一、项目建设目的
为精准掌握区域雨污水管道、排口、明渠及河道水体的实际运行工况,需对管网及水体的液位、流速、流量、水质等核心运行参数开展常态化、连续性监测。通过采集完整的实时监测数据,梳理各项参数动态变化规律,结合数据瞬时分析、统计核算、模型模拟等技术手段,完成排水系统现状全面诊断与综合评估,为排水管网治理、水系优化、防汛调度、水质管控等各类研究及运维工作提供扎实、精准的基础数据支撑。
重庆青天特克排水管网及设施在线监测系统可根据现场实际工况灵活拓展建设,全面适配市政排水管网及设施的设计优化、流程管控、智能运行调度等核心技术需求,为市政排水设施精细化、智能化、常态化运行管理提供及时、有效、可靠的数据服务与技术支撑。
二、系统设计原则
重庆青天特克依托多年市政排水监测项目经验,结合行业规范与现场实际需求,制定本系统五大核心设计原则,保障系统稳定、安全、长效运行。
1、设备适配性原则
系统配套在线监测设备齐全,核心包含液位计、流量计、多参数水质分析仪等专业监测仪表,全面覆盖排水管网水文、水质监测需求,设备选型贴合市政排水场景工况特点。
2、数据安全性原则
严格遵循国家保密制度及数据安全相关规范,标准化开展排水管网及设施监测数据的采集、传输、存储、使用、更新全流程管理,杜绝数据丢失、篡改及非法使用行为,全方位保障监测数据安全、合规、可用。
3、工况适配性原则
方案设计充分考量现场设备安装施工条件,所有监测设备的选型、安装方式均适配排水管网、明渠、河道等实际运行工况。建立设备常态化测试、精准校准、定期检查、专项维护机制,保障监测设备长期稳定、精准运行。
4、安全运维原则
常态化开展现场工作人员专项培训,确保运维人员熟知监测方案、监测目标,精准掌握监测点位、监测内容,熟练完成设备安装、调试、运维、故障排查等各项技术操作。严格坚守“安全第一、预防为主”的核心原则,全面保障现场作业人员人身健康与施工安全。
5、长效运行原则
搭建标准化、常态化的排水管网及设施监测系统长效运维保障体系,从设备养护、数据管控、平台运维、故障应急等多维度建立管理制度,确保监测设备、数据管理平台长期稳定有效运行,保障监测工作常态化开展。
三、系统总体组成
重庆青天特克排水管网流量水质监测系统深度融合现代传感器技术、物联网技术、4G移动通信技术、数据仓库技术、自动化控制技术等前沿技术,实现排水管网水文、水质信息的全自动采集、在线动态监测、实时监控管理、数据统计分析、智能辅助决策、突发情况应急处置等一体化功能,全方位赋能市政排水智能化管理。
整套系统主要由前端监测传感器、管网数据采集主机、信息化管理平台、配套安装配件四大核心部分组成,各模块协同运作、功能互补,构建全流程智能化监测体系:
1、前端监测传感器
包含流速流量测量传感器、多参数水质传感器、雷达水位计、压力水位计、悬浮物传感器等,负责现场液位、流速、流量、COD、TOC、浊度、悬浮物等核心参数的实时采集。
2、管网数据采集主机
具备超长续航供电能力,可实现传感器低功耗智能电源管理,适配长期野外无人值守监测场景。设备内置4G全网通通信模块,完成工业总线数据至以太网的转换与远程传输,保障数据稳定上传。
3、信息化管理平台
专属搭建云端信息化管理平台,支持项目站点统一管理、监测数据实时接收、存储、可视化展示、智能统计分析、数据导出下载,同时预留拓展接口,可按需新增各类业务应用功能。
4、配套安装配件
包含设备专用安装支架、4G流量卡、专业调试工具、防水配件、紧固配件等,保障设备标准化、规范化安装部署。
四、系统监测参数要求
重庆青天特克物联网监测设备支持采集频率、数据上传频率自定义配置,结合本项目市政排水监测需求,统一设置数据采集频率、上传频率均为4小时/次,可精准捕捉管网水质、水文参数动态变化。
