōu)先安裝在管網(wǎng)斷面規(guī)整區(qū)域，不規(guī)則斷面需提前人工修整；設(shè)備需逆水流水平固定在斷面中間，避免安裝角度偏差影響測(cè)量；探頭前方需無遮擋，石塊、凸起等障礙物需清除，防護(hù)部件與探頭距離不小于 20 厘米；設(shè)備尾部電纜用軟管包裹固定，防止水流沖刷或重物碾壓損壞，且電纜末端需置于干燥處，避免內(nèi)部氣管進(jìn)水引發(fā)故障；水流湍急區(qū)域需加強(qiáng)支架固定，連接部件用螺栓雙重緊固，防止設(shè)備松脫；安裝材料按環(huán)境適配，工業(yè)廢水管網(wǎng)用 304 不銹鋼支架防腐蝕，普通污水管網(wǎng)可用鍍鋅鋼支架。

五、優(yōu)化與發(fā)展方向

隨著智慧城市建設(shè)深入，監(jiān)測(cè)方法需持續(xù)優(yōu)化。行業(yè)研究機(jī)構(gòu)提出，未來可通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)布設(shè)微型傳感器，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)全域覆蓋以減少監(jiān)測(cè)盲區(qū)；數(shù)據(jù)處理引入大數(shù)據(jù)與 AI 算法，挖掘歷史數(shù)據(jù)建立流量預(yù)測(cè)模型，提前預(yù)判負(fù)荷高峰；設(shè)備維護(hù)向遠(yuǎn)程智能化轉(zhuǎn)型，通過平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備參數(shù)，故障時(shí)自動(dòng)定位預(yù)警；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可與城市防洪、污水處理廠系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)協(xié)同決策，比如流量驟增時(shí)提前開啟排澇泵站、調(diào)整污水處理工藝，讓管網(wǎng)管理融入智慧城市整體運(yùn)行體系。