城镇排水管网是城市基础设施的核心，承担防汛排涝、污水收集输送的关键职能，其运行状态直接关乎社会经济稳定与民生安全。当前，雨污分流系统建设持续推进，但管网仍面临雨污混接、偷排漏排、堵塞溢流等突出问题，水利工程专家指出，流量和液位在线监测技术是破解这些难题、实现管网精准管理的核心支撑，为城市排水系统科学化运维筑牢数据基础。

一、技术背景与现实需求

城市化进程加快使管网覆盖范围持续扩大，传统人工监测存在数据滞后、范围有限、成本高昂的固有弊端，难以适配现代水务管理需求，导致内涝灾害、水体污染等问题频发。环境监测研究人员表示，在线监测技术通过实时捕捉流量、液位等关键参数，填补了传统监测的短板，既满足雨污分流工程效果评估需求，也为管网隐患处置、污染物溯源提供精准支撑，推动水务管理从 “被动应对” 向 “主动预防” 转变。

二、核心设备与技术原理

（一）液位监测设备

基于雷达探测原理，通过电磁波传播时间与反射信号强度计算液位高度，有效测量范围 7 米，精度 ±3 毫米，天线发射角度 8° 可避免管道杂物干扰。设备防护等级达 IP68，能在 - 35℃至 80℃（不结冰）环境稳定运行，低功耗设计适配野外无外接电源场景，通过 RS485 接口与 Modbus 协议实现数据稳定传输。

（二）流量监测设备

采用多普勒超声波原理，通过流体颗粒运动速度推算流速，结合液位与管道断面形态计算流量。流速测量范围 0.02-5m/s，液位 0-10m，流量精度 2%-3%，同步具备 - 20℃至 65℃温度监测功能。设备防护等级 IP68，配备 20 米专用线缆，数据刷新频率 1Hz，满足实时监测需求。

（三）供电与数据采集模块

采用 7.2V、133Ah 锂电池供电，独立包装便于安装更换，静态电流≤1.3mA（7.2V）的低功耗设计延长续航。模块内置 4G 通信模块，配备 RS485 接口与 USB 调试接口，存储容量可扩展至 256G，防水等级 IP68，适配 - 35℃至 75℃、湿度 95%（无凝露）的复杂环境。

三、数据平台与工程应用

（一）云端管理平台

通过 4G 模块实现监测数据实时上传，整合站点集中管理、实时 / 历史数据查看、报表生成、GIS 地理信息整合等核心功能，支持单站多数据对比与多站横向分析，为管网运行评估提供全面数据支撑。

（二）工程实践成效

该技术已在全国多地区广泛应用：呼伦贝尔跨境水环境监测项目中，为跨境流域协同治理提供精准数据；武汉水务项目提升内涝预警响应效率；云南弥勒项目助力农业用水科学计量；嘉兴平湖实现管网全域精细化感知。此外，北京、福建、西藏等地的污水处理项目中，技术应用显著提升了管网运行效率与环境治理效果。

四、技术发展趋势

随着大数据、人工智能技术发展，监测技术正朝着高精度、智能化、一体化方向演进。未来设备测量精度将进一步提升，功耗持续降低；人工智能算法深度融合，实现管网故障智能预警；液位、流量、水质多参数将整合为一体化设备，降低工程成本；同时与智慧水务平台互联互通，设备安装维护通过模块化设计与远程调试实现便捷化，为城镇水务管理提供更强大支撑，助力城市生态环境持续改善。