
随着城市化进程的加速,市政排水管网系统日益复杂,其运行状态直接关系到城市的防汛安全、环境保护和居民生活质量。市政排水管网水位流速在线监测系统应运而生,为排水管网的精细化管理提供了有力支持。
一、系统构成感知层:由各种传感器组成,如雷达水位计、多普勒流速仪等,安装在排水管网的关键节点,用于实时采集水位和流速数据。传输层:利用 4G等无线通信技术或有线通信方式,将感知层采集到的数据传输至管理平台。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。应用层:面向用户的各类应用界面,如 PC 端管理软件、移动端等,用户可通过这些界面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、监测方法水位监测:常用水位测量方法包括气泡式水位计、超声波水位计和雷达水位计等。气泡式水位计通过气体定律原理测量水位,适用于水位波动不大、水质较好的环境;超声波水位计利用超声波发射和接收的时间差计算水位,具有非接触式测量、精度高、可靠性强等优点;雷达水位计则通过发射雷达波并接收反射波来测量水位,可无人值守连续运行。流速监测:常用流速测量方法有电磁流速仪、超声波多普勒流速仪和浮子式流速仪等。电磁流速仪利用法拉第电磁感应定律测量流体流速,精度高、重复性好,但价格较贵、对环境要求高;超声波多普勒流速仪采用超声波多普勒频移原理测量流速,具有非接触式测量、安装方便、测流范围广等优点;浮子式流速仪结构简单、价格较低,但精度不高、易受干扰。

三、系统功能实时监测与数据采集:对排水管网中的水位、流速进行 24 小时不间断监测和数据采集,并通过无线或有线方式将数据实时传输至管理平台,为后续的数据分析和管理决策提供基础数据支持。数据分析与预警预报:借助大数据分析技术,对历史数据进行挖掘和分析,结合预设的预警阈值,当监测数据出现异常,如压力过高或过低、堵塞、泄漏等情况时,系统能够快速识别并通过声光语音、电子邮件、短信等多种方式及时通知相关人员,确保问题得到及时响应和处理。智能调度与决策支持:基于实时监测数据和预警信息,系统可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,在暴雨来临前,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,保障排水畅通无阻。同时,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。远程控制与自动化管理:管理人员可以通过管理平台远程控制排水管网中的设备,如泵站的启停、阀门的开关等,实现自动化管理,提高管理效率和应急响应速度。

四、系统优势提高管理效率:实现了对排水管网的实时监测和远程控制,减少了人工巡检的工作量和时间成本,提高了管理效率和响应速度。保障排水安全:及时发现和预警排水管网中的异常情况,如堵塞、泄漏、超负荷运行等,为防汛减灾和应急处置提供有力支持,保障城市排水安全和居民生命财产安全。优化资源配置:通过对管网运行数据的分析,合理规划和调度排水资源,提高排水设施的利用率和运行效率,降低运营成本。提升决策科学性:为城市排水管网的规划、设计、改造提供了科学准确的数据支持和决策依据,有助于制定更加合理有效的排水方案,提升城市排水系统的整体性能和管理水平。