SOLUTION DETAIL
城市排水监测系统解决方案
① 国办发〔2021〕11号——《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》 要求"全面排查城市排水防涝设施,摸清排水管网、泵站等设施的分布和运行状况","逐步建立城市排水防涝设施数字化档案,加强信息化管理",直接为本方案的管网GIS数字化建设和在线监控...
2.0 政策支撑
① 国办发〔2021〕11号——《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》 要求"全面排查城市排水防涝设施,摸清排水管网、泵站等设施的分布和运行状况","逐步建立城市排水防涝设施数字化档案,加强信息化管理",直接为本方案的管网GIS数字化建设和在线监控建设提供政策依据。
② 建城〔2022〕36号——《"十四五"城市排水防涝体系建设行动计划》 明确提出"加快推进排水管网的检测修复"和"推进排水防涝智慧化管理平台建设,对排水管网、泵站等关键节点实施在线监控",为管网液位、流量全面监测建设提供直接依据。
③ 国务院令第641号——《城镇排水与污水处理条例》 第十三条明确规定:"城镇排水主管部门应当建立完善城镇排水与污水处理监测体系,对城镇排水与污水处理实施实时监控。"本方案是落实该条例法定监控义务的核心手段。
④ 建办城函〔2024〕106号——《关于做好2024年城市排水防涝工作的通知》 要求"加强河湖、水闸、排水管网、泵站等的联排联调,根据气象预警信息及时采取预先腾空、预降水位等方式,腾出管网、河道及调蓄设施空间",直接支撑本方案泵站联动调度功能建设。
⑤ 《新型智慧城市评价指标》(2016年) 将智慧水务纳入智慧城市建设评价指标体系,各地申报新型智慧城市须建设相应的排水监测平台,为本方案提供城市评优考核层面的建设驱动力。
政策目标与本方案对应关系
| 政策要求 | 本方案对应建设内容 |
|---|---|
| 建立排水设施数字化档案 | 管网GIS数字孪生平台 |
| 关键节点在线监控 | 窨井液位仪 + 流量计网络 |
| 法定实时监控义务 | 7×24小时数据采集与上报 |
| 泵站联排联调 | 泵站SCADA对接与调度建议模块 |
| 智慧城市评价达标 | 智慧水务建设指标覆盖 |
2.1 适用客户
城市排水公司、住房和城乡建设局排水管理处、市政园林局
2.2 建设背景与痛点
城市排水系统是城市防涝的核心基础设施,主要问题包括:
- 管网运行状况不透明,管理部门无法掌握管网实时液位和流量;
- 污水冒溢事件频发,发现滞后,影响环境和公众安全;
- 泵站调度依赖人工,无法根据实时管网状态进行精准调度;
- 缺乏管网健康评估数据,排查和改造决策缺乏依据。
2.3 建设目标
建立覆盖"主干管网—检查井—泵站"的全要素在线监测网络,实现排水系统状态透明化、异常预警自动化、调度指挥数据化。
2.4 系统架构
感知层
窨井液位监测仪(检查井液位)
雷达流量计 / 多普勒流量计(主要断面流量)
雷达超声波多功能流量计(污水井、排污口)
智能井盖监测终端(井盖安全状态)
地埋式水浸传感器(泵房、地下空间)
LoRaWAN物联网网关(组网汇聚)
传输层
NB-IoT / 4G / LoRaWAN
平台层
城市排水在线监测管理平台
管网GIS数据库
水力模型接口
应用层
排水调度指挥中心
移动端巡查APP
第三方系统对接(智慧城市平台)
2.5 主要建设内容
(一)前端感知设备采购与安装
| 设备 | 安装位置 | 监测参数 |
|---|---|---|
| 窨井液位监测仪 | 排水干管检查井、分流节点井 | 液位、溢流预警 |
| 多普勒流量计(SF-DW06-F) | 主要排水管网截面 | 水位、流速、流量 |
| 雷达超声波多功能流量计 | 污水干管、排污口、雨水出口 | 满管/非满管流量 |
| 智能井盖监测终端 | 道路检查井 | 位移、开启、溢水告警 |
| 地埋式水浸传感器 | 排水泵站地下泵房 | 水浸状态报警 |
| LoRaWAN网关 | 路灯杆/电力杆 | 数据汇聚、转发 |
安装技术要点:
- 流量计安装位置应选择满足前10D后5D直管段的断面;
- 液位计安装需避开进出水管直接冲击区域;
- 井盖监测终端安装采用不干胶粘贴+螺丝固定双重固定工艺;
- 所有设备防护等级不低于IP68(水下1m,30分钟)。
(二)平台软件开发
城市排水在线监测管理平台主要功能模块:
- 管网GIS一张图:集成管网矢量数据,在地图上展示各监测节点实时状态(液位、流量、告警);
- 实时监控看板:各节点液位/流量折线图、日/月/年统计报表;
- 溢流预警:根据液位阈值触发多级告警,推送至责任人手机;
- 泵站联动:与泵站SCADA系统对接,实现基于液位的泵站自动化调度建议;
- 井盖管理:井盖状态地图、异常工单自动生成与派发;
- 数据接口:标准RESTful API,支持对接智慧城市大数据平台、水利部门系统;
- 报表中心:自动生成日报、月报、年报,支持导出PDF/Excel。
(三)运维服务
- 季度设备巡检(检查密封、通信、电量);
- 流量计每半年现场比测校准一次;
- 平台7×24小时监控,故障4小时响应;
- 提供备用设备库,确保快速换机;
- 年度管网运行分析报告。
2.6 与相关标准的符合性
本方案建设内容符合以下主要规范标准:
- 《城镇排水与污水处理条例》(国务院令第641号)
- 《城市排水(雨水)防涝综合规划编制大纲》(住建部)
- 《城镇污水处理提质增效三年行动方案》(建城〔2019〕52号)
- GB/T 33700《流量测量》、GB/T 7623《液位测量》等相关技术标准