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城市排水监测系统解决方案

城市排水监测系统解决方案面向主干管网、检查井、泵站和排口,部署液位、流量、井盖和泵站状态监测,帮助排水主管部门和运营单位实时掌握管网运行态势、提前预警冒溢风险并支撑联排联调。

城市排水监测系统解决方案
综合方案

一、政策支撑

核心政策依据

序号政策文件建设要求与本方案关系
01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。
02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。
03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。
04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。
05《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。

政策文件原文截图

国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见文件截图
图: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》截图(来源:中国政府网)。
十四五城市排水防涝体系建设行动计划文件截图
图:建城〔2022〕36号《“十四五”城市排水防涝体系建设行动计划》PDF截图。
城镇排水与污水处理条例文件截图
图:《城镇排水与污水处理条例》截图(来源:生态环境部法规库)。
关于做好2024年城市排水防涝工作的通知文件截图
图:建办城函〔2024〕106号《关于做好2024年城市排水防涝工作的通知》截图。

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
综合方案

二、适用客户

本方案主要服务于以下主管部门、运营单位和项目建设主体,可作为独立项目采购,也可纳入智慧城市、水务信息化、防汛应急或专项治理项目同步建设:

城市排水公司

管网、泵站和排口日常运营管理使用方

住房和城乡建设局排水管理处

排水防涝主管部门和项目监管单位

市政园林局

市政设施维护、道路排水和现场处置协同单位

综合方案

三、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:

现状痛点与建设需求

现状痛点具体影响
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。
综合方案

四、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。

综合方案

五、系统总体架构

城市排水监测系统采用"感知层—传输层—平台层—应用层"四层架构,将管网、检查井、泵站和排口等关键节点纳入统一在线监测,形成排水系统运行状态一张图。

架构层级建设内容作用说明
感知层管网液位计、流量计、智能井盖、泵站运行状态采集连续采集主干管网、检查井和泵站运行数据。
传输层LoRaWAN、4G、NB-IoT 与有线专网接入根据井下环境和站点条件选择通信链路,保障数据稳定上传。
平台层排水监测平台、GIS 管网一张图、告警引擎、统计报表汇聚多源监测数据,形成实时态势、趋势分析和异常预警。
应用层排水调度、设施运维、冒溢预警、应急联动服务排水公司、主管部门和运维单位的日常管理与汛期调度。
城市排水监测系统解决方案总体架构图
图:城市排水监测系统解决方案总体架构示意。
综合方案

六、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

平台主要功能模块

功能模块建设内容
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。
综合方案

七、建设规模参考标准

本方案可根据管理范围、风险等级、预算条件和既有系统基础分阶段建设,以下为参考规模:

建设规模监测点数量典型配置适用范围
试点型20-50 个点位重点易涝井、主干管液位、少量泵站接入单一区域或重点片区试点。
区县型80-200 个点位主干管网、重点检查井、泵站与排口联动监测区县排水管理和汛期调度。
城市级300 个点位以上全域管网监测、泵站联调、GIS 一张图和多部门接口地市级排水监测与综合防涝平台。
综合方案

八、预期建设成效

通过本项目实施,可在监测覆盖、预警响应、运维效率和管理闭环等方面形成可量化成效,便于后续验收和绩效评价。

成效维度建设前建设后目标
运行透明度依赖人工巡查和经验判断实时掌握管网液位、流量和泵站运行状态。
冒溢预警发现滞后,处置被动异常液位、倒灌和冒溢风险自动告警。
调度效率泵站启停缺少管网数据支撑以实时水位和趋势数据辅助联排联调。
运维管理设施台账与运行数据分散形成设备、工单、巡检和报表闭环。
综合方案

九、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
综合方案

十、项目交付成果清单

交付类型交付内容说明
硬件设备液位计、流量计、智能井盖、网关及安装辅材按点位清单完成供货、安装和调试。
平台系统排水监测平台、GIS 展示、告警配置、统计报表支持浏览器访问和权限管理。
数据成果点位台账、设备档案、监测数据和告警记录作为后续运维和绩效评价依据。
项目资料实施方案、竣工资料、培训文档和验收报告满足项目交付和审计归档要求。

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