智慧排水管网流量监测系统方案

一、 系统概述

排水管网流量监测系统，通过科学合理的布设方案设计，在排水管道关键节点上布设流量监测仪，实时采集排水管网的流量、流速、液位数据，实现业务范围内排水管网流量、流速、液位的实时感知和城域化汇集管理，并通过可靠的数据传输网络将前端采集到的各类数据接入到各个应用系统中，提升数据的利用价值，实现实时监测告警、精准快速定位事故地段、内涝分析、淤堵分析、管网运行负荷风险分析等功能，为“雨污分流、正本清源、黑臭水体整治”等提供系统化的数据支撑，加快管网问题的定位，推进黑臭水体的整治，降低城市内涝的危害。

二、 系统架构

1. 感知层

多普勒流量监测仪位于物联网结构中的最底层，通过传感网络获取感知信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。

2. 网络层

网络层是数据通信的核心，是数据传输的主要通道，网络层主要采用NB-IoT和4G通信网络，具备覆盖广、连接多、速率快、成本低、功耗低、架构优等特点。

3. 通信服务层

通信服务层主要是实现排水管网流量监测设备数据的汇集与数据管理，并提供Socket通讯服务、Data base存储服务、Web Service、MQTT代理服务、App回调服务，实现系统数据与排水管道管理平台对接，为管理平台等应用层提供专业、全面、可靠、稳定的数据通信服务。

4. 应用层

应用层为排水管网流量监测系统平台及第三方应用平台，为运维部门、管线权属单位等相关部门提供数据展示、决策分析等信息服务，实现对监控区域内的管网管线流量进行集中展示与监管，为排水系统运行负荷与风险现状评估、紧急情况处理、辅助决策判断、综合规划发展等提供支持。

三、 系统功能

1. 实时监测告警

实时监测排水管网的流量、液位状态，根据预先设定报警规则，对排水管网流量、液位的异常情况进行告警监测。安装在排水管道下的流量监测仪定时打包上传采集到的液位数据，每当排水管网流量、液位超出阈值时，立即发出报警信息，通知相关负责部门采取措施，且系统还会对不同等级的流速、流量、液位进行不同等级的告警。

2. GIS地图展示

在电子地图上显示监测点位、基本信息、实时状态等，也可以通过文本形式展示监测位置、基本信息、实时状态、历史状态记录等信息。

3. 管网调度运行

掌握排水管网的真实运行状况，对关键排水节点进行实时监控。关键排水管网运行发生状况时，进行事故分析，高效协调排水运行单位和排水养护单位的协同工作。

4. 数据分析

通过对系统中大量的流量、液位数据进行深度挖掘，从不同角度、不同维度、不同需要等方面，对各种数据进行重组、汇总及对比分析，挖掘出更有利于提升排水管网管理水平和效率的有价值数据。例如及时准确的获取排水管网流量、液位数据，进行淤堵分析、内涝分析、管网运行负荷风险分析等。

四、 系统特点

1. 集成度高

从业务问题为出发点，建立一套集成硬件产品、软件产品、数据服务、通信服务、保障服务为一体的排水管道流量监测系统方案。

2. 科学布点

对雨污水流量进行针对性的、专业的布点方案设计，在居民区、工业区、商业区等各区域排水管道的关键节点布设雨污水流量监测仪，全面监测整个排水体系的流量、液位、流速等状态，实现全链路透视。

3. 先进可靠

方案在满足功能的实用性和现有需求的前提下，考虑技术上的先进性，设备端采用边缘计算以及广覆盖、信号强的无线NB-IoT通信方案，平台端具备通用、便捷、专业的接口服务，使排水管网流量监测达到实时监控、快速响应、科学决策的目的，以避免在短期内因技术陈旧而造成整个系统性能不高或过早淘汰。

4. 性价比高

系统进行统一规划、节约人力物力，使有限的投资发挥最大的效用，有效降低了排水管网安全事故造成的经济损失以及降低了项目总成本投入。

审核编辑 黄宇