城市排水管網(wǎng)承擔(dān)著收集、輸送城市污水和雨水的重任，其運(yùn)行狀況直接關(guān)乎城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和居民生活質(zhì)量。隨著城市化進(jìn)程的加速，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，排水管網(wǎng)系統(tǒng)愈發(fā)復(fù)雜，傳統(tǒng)的管理模式難以滿足需求。在此背景下，建立科學(xué)的流量檢測(cè)規(guī)范并構(gòu)建高效的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，成為保障城市排水安全、優(yōu)化水資源利用、提升城市管理水平的關(guān)鍵舉措。?

一、城市排水管網(wǎng)流量檢測(cè)規(guī)范?

1.相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范解讀?

目前，行業(yè)內(nèi)已出臺(tái)了一系列關(guān)于城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)流量和液位在線監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，如中國(guó)水協(xié)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)流量和液位在線監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程》（編號(hào) T/CUWA 40054 - 2022）。該規(guī)程涵蓋總則、術(shù)語(yǔ)、監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)設(shè)備選型、監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝與維護(hù)、數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用、安全管理與操作等 7 個(gè)主要章節(jié)。?

在監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)方面，明確規(guī)定了管網(wǎng)流量和液位在線監(jiān)測(cè)方案需考慮點(diǎn)位選擇、布點(diǎn)原則以及現(xiàn)場(chǎng)踏勘要求?？茖W(xué)合理的點(diǎn)位選擇是獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，應(yīng)覆蓋污水泵站、檢查井、雨水篦子等排水系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，多方面反映管網(wǎng)運(yùn)行狀況。例如，在地勢(shì)低洼、易積水區(qū)域以及管網(wǎng)交匯處設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，能夠有效監(jiān)測(cè)可能出現(xiàn)的流量異常和積水風(fēng)險(xiǎn)。?

監(jiān)測(cè)設(shè)備選型上，對(duì)量程、分辨率、最大允許誤差、使用環(huán)境、設(shè)備安全防護(hù)等級(jí)、數(shù)據(jù)采集頻率、監(jiān)測(cè)類型、通訊方式等提出原則性要求。以分辨率為例，高分辨率設(shè)備可精確捕捉流量細(xì)微變化，為管網(wǎng)運(yùn)行分析提供更準(zhǔn)確數(shù)據(jù)；在惡劣使用環(huán)境（如污水腐蝕性強(qiáng)、電磁干擾大）下，需選用具備高防護(hù)等級(jí)和抗干擾能力的設(shè)備，確保穩(wěn)定運(yùn)行。?

二、城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)?

（一）系統(tǒng)架構(gòu)與組成?

城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建，主要由以下幾部分組成：?

1. 傳感器層：包括水位流量傳感器、壓力傳感器、超聲波傳感器等，安裝在排水管網(wǎng)各關(guān)鍵位置，實(shí)時(shí)感知管網(wǎng)內(nèi)水位、流量、壓力等參數(shù)變化，并將物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。不同類型傳感器適用于不同工況，如壓力傳感器適用于壓力管道流量監(jiān)測(cè)，超聲波傳感器在非滿管流量測(cè)量中表現(xiàn)出色。?
2. 數(shù)據(jù)采集設(shè)備：負(fù)責(zé)采集傳感器輸出的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行初步處理和存儲(chǔ)。它能夠?qū)鞲衅鲾?shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、濾波等操作，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)將處理后的數(shù)據(jù)按照一定格式存儲(chǔ)，等待上傳。?
3. 網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備：通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)（如 4G、NB - IoT 等）將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆破脚_(tái)。這些通信技術(shù)具有覆蓋范圍廣、傳輸速率高、功耗低等特點(diǎn)，滿足排水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨蟆?
4. 應(yīng)用端：為用戶提供操作界面，用戶可通過(guò)手機(jī)、電腦等終端設(shè)備訪問(wèn)。在應(yīng)用端，用戶能夠?qū)崟r(shí)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、接收?qǐng)?bào)警信息、進(jìn)行數(shù)據(jù)分析圖表查看以及遠(yuǎn)程控制部分設(shè)備等，實(shí)現(xiàn)對(duì)排水管網(wǎng)的遠(yuǎn)程管理。?

（二）系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)?

