为全面掌握城市雨污水管道、排水口、明渠及河流的水量水质动态特征，需构建一套覆盖液位、流速、流量及关键水质参数的连续监测体系。该系统将通过对多源监测数据的采集与分析，揭示管网运行的变化规律，为排水系统诊断、运行效能评估以及管理决策提供科学依据，助力城市水环境治理与防汛调度。

一、设计原则

1.全面感知原则：采用液位计、流量计、水质分析仪等多类监测设备，实现对管网关键参数的全方位监测。

2.数据安全与合规原则：确保数据传输、存储与处理符合国家网络安全与数据保密相关法律法规要求。

3.可靠性与适应性原则：设备选型与安装部署需充分考虑管网内部及检查井等实际工况的复杂性，并建立定期测试、校准与维护制度。

4.专业培训与安全管理原则：加强操作与维护人员的专业技能培训，严格执行现场作业安全规范。

5.长效运维原则：建立稳定的运维团队、清晰的流程和充足的备件保障，确保系统长期稳定有效运行。

二、系统组成

1.感知层（传感器）：

流速/流量传感器：用于测量管道或渠道内的水流速度，进而计算流量。

水质传感器：包括但不限于化学需氧量传感器、悬浮物传感器、氨氮传感器、pH传感器等，用于实时监测水体主要污染指标。

2.采集传输层（数据采集与传输单元）：

数据采集主机：负责汇集各传感器数据，提供集中供电与电源管理（支持太阳能或市电），内置4G/5G通信模块，实现数据的模数转换与远程无线传输。具备本地存储与断点续传功能。

3.平台层：

核心软件平台：具备站点管理、实时数据接收、海量数据存储与管理、多维度数据可视化展示、统计分析（如趋势分析、报警分析）、报表生成以及业务应用扩展（如模型耦合、预警预报）等功能。

4.支撑层：

包括设备安装支架、防护罩、物联网流量卡、专用调试工具及线缆辅材等。

三、监测要求

数据采集频率：每4小时自动采集一次数据。

数据上传频率：与采集频率同步，每4小时上传一次数据至中心平台。支持触发式加报（如超限报警）。

数据质量控制：建立数据校验机制，确保数据的有效性与合理性。

四、设施部署要求

科学布点：基于管网拓扑结构、水力模型及管理需求，统一规划监测点位，确保监测数据具有代表性，能满足系统分析与诊断需求。

环境核实：安装前需现场确认安装位置的环境条件（如空间、遮蔽情况、信号强度等），并核对设备型号规格。

安全与防护：严格遵守地下空间作业安全规范。设备安装应避开强振动源、强电磁干扰区域及腐蚀性环境。确保安装牢固，采取不破路、不断流、不下井（指主要安装作业在井上完成）的便捷部署方式，最大限度减少对现有设施的影响。

五、主要设备选型建议

COD水质传感器：推荐采用光学法（如UV-VIS光谱法），量程覆盖0~600mg/L，精度±5%，防护等级不低于IP68，具备自清洁功能。

雷达水位计：非接触式测量，量程0.15~40m，精度±5mm，防护等级IP68，适用于恶劣气象条件。

超声/雷达多普勒流量计：适用于满管与非满管工况，测速范围0.1~20m/s，防护等级IP68，能适应复杂流态。

通讯供电单元：高度集成RTU（远程终端单元）、显示模块与供电管理，支持4G/5G通信，宽温设计以适应户外环境。

一体式窨井监测终端：集成高容量电池、通信模块与数据采集器于密闭防护壳内，内置甲烷、温湿度等环境传感器，适用于检查井内长期无人值守监测。

六、设备施工安装流程

1.准备阶段：完成各项施工申报手续；制定详细的安装施工计划与方案；准备所有设备、材料及安全防护用品。

2.安装阶段：按照设计图纸与规范进行标准化布线；传感器与主机安装定位准确、固定牢靠；做好线缆接头防水防腐处理。

3.调试阶段：进行现场设备上电、参数设置与单体调试；完成数据采集主机与中心平台的联调测试；验证数据传输的稳定性与准确性。

4.注意事项：设备搬运需轻拿轻放；安装前仔细核对配件清单；支架设计需合理，确保设备姿态正确且不受外力破坏。

七、运维保障要求

日常监控：每日通过平台检查各站点数据上传情况及设备运行状态。

定期巡检：制定并执行定期巡检计划（如月度/季度），内容包括清理传感器探头上的沉积物或生物膜、检查机械零部件有无松动或腐蚀、检测电池电压与工作状态等。

故障处理：建立快速响应机制，及时排除现场故障，恢复系统正常运行。

数据质量管理：

有效数据获取率不低于90%。

明显异常或无效数据比例不高于10%。

一般故障修复时间不超过24小时。

周期性维护：根据设备要求和使用情况，进行定期校准和性能测试。

八、预期成果与效益

本系统实施后，将实现对城市管网运行状态的常态化、精细化监控，为管网运行调度、溢流污染控制、防汛应急响应、管网健康状况评估以及长远规划建设提供坚实的数据支撑，最终提升城市水环境治理与公共安全管理水平。