城市排水管网作为城市水循环系统的“静脉”，其运行状态直接影响防洪排涝、水质安全与居民生活质量。传统排水管理依赖人工巡检与经验判断，存在数据滞后、盲区多、响应慢等痛点。智慧排水监测系统通过物联网、大数据与智能算法的深度融合，构建了覆盖“感知-传输-分析-响应”的全链条监控体系，为管网运行状态的实时感知与科学调控提供了技术支撑。厦门海川润泽物联网科技有限公司作为物联网技术解决方案提供商，其产品体系与系统架构为这一目标的实现提供了典型范式。
一、多维度感知：构建管网运行的“数字神经末梢”
实时监控的基础是精准、全面的数据采集。海川润泽通过部署多类型传感器，实现对管网水位、流量、水质等核心参数的实时捕捉，形成覆盖管网全场景的感知网络。
1. 水位监测：非接触与接触式协同
在泵站、检查井等关键节点，海川润泽采用雷达水位计与投入式液位计组合方案。雷达水位计基于FMCW(调频连续波)技术，通过发射高频微波并接收水面反射信号计算水位，具有非接触、抗腐蚀、精度高的特点，适用于污水管网等恶劣环境;投入式液位计则通过压力传感器直接测量水压换算水位，安装简便且成本较低。两者互补，确保水位数据的连续性与准确性。
2. 流量监测：多普勒与电磁技术融合
流量是评估管网负荷的核心指标。海川润泽的多普勒超声波流量计通过发射超声波并接收回波信号，分析水流中悬浮物或气泡的多普勒频移，准确计算流速，结合管径参数得出流量。该设备适用于排水管道出口、调蓄池等场景，可实时监测流量变化，为排水调度提供依据。对于大口径管道，则采用电磁流量计，通过测量导电液体在磁场中产生的感应电动势计算流量，具有高精度、低维护的优势。
3. 水质监测：多参数集成与抗干扰设计
水质异常是管网渗漏或污水直排的重要信号。海川润泽的水质多参数分析仪集成COD(化学需氧量)、氨氮、pH值、溶解氧等传感器，采用光学法或电化学法测量，无需试剂添加，避免二次污染。设备内置温度补偿与自清洁模块，可自动校准数据并清除探头附着物，确保在浑浊污水中的长期稳定运行。
4. 气体监测：保障井下作业安全
排水管网中易积聚甲烷、硫化氢等有害气体，威胁巡检人员安全。海川润泽的气体传感器可实时监测气体浓度，当甲烷浓度超过10%LEL(爆炸下限)或硫化氢超过10ppm时，自动触发声光报警，并通过平台推送通知，为井下作业提供安全保障。
二、立体传输：打通数据流通的“任督二脉”
感知层采集的数据需通过高效、稳定的传输网络上传至平台层。海川润泽根据管网场景特点，提供“有线+无线+卫星”多模态通信方案。
1. 无线传输：灵活覆盖与低功耗
在分散的监测点，如支管网检查井，采用LoRa通信模块实现低速率、长距离的数据传输。LoRa技术具有穿透力强、功耗低的特点，单节点电池续航可达3-5年，显著降低运维成本。对于数据量较大的节点，如泵站，则部署4G/5G通信模块，利用公网实现高速数据回传，确保实时性。
2. 有线传输：稳定与安全的备份
在信号覆盖不佳或对数据安全性要求高的区域，如地下隧道，采用RS-485有线接口或光纤传输。RS-485支持差分信号传输，抗干扰能力强，可在1.2公里范围内稳定传输数据;光纤则提供更高的带宽与安全性，适合长期监测需求。
3. 卫星通信：极端场景的兜底保障
在山区或无公网覆盖区域，海川润泽的监测设备可切换至北斗短报文模式，通过卫星实现数据断点续传。例如，某山区灌区监测站通过该技术，在连续暴雨导致公网瘫痪期间仍持续回传水位数据，为防洪调度提供关键依据。
三、智能分析：挖掘数据背后的“隐性规律”
平台层是系统的“大脑”，通过大数据分析与机器学习算法，将原始数据转化为可操作的决策依据。
1. 数据预处理：清洗与校准
原始数据可能包含噪声或异常值，需经过滤波、插值等处理。例如，海川润泽的平台可自动识别并修正因设备抖动导致的水位突变数据，或通过多传感器数据交叉验证提高准确性。
2. 趋势分析与预警
系统建立流量、水位、水质的历史数据库，通过时间序列分析揭示管网运行规律。例如，根据雨季流量变化预测内涝风险区域，或通过水质突变溯源污水偷排点。当数据超过预设阈值时，系统自动触发多级预警机制，通过短信、APP推送、声光报警等方式通知管理人员。
3. AI模型：从“被动响应”到“主动预测”
海川润泽引入机器学习算法，构建管网健康度评估模型。例如，通过分析流量与水位的长期关系，预测管道淤积趋势;或结合气象数据与管网承载能力，优化泵站调度策略。某试点项目中，系统提前3小时预测到某区域管网过载风险，指导管理部门提前开启备用泵站，避免了内涝发生。
四、可视化与协同：构建管网管理的“智慧中枢”
应用层通过可视化界面与多终端接入，实现管网状态的直观呈现与跨部门协同。
1. 三维全景大屏：全局感知与热点聚焦
平台提供GIS地图与三维管网模型，实时展示监测点位、设备状态与数据热力图。管理人员可一键切换至问题区域，查看详细参数与历史趋势，快速定位故障点。例如，当某检查井水位异常升高时，系统自动标记为红色热点，并关联显示周边泵站运行状态与降雨量数据。
2. 移动端应用：现场与远程的无缝衔接
巡检人员通过手机APP接收工单、上报隐患、调取管段历史数据;管理者则可实时审批应急预算、查看健康度报告。例如，某次暴雨中，巡检人员通过APP上传井盖移位照片，系统自动生成工单并推送至维修部门，全程耗时不足10分钟。
3. 多部门协同：打破数据孤岛
排水监测数据可与气象、交通、环保等系统对接，实现跨领域联动。例如，当系统预测到内涝风险时，自动向交通部门发送拥堵预警，建议封闭低洼路段;或向环保部门推送水质异常数据，协助溯源执法。
五、技术迭代：适应未来需求的“动态进化”
随着城市发展，排水监测系统需持续升级以应对新挑战。海川润泽正探索以下方向：
边缘计算：在设备端部署轻量级AI模型，实现数据本地处理与快速响应;
数字孪生：构建管网虚拟镜像，模拟不同降雨场景下的排水效果，优化管网设计;
碳足迹监测：量化污水处理能耗，为城市减排提供数据支持。
城市排水管网的实时监控是韧性城市建设的基石。通过海川润泽等企业的技术创新，智慧排水监测系统正从“数据采集”向“智能决策”演进，为城市水安全构建起一道坚实的“数字防线”。