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警：系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)排水管網(wǎng)流量、液位等參數(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)，立即觸發(fā)報(bào)警機(jī)制。通過(guò)短信、彈窗等多種方式通知相關(guān)管理人員，以便及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，如管道疏通、調(diào)整泵站運(yùn)行參數(shù)等，避免內(nèi)澇、污水溢流等事故發(fā)生。例如，當(dāng)某檢查井液位持續(xù)上升并接近警戒水位時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)向運(yùn)維人員發(fā)送報(bào)警短信，提醒其前往現(xiàn)場(chǎng)排查處理。?
2. 可視化展示：借助 GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)，在電子地圖上直觀展示監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布、實(shí)時(shí)狀態(tài)（流量、液位數(shù)值及變化情況）等信息。用戶可通過(guò)地圖快速定位異常點(diǎn)位，查看詳細(xì)數(shù)據(jù)，方便進(jìn)行管網(wǎng)整體規(guī)劃和管理決策。例如，在城市排水管網(wǎng) GIS 地圖上，不同顏色標(biāo)注不同運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，紅色流量異常，便于直觀發(fā)現(xiàn)問(wèn)題區(qū)域。?
3. 輔助決策支持：基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為排水管網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度、養(yǎng)護(hù)管理、改造設(shè)計(jì)等提供科學(xué)依據(jù)。例如，根據(jù)流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)判斷管網(wǎng)負(fù)荷情況，合理安排泵站啟停時(shí)間和抽水流量，優(yōu)化管網(wǎng)運(yùn)行效率；為管網(wǎng)改造提供數(shù)據(jù)支撐，確定需要擴(kuò)容或修復(fù)的管段位置和規(guī)模。?

（三）案例分析?

1. 以揚(yáng)州市為例，該市在主汛期面臨強(qiáng)降水考驗(yàn)，城市排水管網(wǎng)排水能力面臨挑戰(zhàn)。為解決這一問(wèn)題，揚(yáng)州市政管網(wǎng)公司引進(jìn)城市污水管網(wǎng)流量在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并以高新區(qū)吉安路為試點(diǎn)。在污水管道中安裝采用德國(guó)超聲波互相關(guān)法測(cè)量技術(shù)的管道流量監(jiān)測(cè)設(shè)備，相比傳統(tǒng)多普勒算法流量計(jì)，新設(shè)備可實(shí)現(xiàn)不同水位高度斷層掃描測(cè)量，且每分鐘采集測(cè)量數(shù)據(jù)，提升精確性和實(shí)時(shí)性。?
2. 通過(guò)該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，工作人員可實(shí)時(shí)獲取管道瞬時(shí)流量、溫度、累計(jì)流量等數(shù)據(jù)。例如，在某次監(jiān)測(cè)中，顯示管道瞬時(shí)流量為 243.32L/s，溫度為 26.4℃，累計(jì)流量為 245.713 立方米，測(cè)量值精確到 0.001 立方。通過(guò)排水物聯(lián)網(wǎng)接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)排水設(shè)施實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管，輔助巡檢人員及時(shí)維修養(yǎng)護(hù)排水管線，發(fā)現(xiàn)并消除排水隱患，有效提升城市排水安全保障能力。?

三、總結(jié)與展望?

城市排水管網(wǎng)流量檢測(cè)規(guī)范的完善與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，是城市可持續(xù)發(fā)展的必然要求?？茖W(xué)規(guī)范的檢測(cè)為系統(tǒng)建設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)，先進(jìn)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)則是規(guī)范實(shí)施的有力支撐。通過(guò)兩者協(xié)同發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)城市排水管網(wǎng)的精細(xì)化管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決管網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題，降低內(nèi)澇等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)城市水環(huán)境。?隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)不斷發(fā)展，城市排水管網(wǎng)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將更加智能化、高效化。一方面，傳感器技術(shù)將不斷革新，實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、多方面的參數(shù)監(jiān)測(cè)；另一方面，數(shù)據(jù)分析模型將更加優(yōu)化，具備更強(qiáng)的預(yù)測(cè)和決策支持能力。同時(shí)，跨部門、跨區(qū)域的數(shù)據(jù)共享與協(xié)同管理也將進(jìn)一步加強(qiáng)，為城市排水事業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力，助力打造更加宜居、韌性的現(xiàn)代化城市。