五、设备设施部署要求
为保障监测数据精准有效、设备运行稳定合规,本项目严格遵循以下标准化部署规范:
1、由市政排水主管部门统一规划、统筹部署在线监测仪表安装点位,确保监测点位布局科学、覆盖全面,采集数据可完全满足排水设施运行状态分析、日常运维、调度管理的核心需求。
2、设备安装前完成全方位现场环境勘查核验,确认现场工况、空间、环境条件完全符合设备安装标准,杜绝违规安装、带隐患安装。
3、施工前严格核对所有监测仪表的名称、型号、规格、外观完整性,仔细研读设备技术手册、安装说明书等配套技术文件,做好施工前期技术准备。
4、施工现场严格执行现行行业安全生产规范,落实各项安全技术措施;针对复杂仪表安装工序,提前编制专项安装工艺流程,规范施工操作,全面保障施工安全与工程质量。
5、监测仪表优选安装在无机械振动、无强电磁场干扰、无介质腐蚀、无高温影响的稳定区域,规避环境因素对监测精度和设备寿命的影响。
6、设备安装过程严禁敲击、剧烈振动,安装后确保设备牢固平正,不承受管道及其他外部机械应力,保障设备结构稳定、监测精准。
7、除地脚螺栓外,所有仪表安装紧固件均采用不锈钢材质,耐腐蚀、抗老化,适配户外、地下潮湿恶劣工况。
8、全程采用无损安装工艺,实现不破路、不断流、不下井便捷施工,高效、稳妥、规范完成所有监测设备部署,降低施工对市政排水正常运行的影响。
六、核心设备选型及技术参数

重庆青天特克所有监测设备均为工业级防护设计,适配市政排水管网、河道、明渠等潮湿、多杂质、无人值守的恶劣工况,精度高、稳定性强、续航持久、运维便捷。
(一)COD多参数水质传感器
采用光学检测原理,无需化学试剂、无二次污染,依托深紫外光束检测技术,通过水体有机物对紫外光束的吸收程度,精准换算水体有机污染物浓度,可同步监测COD、TOC、浊度等参数。
1、COD量程范围:0~600mg/L equiv.KHP
2、COD测量精度:±5%F.S
3、COD分辨率:0.1mg/L
4、TOC量程范围:0~240mg/L equiv.KHP
5、TOC测量精度:±5%F.S
6、TOC分辨率:0.1mg/L
7、浊度量程范围:0~300NTU
8、浊度精度:±5%F.S
9、浊度分辨率:0.1NTU
10、工作温度:5~40℃
11、最大监测深度:水下10米
12、数字接口:MODBUS/RS485
13、模拟接口:4-20mA
14、供电规格:12~24VDC
15、工作功耗:常态<0.5W
16、校准方式:支持一点/两点/三点校准
17、防护等级:IP68
18、安装方式:流通池安装、浸没式安装,标配3/4″NPT螺纹
19、设备尺寸:Φ34*232mm
20、壳体材质:316不锈钢(耐腐蚀、抗污损)
(二)雷达水位计
采用FMCW调频连续波监测模式,非接触式安装设计,具备体积小巧、结构紧凑、测量精度高、功耗低、抗干扰能力强等优势,广泛适用于河道、湖泊、山洪预警、蓄水池、污水管网等场景的水位监测。
1、发射频率:76GHz~81GHz
2、测量分辨率:1mm
3、测量范围:0.15 -40m
4、测量精度:±5mm
5、波束角度:水平6°/垂直6°
6、工作电压:9~24V
7、通讯方式:RS485
8、工作温度:-40℃~85℃
9、工作电流:20mA@12V
10、启动响应时间:100ms
11、防护等级:IP68
12、外形尺寸:66x96mm(直径*高)
(三)超声雷达流量计
融合雷达测流与超声波测流双重技术优势,适配全场景管网监测:非满管状态下采用雷达监测流速、水位,满管状态下依托压力式水位计测水位、超声波测流速,完美实现满管、非满管全工况精准测流。
1、供电电压:DC12V/24V
