排水管网在线监测系统

在当今城市化快速发展的背景下，城市排水系统作为城市基础设施的重要组成部分，其运行效率与稳定性直接关系到城市的防洪排涝能力、水质安全及居民生活的舒适度。随着物联网、大数据、云计算等技术的日益成熟，排水管网在线监测系统应运而生，为城市排水管理的智能化、精细化提供有力的技术支持。

排水管网在线监测系统，集数据采集、传输、处理、分析、预警等功能于一体的智慧水利解决方案。利用大量物联网传感器、采集器等设备，对城市排水管网运行状态的实时监测、数据采集、自动报警等，配合云平台的边缘计算、逻辑控制等功能，提升排水体系管理的数字化、智能化水平。

一、系统构成

1.感知层：包括安装于排水管网关键节点的各类传感器，如水位计、流量计、水质监测仪、气体检测仪等。实时采集管网内的水位、流量、水质(如COD、氨氮、PH值等)及有害气体浓度等关键参数;

2.传输层：利用有线或无线通信技术(如WiFi、LoRa、3G/4G/5G等)，将感知层收集的数据传输至管理云平台，确保数据的实时性、准确性和安全性;

3.平台层：即数据中心或云平台，负责接收、存储、处理和分析来自传输层的数据，对排水管网运行状态进行实时监测、预警和评估，为管理者提供决策支持;

4.应用层：面向用户的各类应用界面，如PC端管理软件、移动APP等。用户可通过管理云平台直观查看管网运行情况，接收预警信息，进行远程操控或发出指令;

二、工作原理

排水管网在线监测系统运行涉及“感知-传输-分析-决策-反馈”五个环节。通过感知层设备采集管网内的各项参数，利用传输层技术将数据实时上传至平台层，并对数据进行处理分析，执行报警、管理等，管理者根据预警信息作出决策，并通过应用层下达指令，根据指令进行相应调整或维护，形成闭环管理。

三、主要功能

1、实时监测与数据采集

通过在管网关键节点安装传感器，如水位计、流量计、水质监测仪等，24小时不间断收集管网内的水位、流量、流速、水质(如pH值、溶解氧、氨氮等)等关键参数信息。通过无线或有线方式传输至数据中心，为后续的数据处理提供基础数据支持。

2、数据分析与预警预报

利用大数据分析技术，对历史数据进行挖掘，对压力过高或过低、堵塞、泄漏、超负荷运行等异常情况进行示警。同时，结合预设的预警阈值，一旦监测到异常数据，系统自动以预设的声光语音、电子邮件、信息弹窗、APP推送、短信等方式通知相关人员，确保问题能够得到及时响应和处理。

3、智能调度与决策支持

基于实时监测数据和预警信息，自动分析管网运行状况，为管理人员提供科学合理的调度方案。例如，在暴雨天气来临前，系统可提前预测管网排水能力，优化排水泵站运行策略，调整排水路径，确保排水畅通无阻。根据历史数据和当前状况，为城市排水管网的规划、设计、改造提供决策依据，推动城市排水系统的持续优化升级。

4、远程控制与自动化管理

现代排水管网在线监测系统支持远程控制功能，管理人员可通过电脑或手机APP远程操控管网中的设备，如开启或关闭排水泵站、调节阀门开度等，实现对管网运行的远程精准控制。自动记录设备运行状态、维护记录等信息，为设备的日常维护、保养提供了便利。

5、可视化展示与信息共享

配备有可视化展示平台，直观地展示管网运行状态。以地图为基础，将管网布局、监测点位、实时数据等信息以图形、图表等形式直观呈现，帮助管理人员快速了解管网全局。支持信息共享功能，可与其他城市管理系统(如智慧城市平台、应急指挥系统等)无缝对接，实现数据共享与业务协同，提升城市管理整体效能。

6、环保监管与提升水务管理水平

通过实时监测水质参数，确保排放水质符合国家或地方标准，防止水体污染。以实时监测、数据分析、预警预报、智能调度、远程控制、可视化展示及环保监管等功能，为城市排水管理的现代化、智能化提供了有力保障，共同守护城市水环境，助力构建更加安全、高效、绿色、和谐的城市水环境。

四、应用优势

1.提升管理效率：实时监测和预警，及时发现并解决管网中的问题，避免小问题演变成大事故，显著提升排水管理效率。

2.增强防洪排涝能力：在暴雨等极端天气下，准确反馈积水区域和严重程度，为防汛排涝工作提供科学依据，有效减轻城市内涝。

3.降低运维成本：通过精准定位故障点和预测维护需求，减少不必要的巡查和维护工作，降低运维成本。

4.促进智慧城市发展：作为智慧城市建设的重要组成部分，为综合管理提供重要数据支撑，推动城市管理向智能化、精细化方向迈进。

排水管网在线监测系统是城市排水管理现代化的重要标志，提高管理效率和水质安全水平，促进智慧城市的建设与发展。

审核编辑 黄宇