流量计监测雨污混接

方案介绍
本方案旨在通过在城市排水管网关键节点部署高精度流量计，对排水系统中的流量、水位、水质等参数进行实时监测，从而识别雨污混接现象。通过数据比对、工况分析及异常流量识别，辅助城市雨污分流改造与精细化排水管理，推动城市排水系统合规运行与雨污源头治理。

监测目标

• 实时监测排水管网中的流量、水位和水质指标
• 判别管道中是否存在雨污混接或非法接入现象
• 为排水系统优化、雨污分流改造和执法取证提供依据

需求分析

• 需要在排水干管、支管交汇口、可疑混接点部署监测设备
• 流量计需具备全天候运行能力，适应低流速、高含沙水体
• 系统应支持远程数据采集与可视化分析
• 需结合水质参数（如COD、氨氮、电导率）进行异常识别
• 提供历史趋势分析和异常报警推送功能

监测方法
采用非满管电磁流量计或超声波多普勒流量计，结合水质传感器，在关键节点实时监测流量、水位、水质浓度等指标，结合雨量监测数据与历史模型，识别晴天污水流量突增、降雨后流量与水质异常等雨污混接特征。

应用原理
流量计测得单位时间内排水量，水质传感器测得污染物浓度，与排口设计流量、水质标准比对，结合降雨数据建模分析，判断是否存在雨水接入污水管网或污水排入雨水管网等混接问题。

功能特点

• 实时监测流量、水位、水质等多参数
• 雨污混接自动识别与报警逻辑模型
• 远程数据传输，平台图表化呈现
• 异常排口自动标记、定位与预警
• 支持历史趋势分析和数据对比溯源
• 可对接城市排水管网GIS系统与运维平台

硬件清单

• 非满管电磁流量计或超声波流量计
• 水位计（压力式或雷达式）
• 水质传感器（COD、氨氮、电导率、pH等）
• 雨量计（可选）
• 数据采集终端（支持多通道输入）
• 无线传输模块（4G/NB-IoT）
• 防水保护井或设备箱体
• 电源系统（市电+UPS或太阳能供电）

硬件参数（量程、精度）

• 电磁流量计：流速范围0.05–10 m/s，精度±0.5%，适用于低流速测量
• 超声波流量计：适用管径200–2000 mm，精度±1%，IP68防护
• 水质传感器：COD量程0–1000 mg/L，精度±5%；氨氮0–50 mg/L，精度±0.1 mg/L
• 水位计：量程0–5 m，精度±2 mm
• 通信模块：支持4G、NB-IoT自动切换，断电续传缓存时间≥7天

方案实现

1. 选取重点排水管道交汇点、历史混接投诉区域布设监测点
2. 将流量计、水质传感器接入数据采集终端并稳定供电
3. 系统设定晴天、雨天监测逻辑模型，实现雨污混接识别
4. 平台实时采集与展示数据，并在异常时进行红色告警
5. 异常点位上传至GIS地图，提供运维人员巡查排查依据
6. 所有数据自动归档生成周报、月报，为整治决策提供支撑

数据分析

• 分析降雨前后流量变化规律识别混接点
• 晴天高流量+高COD提示污水中有雨水混入
• 降雨期间COD无显著下降提示雨水接入污水管
• 支持异常趋势智能识别与AI辅助分析
• 数据支持报表生成、图表导出、历史溯源比对

预警决策

• 系统设定正常流量范围与水质阈值
• 若晴天流量异常升高、污染物浓度下降，则提示“疑似雨水接入污水管”
• 若雨天污染物浓度异常升高，则提示“疑似污水接入雨水管”
• 系统可发送短信、平台预警或调度工单推送至管养单位

方案优点

• 非接触式或低维护流量监测，适应复杂排水工况
• 多参数协同判断，提升识别准确率
• 平台联动预警、地图标记，辅助巡查排查
• 低功耗设计支持无市电场景部署
• 数据支持考核、执法、排查、改造等全流程闭环

应用领域

• 城市老旧小区排水管网混接排查
• 工业园区污水纳管合规性监测
• 雨污分流改造成效评估
• 黑臭水体治理源头识别
• 城市排水管网数字化、智能化升级

效益分析

• 降低雨污混接造成的处理成本和水体污染风险
• 提高排水系统运行效率和监管能力
• 减少人工巡查误判、提高整治效率
• 有效支撑雨污分流工程的规划与验收
• 为城市生态文明建设与环保督察提供数据支撑

国标规范

• GB/T 21270-2021《城市排水管道检测与评估技术标准》
• GB 50014-2021《室外排水设计规范》
• HJ 828-2017《水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》
• HJ/T 91-2002《地表水和污水监测技术规范》
• GB/T 14848-2017《地下水质量标准》
• GB/T 24789-2009《用水单位水计量器具配备和管理通则》

参考文献

• 城市排水管网智能监测与雨污混接识别研究
• 城镇污水收集系统信息化建设实践
• 智能感知在城市雨污分流改造中的应用分析
• 城市黑臭水体整治排口监测系统设计与工程实践

案例分享
2023年武汉市在主城区10个街道实施流量计+水质传感器组合监测系统，对79个可疑混接排口实施实时监测。系统共识别出41个混接排口，辅助完成整改32处，显著提升城市排水系统雨污分流率，为水质改善与黑臭水体治理提供精准依据。