2、工作电流:500mA DC12V
3、工作温度:-20℃~75℃
4、外形尺寸:207.0*108.6*109.5mm
5、通讯接口:RS485
6、防护等级:IP68
7、雷达测流频段:60GHz
8、雷达波束角:16*20°
9、雷达测速范围:0.1-20m/s
10、雷达测速精度:0.01m/s
11、雷达测距范围:0.1-50m
12、雷达测距精度:±2mm
13、雷达测距分辨率:1mm
14、超声波测速范围:0.021-6m/s
15、超声波测速精度:±1.0%FS±1cm/s
16、超声波水位量程:0.03-5m
(四)通讯供电单元
采用一体化集成设计,整合RTU数据采集、本地显示、机箱防护、4G通讯、智能供电、故障报警等多功能于一体,工业级宽温、抗电磁干扰设计,适配各类野外恶劣监测现场。
1、通信方式:4G全网通,信号稳定、传输速率高
2、内置电池:152Ah超大容量电池,超长续航
3、上报功能:支持多数据中心、主备双中心上报,最多适配4个数据中心
4、本地显示:搭载LCD显示屏,可现场查看压力、流量、水位等实时监测数据
5、输出电源:可控12V@100mA输出电源
6、485接口:1路RS485接口,内置15KV ESD防雷保护
7、模拟量接口:2路16位AD模拟量输入,支持4-20mA电流/0-5V电压信号输入
8、开关量接口:2路光隔离开关量输入接口
9、受控输出:2路12V/1A受控输出电源,内置过流保护
10、工作功耗:工作平均电流<60mA@DC7.2V;休眠电流≤40uA@DC7.2V
11、外壳材质:ABS+PC高强度材质,防护等级IP68
12、设备工作温度:-40~80℃
13、设备存储温度:-40~85℃
14、屏幕工作温度:-20~70℃
15、屏幕存储温度:-30~80℃
16、适配湿度:95%无凝结,适配潮湿工况
(五)压力水位计
采用进口高精度传感器芯体,可将水体液位压力信号精准转换为标准数字信号,具备结构紧凑、坚固耐磨、抗腐蚀、防过载、响应迅速等特点,适配管网、河道水位精准监测。
1、测量量程:0m~10m/30m/100m可选,适配多场景需求
2、压力类型:支持表压、绝压切换
3、测量精度:±0.2%FS
4、适应水位变率:≤40cm/min
5、响应频率:数字信号输出≤5Hz
6、介质温度:-35~85℃(常温型)
7、工作电压:10~36V DC(标准DC12V)
8、输出信号:RS485
9、防护等级:IP68
10、壳体材质:1Cr18Ni9Ti不锈钢,耐腐蚀抗老化
(六)悬浮物传感器
采用光学散射测量原理,无需化学试剂、无二次污染;内置高精度温度变送器,支持自动温度补偿,搭载调制光信号技术,有效规避可见光干扰,精准监测水体悬浮物含量,适配排水管网、水环境监测等场景。
1、供电规格:DC12V
2、工作功耗:<0.5W,低功耗长效运行
3、通讯接口:RS485,标准ModBus-RTU协议
4、测量原理:光散射法
5、测量量程:0~3000mg/L、0~1000mg/L、0~200mg/L多量程可选
6、测量误差:±8%F.S(适配水体均质工况)
7、测量分辨率:0.1mg/L
8、响应时间:≤30s
9、工作环境温度:5~40℃
10、防水等级:IP68
11、耐压等级:水下5米长期稳定工作
12、外壳材质:耐腐蚀工程塑料+不锈钢组合
(七)一体式窨井监测终端
集成4G/NB-IOT无线通讯、大容量锂电池、数据采集存储、环境监测等功能于一体,IP68超高防护等级,专为污水井、排水井、河道、水库等市政水利场景组网监测设计。
1、通信方式:4G全网通,传输稳定不卡顿
