从“人工巡检”到“云端掌控”——排水管网智能终端助力雨污分流精准治理与防汛决策

问题:地下“生命线”运行盲区亟待补齐 排水管网是城市重要基础设施,直接关系防汛排涝、污水收集处理和水环境质量;随着雨污分流改造推进,部分地区仍面临雨污混接、偷排漏排、管道淤积与水力条件变化等现实难题。由于管网空间封闭、工况复杂、节点分散,传统依赖人工巡检和阶段性抽测的方式难以做到全时段覆盖,容易出现“看不见、判不准、处置慢”的治理瓶颈。极端降雨增多背景下,管网运行状态若不能及时掌握,易叠加形成内涝风险,并影响污水厂进水稳定与污染物削减效果。 原因:工况复杂与供电通信受限制约常态化监测 排水管网内部常伴随淤泥沉积、漂浮物缠绕、腐蚀性介质与水流湍动等复杂条件,普通接触式或易磨损设备稳定性不足,导致数据连续性差。同时,地下检查井和管段普遍缺乏外接电源,信号传输易受遮挡,设备维护频次高、成本较大。加之雨污分流管网节点多、系统长,若缺少标准化、低功耗、可远程运维的监测装备,难以形成可用于调度决策的“数据底座”。 影响:数据缺口放大运维成本并削弱治理成效 一上,缺少连续、可靠的水位与流量数据,容易导致淤积点、溢流点和异常排放点发现滞后,运维处置更多依赖经验判断,形成反复开挖、反复清淤的高成本循环。另一方面,雨污分流系统优化需要对不同降雨情景下的管网响应进行评估,缺乏数据支撑将影响工程改造的精准性与资金使用效率。对城市管理而言,管网状态不可视也会削弱应急调度能力,不利于实现从“事后处置”向“事前预警、事中联动”的转变。 对策:以低功耗、非接触式监测构建管网“线体检”体系 针对上述痛点,一套由雷达水位监测设备、多普勒超声流量监测设备与锂电池供电通信终端组成的排水管网智能终端体系正在落地应用。其总体思路是:前端设备在复杂环境中稳定采集水位、流速、流量、水温等关键指标,经终端集中处理后通过移动通信网络上传,实现远程实时监控与异常识别,为运维决策提供量化依据。 ——水位监测上,雷达方式以非接触测量为主,适应淤积、漂浮物等复杂条件,可狭小检查井环境部署,满足雨水管、污水管及关键节点的连续水位感知需求。通过低功耗设计,适配地下无外接电源场景,提升长周期运行能力。 ——流量监测上,多普勒超声方式可同步获取水位、流速、流量及水温等多维度信息,采用标准化接口便于与既有系统对接,并通过非接触方式降低污水腐蚀磨损影响,兼顾不同流速工况下的测量稳定性。 ——供电通信与数据汇聚方面,锂电池供电终端兼具能源保障与数据中枢功能,为前端设备供电并完成数据接收、存储、处理和上传,配备移动通信模块及防护能力,可在高湿、低温等条件下保持可靠工作,为“少维护、可远控”提供支撑。 在系统协同上,智能终端将离散节点数据统一汇聚,形成管网运行状态的连续画像。平台侧可据此开展淤积趋势研判、异常波动识别、疑似偷排漏排线索追踪,并为清淤疏通、闸泵调度、应急排涝等提供依据,实现从“被动抢险”向“主动防控”转变。 前景:多场景适配推动排水治理由工程驱动迈向数据驱动 据项目实践情况,该体系已在武汉南湖片区管网提升改造、呼伦贝尔中蒙跨境地区水环境监测预警、嘉兴平湖市独山港镇水治理溯源全域感知等场景应用,覆盖城市更新、跨区域水环境监管与基层水治理等不同需求。多地试点表明,标准化终端与平台化管理有助于形成可复制推广的管网数字化运维模式。 业内认为,随着雨污分流提质增效、城市更新与韧性城市建设持续推进,排水管网监测将从“点上装设备”走向“系统建能力”。下一步关键在于:完善监测点位布局与数据标准,打通排水、环保、水务、城管等部门协同机制;推动数据从“可看”向“可用、可决策”升级,形成与工程改造、运维考核、应急预案联动的闭环治理;同时加强设备运维保障与网络安全管理,确保数据真实、稳定、可追溯。

从人工防控到技术防控的转变,表明了城市治理的精细化发展。这套智能监测系统的应用不仅提高了运维效率,更展现了科技创新对城市治理的推动作用。面对气候变化挑战,如何通过技术创新保障城市安全,将成为智慧城市建设的重要课题。