一、方案背景
隨著工業的不斷發展和城市人口的急劇增加，工業廢水和城市污水的排放量也大量增加。目前，我國已成為世界上污水排放量大、增加速度快的國家之一。然而，總體而言污水處理能力較低，有相當部分未經處理的污水直接或間接排放，甚至有部分排污大戶偷排漏排，嚴重污染了自然水體和生態環境，對人民生活品質和健康造成了非常惡劣的影響。為及時準確地掌握城市給排水管網的運行特征，需要對其液位、流速及流量等多種基本運行參數進行測量，獲取連續的液位、流速及流量數據，掌握其變化規律。通過這些基礎數據的瞬時分析、統計計算、模型模擬，可以全面地進行系統現狀診斷與評估，為各項研究工作的開展奠定堅實的數據基礎。城市污水管網流量在線監測系統，可以實現對城市污水管網中的地下污水流量實時監測，并利用監測數據輔助污水管網的管理與維護。實現對管道內部流量數據的準確掌握，以優化水資源利用、保障城市排水安全并提升城市管理水平。

二、系統組成
城市排水管網流量監測系統總體架構主要由感知層、網絡層和應用層等組成。這個系統通過軟硬件的有機組合，成功構建了一個功能齊全、功能強大、系統穩定的排水管網流量監測系統。感知層負責實時收集排水管網中的各種數據信息，包括但不限于水位、流量、水質等關鍵參數。網絡層則確保這些數據能夠高效、安全地傳輸到應用層。應用層則利用這些數據，通過先進的數據分析和處理技術，為城市管理者提供實時的監測信息和預警服務，從而有效提升城市排水管理的智能化和精細化水平。

█感知層：由污水井液位監測儀、雨水井液位監測儀、道路積水監測儀、電子水尺、水質傳感器、智能井蓋等不同類型傳感器構成，主要提供最新實時、穩定可靠的現場監測數據。
█網絡層：采用4G/NB-IoT等組網方式，實現監測數據的無線傳輸，確保數據的實時性和準確性。
█應用層：實現人機交互的主要手段方式，包括數據儲存、數據查詢、數據可視化、統計分析、設備查詢及管理、預警預報、報警及診斷服務、管道分布查詢、設備分布、遠程調度等功能。

三、系統功能
█實時監測：系統能夠實時監測排水管網流量、液位等參數，當數據超出預設閾值時，立即觸發報警機制，通知相關管理人員及時采取應對措施。

█數據采集與存儲：前端感知設備采集的數據通過網絡等基礎設施傳輸至云平臺，進行匯聚、整合、清洗和存儲。這些數據可用于后續的數據分析和決策支持。

█數據分析與可視化：借助GIS（地理信息系統）技術，在電子地圖上直觀展示監測點位分布、實時狀態等信息。用戶可通過地圖快速定位異常點位，查看詳細數據，方便進行管網整體規劃和管理決策。同時，系統還能基于數據分析結果，為排水管網運行調度、養護管理、改造設計等提供科學依據。

█遠程管理：用戶能夠實時查看監測數據、接收報警信息、進行數據分析圖表查看以及遠程控制部分設備等，實現對排水管網的遠程管理。

四、應用場景
管網安全運行監管：通過監測管網流量、液位等管網運行參數及時發現排水管網錯接、滲流、淤堵導致的水污染等問題。
城市內澇應急指揮：汛前，接入氣象雷達信息，提前發布汛情預警；汛中，實時監測管道運行指標，按照防汛預案進行指揮調度；汛后，完成應急處置過程評估，為后續防汛準備工作提供知識庫。
管網事故次生衍生災害預警：根據監測數據，結合排水管網爆炸模型、路面塌陷模型，對沼氣等可燃氣體聚集產生的大規模爆炸風險、管線滲漏導致的路面塌陷事故進行及時預警。

五、系統價值
綜上所述，通過對城市排水管網流量監測系統的深入分析和實際應用效果的評估，我們可以明確地看到，該系統不僅在提升城市排水系統的運行效率方面發揮著至關重要的作用，而且在社會價值、經濟價值以及環境價值等多個維度上均展現出顯著的積極影響。具體而言，社會價值方面，它有效保障了城市居民的生活質量和生命財產安全，減少了因排水不暢導致的內澇等災害風險；經濟價值方面，通過精準的流量監測和數據分析，有助于優化資源配置，降低維護成本，提升城市基礎設施的投資效益；環境價值方面，則有助于減少污水溢流對水體的污染，保護生態環境，促進城市的綠色可持續發展。因此，城市排水管網流量監測系統無疑是保障城市排水安全、推動城市可持續發展不可或缺的重要手段。是提升城市管網管理決策效率、保障城市排水安全的關鍵舉措。