2、电池配置:支持152Ah 7.2V不可充电电池、72Ah/36Ah 8.4V可充电电池多规格选择
3、数据上报:支持多中心、主备中心上报,最多适配4个数据中心
4、接口配置:4路RS485接口,内置15KV ESD防雷保护
5、电源输出:2路12V/1A受控输出电源,内置过流保护
6、拓展监测:内置甲烷气体检测传感器、内外双路温湿度传感器
7、运行功耗:工作平均电流<60mA@DC7.2V;休眠电流≤40uA@DC7.2V
8、智能采集:支持阈值自动加报、超标加密采集,恢复正常值自动还原采集频率
9、远程运维:支持远程程序升级、远程参数配置,本地串口+蓝牙双重配置方式
10、外壳防护:ABS+PC高强度材质,IP68防护等级
11、工作温度:非充电款-40~60℃,可充电款-20~60℃
12、存储温度:-40~85℃
13、适配湿度:95%无凝结
七、设备施工安装规范
重庆青天特克拥有标准化施工流程,全程规范化、专业化完成设备安装部署,保障工程质量与设备运行稳定性,施工分为四大阶段:
1、施工准备阶段
提前完成各类施工手续申报备案,结合现场勘查结果编制专项施工方案与施工进度计划表。组织施工团队开展设计交底,明确施工标准、安装要求及安全规范。完成设备主材、辅材采购备货,甲方落实临时工作间、仓库、施工电源等基础条件,乙方配齐专业施工工具、调试仪表,完成人员排班部署,全方位做好施工前期准备。
2、现场安装阶段
采用标准化布线工艺,配套完善的屏蔽、接地及安全保护措施,确保线路布局合理、整齐规范、传输稳定,便于后期系统运维与扩容升级。严格依据系统设计图纸及现场实际工况,在不影响市政排水正常运行的前提下,规范化、程序化完成所有设备安装作业,保质保量压缩施工周期。
3、系统调试阶段
严格执行分级调试流程,依次完成系统软件进场预调试、硬件设备进场单机调试、控制设备单体校准、现场软硬件冷态调试、分系统功能调试、整体系统联合调试,逐项核验设备功能、数据传输、平台联动效果,确保整套系统无故障、无异常。
4、安装核心注意事项
① 所有设备严格按照说明书及工程师专业指导安装,确保设备功能完全达标;
② 安装前逐一核验设备外观、配件完整性,杜绝破损、缺件设备进场安装;
③ 安装支架根据管网现场工况定制适配,预留安装孔位与设备精准匹配,保障安装牢固;
④ 设备搬运、安装全程轻拿轻放,杜绝磕碰、震动,避免损坏设备防水结构及内部精密元件。
八、系统运维管理规范
为保障重庆青天特克排水监测系统长期稳定运行、数据精准有效,建立全周期标准化运维机制,具体要求如下:
1、每日开展数据巡检,核查平台监测数据运行状态,及时排查异常设备、异常数据,建立运维问题清单,闭环整改落实。
2、制定常态化现场巡检计划,定期核查设备完整性、防盗情况、探头工况,及时开展现场清淤、除尘、紧固等基础维护,核验设备信号、开关、控制功能是否正常可靠。
3、定期清理传感器探头附着的杂质、淤泥、垃圾,保障探头监测灵敏度,确保采集数据真实有效。
4、定期检查设备零部件紧固状态,结合现场温湿度环境条件,评估电子元件运行状态,按需更换耗材、配件。
5、常态化监测设备电池电压,结合电池损耗情况,制定科学的电池更换计划并按期执行,保障设备续航稳定。
6、针对性排查处理设备无信号、参数波动异常、流量数据不匹配、数据紊乱、数值超限等各类故障,快速现场处置、闭环修复。
7、实时监控监测数据连续性、稳定性,智能诊断数据异常问题,第一时间开展现场检修,保障数据采集不间断。
数据及设备运行保障标准
1、每日有效采集数据条数占总采集条数比例≥90%;
2、每日异常数据占比≤10%(含非正常零值、超量程、奇异波动数据等);
3、整套系统实现7×24小时不间断运行,设备故障修复、替换时长不超过24小时。