城市排水管網(wǎng)是 “城市生命線” 的關(guān)鍵一環(huán)，卻長期面臨管理難題 —— 水務(wù)專家調(diào)研發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)模式依賴人工巡檢，難以實(shí)時(shí)捕捉管網(wǎng)內(nèi)水位、流速動(dòng)態(tài)，極端天氣下內(nèi)澇預(yù)警滯后、污水偷排難發(fā)現(xiàn)等問題頻發(fā)，既影響居民生活，也制約城市生態(tài)治理。為此，智慧排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依托 “實(shí)時(shí)感知 + 智能分析” 技術(shù)，成為破解管網(wǎng)管理困境、推動(dòng)水務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心方案。

一、系統(tǒng)核心架構(gòu)與關(guān)鍵設(shè)備

1.1 感知層：數(shù)據(jù)采集的 “前端觸角”

感知層是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源頭，主要包含兩類核心設(shè)備：

• 雷達(dá)水位監(jiān)測(cè)模塊：采用非接觸式測(cè)量，發(fā)射 8° 窄波束角電磁波規(guī)避井壁干擾，測(cè)量范圍 0-7 米、精度 ±3 毫米，支持 - 35℃至 80℃溫差環(huán)境，無需接觸水體即可穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，避免污染與機(jī)械磨損。

• 超聲波流量監(jiān)測(cè)模塊：接觸式設(shè)計(jì)，同步監(jiān)測(cè) 0.02-5m/s 流速與 0-10 米水深，流量計(jì)算精度 ±2%-3%，可識(shí)別水流方向，適配雨污合流、支管匯入等復(fù)雜場(chǎng)景。

1.2 傳輸與供電單元：數(shù)據(jù)與能源保障

• 傳輸層：構(gòu)建多通道網(wǎng)絡(luò)，支持 3G/4G、衛(wèi)星、433MHz 無線通信，具備 “一包多投” 功能，可同步向多管理中心傳數(shù)據(jù)，信號(hào)中斷時(shí)本地緩存暫存，恢復(fù)后自動(dòng)補(bǔ)傳。

• 供電與存儲(chǔ)：鋰電池系統(tǒng)支持 6-24V 寬電壓，平均功耗＜30mW，單次充電滿足 6-12 個(gè)月無人值守；集成最大 256GB 擴(kuò)展存儲(chǔ)，歷史數(shù)據(jù)永久保存、掉電不丟失。

二、核心功能與應(yīng)用邏輯

2.1 數(shù)據(jù)采集與動(dòng)態(tài)預(yù)警

監(jiān)測(cè)設(shè)備可按需設(shè)定采集頻率，默認(rèn)每 5 分鐘采集流速、水位、流量數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)值超預(yù)警閾值（如水位接近滿管），設(shè)備自動(dòng)提升采集頻率至 1 分鐘 / 次，并觸發(fā)報(bào)警，為防汛、防溢流爭取響應(yīng)時(shí)間。

2.2 平臺(tái)管理與跨部門共享

管理平臺(tái)支持遠(yuǎn)程操作：運(yùn)維人員可遠(yuǎn)程配置設(shè)備參數(shù)、升級(jí)程序、重啟設(shè)備，減少現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本；同時(shí)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)遷移接口，可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同步至河道管理、泵站監(jiān)控等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)跨部門協(xié)同。此外，平臺(tái)支持 USB 或 WiFi 導(dǎo)出歷史數(shù)據(jù)，為養(yǎng)護(hù)計(jì)劃制定提供依據(jù)。

三、工程布設(shè)要點(diǎn)與實(shí)踐價(jià)值

3.1 科學(xué)布設(shè)原則

• 站點(diǎn)選址：主管、調(diào)蓄構(gòu)筑物出口設(shè)流量 - 水位一體化監(jiān)測(cè)點(diǎn)；居民區(qū)、商業(yè)區(qū)以水位監(jiān)測(cè)為主；污水廠匯流前分支節(jié)點(diǎn)強(qiáng)化流量監(jiān)測(cè)。

• 安裝禁忌：避開管道匯流處、跌水、彎道（易生回流影響精度），若近拐點(diǎn)安裝，需距拐點(diǎn)≥10 倍管道直徑；采用不銹鋼模塊化支架，便于拆卸維護(hù)。

3.2 實(shí)踐成效

某城引入系統(tǒng)后，汛期內(nèi)澇預(yù)警響應(yīng)時(shí)間縮短至 40 分鐘，內(nèi)澇影響范圍縮小 60%；旱季污水處理廠依實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)調(diào)參數(shù)，單位水處理能耗降低 15%；長期數(shù)據(jù)積累還助力管網(wǎng)數(shù)字化建模，實(shí)現(xiàn) “精準(zhǔn)清淤”，避免盲目作業(yè)浪費(fèi)。

四、系統(tǒng)的民生意義與發(fā)展方向

智慧排水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅讓管網(wǎng)管理從 “被動(dòng)修” 轉(zhuǎn)向 “主動(dòng)防”，更直接服務(wù)民生：暴雨時(shí)可向社區(qū)推積水預(yù)警、聯(lián)動(dòng)調(diào)整公交路線，減少居民出行風(fēng)險(xiǎn)。未來結(jié)合 5G 與 AI 技術(shù)，系統(tǒng)還將實(shí)現(xiàn)管道故障預(yù)測(cè)、數(shù)字孿生模擬改造效果，進(jìn)一步降低運(yùn)維成本，為城市構(gòu)建 “安全、綠色” 的排水體系提供支撐。