排水管网流量监测系统的详细介绍

地球上的水循环主要包括两种形态，自然循环和人为循环。自然循环流程是：海水蒸发->降雨->雨水排水->入海；人为循环流程是：海水蒸发->降雨->水源地取水->净水->输水->用水->污水排水->污水处理->入海。

国内，经过几十年的发展，两大循环过程中的取水、净水、输水、用水、污水处理等方面的基础建设与应用经验已较为丰富，基本可以应对突发情况。

在排水层面，应对不好情况的能力尚需加强，主要包括两种常见排水问题。一、排水不畅，近年来，多地出现几十年不遇的洪涝灾害，城区排水不畅导致房屋进水、汽车淹没、危及行人安全的情况在大部分城市都有体现。另外，城区中因排水不畅及排水工程建设不完善导致的黑臭水体也遍布各个角落。二、排水过渡，所有的降雨全部排走，遇到数月不降雨的情况，干旱严重，影响城市正常运行。

为了解决以上问题，国家制定了海绵城市、黑臭水体的系列相关政策。

落地方案包括：海绵城市建设、黑臭水体处理、疏浚排水管网、雨污合流分流措施、杜绝工业直排偷排、处理管网错接错位、根据城市发展的排水需求重新优化排水储水工程设施。通过以上方案的落地实施，以保证城市及新农村的正常运行、彻底解决重大雨涝干旱的问题或减少此类事件的发生，降低损失程度。

在发现排水问题、拟定排水工程建设需求及评估排水设施优化效果的过程中，排水流量、水位及相关参数监测是不可少的重要环节。

二、设备组成

排水管网流量监测系统负责监测排水过程中的流量、流速、水位、水温，

可定制监测水质pH、电导率、浊度等参数。

排水管网流量监测系统由以下主要部分组成：

流速流量测量传感器：通常是超声多普勒流速流量仪；

管网主机：功能是提供长时间供电，对传感器实施电源管理实现低功耗，内置DTU实现工业总线到以太网的数据转换与传输。

云平台：提供项目站点管理、接收监测数据并存储展示与下载。

安装配件：流量计安装专用支架、管网主机安装支架、流量卡、配套调试工具等

三、设备特点与参数

设备特点：

1、内置电池供电，井下无线联网，免市电接入许可，免太阳能施工市政许可，施工量小；

2、标配测量流量、流速、水位、水温，可定制测水质；

3、设备内置流量积算仪、超声高精度测水位、支持沉泥补偿

4、采集、上报时间可调；

5、高功率天线，保证无线信号连接稳定性；

6、低功耗管理DTU、休眠状态下，不消耗电池电量

7、电池种类可选一次性或可充电

8、全套设备IP68防水

管网主机参数

表3.1 管网主机参数

流速流量传感器参数

表3.2 流速流量传感器参数

四、监测系统

系统综合集成了物联网技术、移动通信技术、数据仓库技术、自动化控制等先进技术，提供了对排水末端水质进行信息自动采集、在线视频、动态监测、实时监控管理、辅助决策和应急处置管理等功能。

能满足排水管理服务中心对城市排水设施、城区河道、中水站、泉站末端运行等方面的在线监测需要，满足污水末端和其他工程管理需要，满足城市排水管理业务工作需要，可以帮助相关部门智能高效地处理排水末端设施的海量信息和数据、实现对排水末端水质安全情况的有效准确监督、实现业务办理快速高效协同。

水管网在线监测系统利用低功耗远程测控终端等设备对雨量、水位、水量、流速、水质、有毒有害气体等信息进行实时的采集，通过无线网络进行传输汇集，通过信息化管理、城市排水应急管理、大型泵站综合自动化控制和水资源管理等多种应用，服务于防汛抗旱、城市水务信息化、水资源监测管理等多项业务管理。

一、系统概述

排水管网在线监测系统利用低功耗远程测控终端等设备对雨量、水位、水量、流速、水质、有毒有害气体等信息进行实时的采集，通过无线网络进行传输汇集，通过信息化管理、城市排水应急管理、大型泵站综合自动化控制和水资源管理等多种应用，服务于防汛抗旱、城市水务信息化、水资源监测管理等多项业务管理。

二、系统组成部分

传感器监测层：主要有各种监测传感器组成，比如雨量、水位、流量、气体、水质、地理、水文传感器与泵站监控设备组成。

传输层：传输层主要有无线采集装置、NB、4G、Lora、433MHZ无线传输网络组成。

数据层：排水防涝设施、基础地理信息、实时在线监测等。

服务层：由基础设施服务、数据服务、云服务管理平台、软件服务组成。

系统功能

1、管线基础信息采集

实现对排水管网管线的位置、高度、属性等信息收集；对河道水位标高、地下水水位标高、污水厂、泵站运行情况数据信息进行收集，对于区域用水情况进行收集，对管网信息进行规范管理。

2、管网感知数据采集

实现排水管网窨井井盖监测数据采集，实现井盖状态、管网液位、管网流量、管网水质（电导率、COD、氨氮、总磷、总氮、PH）等参数采集，实现管网泵站运行参数采集监测，构建整个排水管网的智能感知。

3、GIS“一张图”监测

运用GIS技术构建地下排水管网管线规划分析系统、静态沙盘等，实现多维度直观展示排水系统；绘制三维立体式地下排水管网动态“一张图”，全局透视城市地下管网，全方位、多角度、多元化动态展示地理信息空间分布。

4、大数据分析

通过智慧管网监测平台，实现整体水质、液位、流量、气体等监测告警，实现漫溢警报；对河道断面数据、排水数据信息、污水趋势数据等进行分析，对管道淤堵、雨污合流、低洼液位及内涝等进行报警、定位。

系统特点

1、专业的感知设备

设备大多采用防爆、防水、防尘等设计，结合网管实际情况进行专业的安装方案设计，大多设备采用微功耗设计，既能内置电池供电又可外接供电，使用寿命长，安装简单、维护方便。

2、精准的布点方案

从“厂站网”进行针对性的、专业的布点方案设计，在支管、干管、主通道各个关键节点布控相应的设备，全面检测整个排水体系的运行状态，实现全链路透视。

3、完善的监测平台

以健全的数据体系为基础，构建了数据共享、调度指挥、智能决策、信息发布、智能协同等支撑平台，确保智慧管网监测平台的有效运行，真正实现逢变即报，报能定位，定位可追溯。

4、全局全链路监控

利用物联网、大数据、云计算微服务技术，实现从排水体系源头、通路、结果进行全方面监控，实现管理精细化、业务流程化，巡查智能化、考核指标化、决策智慧化

三、系统架构图