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管网智能监测终端工作原理及应用

在城市排水管网精细化管控体系中,管网智能监测终端已成为保障管网安全运行、提升水务管理效率的核心设备。行业水务工程师指出,

在城市排水管网精细化管控体系中,管网智能监测终端已成为保障管网安全运行、提升水务管理效率的核心设备。行业水务工程师指出,该终端并非单一的传感装置,而是一套适配管网多元监测需求的集成化系统,其工作机理始终围绕实际应用场景设计,可在汛期内涝预警、旱季管网监管、污水调度优化等场景中发挥关键作用,整体运行以 “感知 - 传输 - 管控” 为核心逻辑,且各模块均具备强场景适配性。

前端多源感知模块是终端落地应用的基础,其核心价值在于为不同管网场景提供精准的数据采集方案。监测领域技术人员认为,该模块的传感单元需兼顾接触式与非接触式测量优势,以应对复杂管网环境。在窨井水位监测场景中,非接触式雷达传感单元会被布设至井盖下方,其 8° 窄波束角可有效规避井壁金属构件的多径干扰,通过电磁波发射与回波接收的时间差测算水位,同时内置的温度补偿模块能修正温差误差,使 7 米量程内的水位数据精度控制在 ±3 毫米,该方案被广泛用于居民区、商业区的内涝预警前端。在主干管流量监测场景中,接触式多普勒超声波传感单元会固定于管道低位,利用超声波频率偏移量换算水流速,结合水位与管道断面参数得出流量数据,其 0.02-5m/s 的流速量程与 ±1% 的测量精度,可满足污水主干管、箱涵等场景的流量监测需求,同时该单元还能同步采集水温数据,为管网水质溯源提供辅助参考。

传输与存储模块的设计以保障应用场景的数据连续性为核心目标。通信技术研发人员表示,该模块的多信道切换能力可适配不同现场通信条件。在城区管网场景中,终端可通过 4G 或以太网信道,将采集的水位、流量数据按水文监测规约封装后,向多个管理平台同步发送,同时附带设备电压、信号强度等状态参数;在偏远郊区管网场景中,终端可切换至卫星或 433 无线信道,确保数据稳定传输。针对地下管网信号中断的高频问题,模块会启动本地缓存机制,采集数据被暂存至内置闪存与可扩展存储卡中,待通信恢复后自动补传,其最高 256GB 的存储容量可实现 3 年以上历史数据留存,且支持本地 USB 或无线链路导出数据,为管网运维的事后溯源提供数据支撑。

控制与预警模块是终端实现应用闭环的关键,其运行逻辑直接对接管网管控需求。水务运维专家提出,该模块的智能研判能力可将监测数据转化为管控指令。在汛期内涝场景中,当终端监测的窨井水位突破预设阈值,系统会自动提升数据上传频率,同时触发本地报警指示灯与远程平台预警,部分终端还可联动管网泵站、阀门的控制单元,实现排水调度的自动化响应;在旱季管网监管场景中,终端可通过流量数据的异常波动,识别管网偷排漏排行为,同步向监管平台推送预警信息。此外,模块支持远程参数配置与程序升级,运维团队无需到场即可完成设备调试,使终端的场景适配能力持续优化。

在实际项目应用中,该终端已展现出显著的管控价值。在空港新城管网监测项目中,终端的汛期预警功能提前捕捉管网水位异常,使内涝溢流灾害得到有效规避;在南北大涌管网项目中,终端的流量监测数据为旱季偷排监管提供了量化依据,同时辅助污水处理厂完成了调度优化。

管网智能监测终端的工作原理深度贴合管网实际应用需求,其多模块协同的运行体系,为城市排水管网的安全运行与精细化管理筑牢了技术根基。