1 系统建设背景与依据
城镇智慧排水管网监测系统是智慧城市基础设施的重要支撑，其技术体系需贯穿设计、建设、运维全流程，以标准化框架实现管网智能化管控。系统建设需严格遵循《城镇排水与污水处理条例》（第 641 号）、《室外排水设计规范》GB 50014-2006 (2014 年版) 及行业标准 T/CAS 784-2023，适配市政管网雨污混接、管道堵塞、汛期内涝等现实问题，兼顾技术实用性与未来扩展需求。
2 系统架构技术规范
2.1 感知层技术要求
感知层作为数据采集核心需部署于管网关键节点，技术人员需按 “主管线与重要管线侧重流量 + 水位协同监测，居民区管网以水位监测为主” 的原则选型设备，所有设备需满足高精度、抗干扰、低功耗特性以适应井下潮湿腐蚀环境。
核心设备参数需符合以下要求：雷达水位计量程≥7m、精度 ±3mm、天线发射角度≤8°、防护等级≥IP68；多普勒超声波流量计需覆盖流速 0.02-5m/s、水深 0-10m 测量范围，温度测量精度 ±0.5℃且防护等级达 IP68；水质传感器对 COD、氨氮等参数的测量误差≤±5%，响应时间≤30 秒并支持连续在线监测。
展开剩余72%安装环节中，雷达水位计通过螺纹固定于 L 型不锈钢支架且置于检查井中间，多普勒超声波流量计借助模块化支架安装在管道内部低端，避免干扰水流与污染影响。监测点需在穿隧道段、低洼易涝点、管道汇流节点加密布设，同时避开排水口、垂直跌水等易影响精度的位置，形成全域感知网络。
2.2 传输层技术要求
传输层需构建多技术融合的通信网络，搭配高性能锂电池供电系统保障持续运行。4G/5G 模块适用于暴雨期液位突变等实时性场景，数据传输延迟≤10 秒；NB-IoT 窄带物联网适配偏远区域节点，单次传输功耗≤10mWh 且续航周期≥12 个月；LoRa 终端支持自组网，无遮挡环境下通信距离≥1 公里；光纤传输承担主干管网数据任务，带宽需满足每节点每秒 100Mbps 以上需求且抗干扰能力达 EMC 等级 3 级。
供电系统需集成 32 位工业级处理器与≥16M 运行内存，支持 256G 扩展存储，提供 3 路开关量输入、2 路 4-20mA 模拟量输入及 2 路 RS485 接口，兼容多种通信方式并实现 “一包多投”。系统工作温度需覆盖 - 30℃至 65℃，网络架构融入 AES-256 加密与主干链路 100% 冗余设计，保障数据传输安全稳定。
2.3 平台层技术要求
平台层需覆盖数据管理、监控预警、分析决策三大核心功能，同时具备远程维护能力。数据管理方面，研究人员认为平台需支持≥5 年原始数据存储，通过表格、曲线图等形式同步至多终端，数据查询响应时间≤3 秒；监控预警环节，智能算法需实时识别参数异常（如水位超阈值 20%、流速突变 50%），通过多形式示警确保信息触达责任人时间≤5 分钟；分析决策功能需集成 GIS 技术实现可视化管控，提供管网负荷分析、内涝模拟等支撑。此外平台需支持远程配置设备参数、升级程序，满足跨部门协同管理需求。
3 关键技术应用要求
3.1 物联网与云计算集成技术
物联网与云计算的深度集成需优化系统效能，传感器与通信设备互联需遵循《物联网感知层接口规范》（GB/T 30240.1-2013）实现数据共享；云端需支撑单平台并发处理≥10000 个监测节点，数据处理延迟≤1 分钟。所有接入设备需满足低功耗要求，雷达水位计平均功耗≤30mW、超声波流量计平均功耗≤1W，延长续航周期。
3.2 全维度安全保障技术
安全体系需覆盖物理、网络与数据层面。物理安全上，雷达水位计外壳采用铝合金材质，流量计与供电系统外壳用 ABS 材质，确保潮湿腐蚀环境下使用寿命≥5 年；网络安全需通过账号密码 + USBkey 双因子认证限制操作，操作日志保存周期≥1 年；数据安全需符合《信息安全技术 网络安全等级保护基本要求》二级规范，传输与存储均加密处理，故障恢复时间≤2 小时。
4 结语
城镇智慧排水管网监测系统需围绕 “感知精准、传输稳定、平台智能” 核心目标，以国家政策与行业标准为依据，通过标准化架构与关键技术创新，解决管网运行实际问题。系统建设需精简冗余环节、聚焦核心功能，为市政管网智能化管理提供可靠技术支撑，助力提升城市防洪排涝与水环境治理能力。
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