地下管网感知数字化：城市雨污管网智能化监测建设方案

城市雨污排水管网属于隐蔽性地下基础设施，管网运行状态很难依靠人工巡检完整掌握，管道流量失衡、雨污混接、汛期水位暴涨等问题，容易诱发城市内涝、水体污染、管网入流入渗等一系列城市治理难题。研究人员提出，在管网主干管、汇流节点、溢流井等关键点位布设感知监测站点，把井下水位、管道流量以及水体水质数据持续回传至管控平台，可改变过去依靠经验估算管网工况的管理模式，故而成为城市排水现代化改造的重要实施内容。武汉德希科技针对地下管网复杂潮湿的井下工况推出成套智能化监测解决方案，搭建包含水位、流量、水质多要素的井下监测站点，依托低功耗锂电池采集通讯单元完成数据归集，使深埋地下管网的运行状态可以被远程实时掌握。

一、站点类型与系统组成

德希成套管网监测方案划分三类功能站点。管网雷达水位监测站由雷达水位计、DX‑LD‑2 锂电池供电通讯单元、模块化安装支架共同组成，专门完成检查井窨井水位监测作业；多普勒超声波流量监测站搭载 DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计搭配 DX‑WLX‑2 雷达水位计、锂电池供电系统以及拆装式支架，同步采集管道流速、流量与井内水位；水质流量综合监测站在流量水位硬件基础之上拓展水质传感器组件，实现流量‑水位‑水质一体化采集。全部站点获取的原始监测数据经由无线网络推送至业务管理中心，管理人员可结合实测数据完成管网工况研判与调度处置。

二、核心设备技术参数

DX‑WLX‑2 雷达水位计

测量原理：FMCW 调频连续波电磁波非接触测距

最大测量量程：7m

测量精度：±3mm

天线波束角度：8°

供电规格：DC 6‑24V，典型工作电压 12V

整机平均功耗：≤30mW

信号输出接口：RS485 Modbus‑RTU

防护等级：IP68

外壳材质：铝合金

工作温度：‑35℃～80℃（无结冰环境）

安装形式：螺纹固定，配套 L 型不锈钢安装支架

DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计

测量原理：多普勒效应 + DSP 频谱解析算法

流速测量范围：0.02‑5m/s，量程可向外拓展

流速测量精度：±1%±0.01m/s

流速分辨率：1mm/s

水深测量量程：0‑10m

水深测量精度：±1cm

流量测量精度：±2‑3%，受管道断面形态产生波动

流量分辨率：0.001m³/h

整机供电：DC 9‑24V

整机功耗：≤1W

数据刷新频率：1Hz

通讯输出：RS485 Modbus‑RTU

防护等级：IP68

外壳材质：ABS 工程塑料

工作温度：‑20℃～65℃（无结冰环境）

安装要求：固定于管道内部低位，配套可拼接镀锌钢管支架

DX‑LD‑2 锂电池供电通讯系统

整机重量：3.25kg（不含电池组件）

标配储能电池：7.2V 133Ah

本地存储配置：16M flash+512M TF 卡，最大可拓展至 256G

静态电流：＜1.3mA（7.2V 工况）

待机工作电流：＜18mA（7.2V 工况）

硬件接口：1 路 RS485、1 路 USB 调试接口，内置 4G 通信模块

天线接口：N‑male 射频天线接口

SIM 卡槽：内置自弹式 SIM 卡插槽

防护等级：IP68

工作温度：‑35℃～75℃

工作湿度：≤95% 无凝露

核心功能：休眠唤醒、断网续传、最多 3 个中心站一包多投、远程参数配置、远程固件升级

三、运行工作模式与告警逻辑

全部井下监测站点采用间歇休眠工作机制，设备大部分时间进入低功耗休眠状态以此拉长锂电池的整体使用周期。水位、流速、流量实测数值触碰预设警戒阈值的时候，DX‑LD‑2 通讯单元自动提升数据上报频次，告警信息同步推送至管理端。井口架设的 DX‑WLX‑2 雷达水位计可以覆盖完整检查井水位变化，弥补流量计自带水位测量范围的局限，强降雨工况下可及时输出管网溢流风险相关监测数据，为管控人员开展应急处置提供依据。

四、现场安装实施要点

DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计借助模块化可拆卸支架被固定在管道内腔低位；DX‑WLX‑2 雷达水位计、DX‑LD‑2 锂电池通讯单元布置在井盖下方检查井井口位置，以此保障无线通讯信号质量同时方便后期电池更换与设备检修。雷达水位计安装阶段需要保持设备水平，支架摆放于检查井中部避开井壁金属构件，降低多径反射带来的测量干扰。流量计选址优先选取水流平稳无漩涡回流的管段，避开跌水、汇流拐点位置，减少流态紊乱对测量结果带来的影响。

五、平台数据业务应用

长期持续积累的管网监测时序数据可支撑开展管网流量趋势统计分析。实测监测数据能够对接城市排水业务平台以及管网仿真数学模型，以此搭建动态化管网运行研判体系。管理人员依托水位流量水质多源实测数据，可完成雨污混接点位排查、入流入渗评估、汛期内涝风险预判等业务，显著提升城市排水管网精细化管控水平。

地下管网数字化建设的实际成效，受制于井下设备的耐潮湿能力、低功耗续航表现以及数据传输稳定性。德希科技把水位、流量、水质感知硬件和井下专用低功耗供电通讯单元做成套化输出，可适配检查井、地下管道这类恶劣井下工况，故而对城市排水管网提质改造、内涝风险防控、水环境治理类项目，该套监测方案能够提供扎实的现场原始监测数据支撑。

特别说明：本文介绍基于德希科技公开产品资料整理，设备选型需要结合现场工况、项目预算、技术参数、平台对接要求、售后保障等多维度综合评估，内容仅供行业采购参考，不构成商业采购建议。