在城市排水系统中，排水管网的高效运行至关重要。排水管网监测系统作为保障其正常运作的关键，其中接触式多普勒流量计和水质传感器发挥着不可或缺的作用。

一、多普勒流量计（一）工作原理

接触式多普勒流量计基于多勒普效应进行流量测量。当水流中的杂质或气泡（作为散射体）移动时，它们会反射超声波信号。流量计发射超声波脉冲到流体中，通过测量反射波与发射波之间的频率差（多普勒频移），即可计算出流体的流速。

（二）安装方式管道内安装

将接触式多普勒流量计的探头直接插入管道内，确保探头与水流充分接触。这种安装方式可使探头直接获取流体的流速信息，测量精度较高。但在安装过程中，需要对管道进行开孔操作，对管道密封的性和完整性有一定影响。通常适用于新建管道或在不影响正常排水的情况下进行安装。

2.井内安装

在排水检查井内安装流量计。将流量计固定在井壁上，使探头伸入排水管中。这种方式相对管道内安装较为简便，便于后续的维护和检修。但需要考虑检查井内的环境条件，如积水、杂物等因素对流量计的影响。

（三）应用场景与优势

多普勒流量计适用于各种类型的排水管网，尤其在含有一定杂质和气泡的污水管道中表现出色。其优势在于能够实时、连续地测量流量，且对流体的流态适应性强。在城市排水管网的流量监测、雨水泵站的流量控制以及污水处理厂的进水流量监测等方面广泛应用，为排水系统的优化调度和运行管理提供准确的流量数据。

二、水质传感器（一）常见类型及功能化学需氧量（COD）传感器 COD 是衡量水中有机物含量的重要指标。COD 传感器通过化学反应原理，将水样中的有机物氧化，测量所需的氧化剂的量来确定 COD 值。它能够快速、准确地反映水中有机污染的程度，为水质评估和污染控制提供依据。氨氮传感器 氨氮是水体中氮循环的重要组成部分，也是衡量水质污染程度的关键指标之一。氨氮传感器利用电极法或光度法等原理，实时监测水中氨氮的浓度。例如，电极法氨氮传感器通过氨离子选择性电极与水中的氨氮发生反应，产生与氨氮浓度相关的电位信号，从而实现对氨氮浓度的测量。其在污水处理过程中对氨氮去除效果的监测以及受污染水体的水质评估等方面具有重要意义。pH 传感器 pH 值反映了水体的酸碱性，对水生生物的生存和水质稳定性有重要影响。pH 传感器基于氢离子选择性电极的工作原理，将水中的氢离子浓度转换为电位信号，进而测量出水样的 pH 值。在排水管网中，pH 传感器可用于监测工业废水排放对排水系统的影响，以及在污水处理过程中的 pH 调节控制等。（二）安装位置与布局

水质传感器在排水管网中的安装位置应根据监测目的和管网布局进行合理选择。一般在排水源头（如工厂排污口、居民区污水出口等）、关键节点（如泵站、管道交汇处等）以及排水末端（如污水处理厂进水口、河道排放口等）设置水质传感器。通过合理布局，实现对排水管网水质的、实时监测，及时掌握水质变化情况，为污染源追溯和水质调控提供数据支持。

三、排水管网监测系统的集成与应用接触

式多普勒流量计和水质传感器在排水管网监测系统中相互协作，共同构建起完善的监测网络。流量数据与水质数据相结合，可实现对排水管网运行状态的综合评估。例如，当某一区域的流量突然增大且水质指标出现异常时，可及时判断为可能存在污染源偷排或管网泄漏等情况，为应急处理提供决策依据。通过监测系统的数据采集、传输和分析，排水管理部门能够实现对排水管网的精细化管理，提高排水系统的运行效率和稳定性，保障城市水环境的安全与可持续发展。