武汉德希科技｜二次供水水质在线监测设备及解决方案

武汉德希科技｜二次供水水质在线监测设备及解决方案

前言

国内城镇二次供水设施规模持续扩张，泵房水箱、加压管网的安全运行直接关系千家万户饮用水安全。传统运维模式依靠人工定期现场取样、纸质台账记录，受人员排班、采样时间窗口限制，水质突变、管网压力骤变、管网漏损等隐患很难被及时捕捉，饮水安全风险隐患存在滞后发现的问题。为满足供水企业数字化运维、监管部门实时管控的现实需求，物联网在线监测系统已经成为二次供水改造项目中的标配解决方案。

武汉德希科技专注智慧水务感知设备研发制造，企业拥有传感硬件、嵌入式软件、云平台整套自主研发能力，产品覆盖水质在线分析、管网压力流量采集、水利遥测终端、水务云平台等多个品类，广泛服务市政供水、二次供水、农村安全饮水、供水管网监测项目。本文围绕武汉德希科技二次供水全套物联网监测系统，对设备技术参数、工作原理、云平台预警能力、实际应用场景展开完整阐述，为二次供水数字化建设提供技术参考。

一、系统整体架构

整套二次供水物联网监测系统由现场感知层、传输终端层、云平台业务层三大部分构成。感知层负责采集水质、压力、流量原始数据，传输终端完成信号转换与无线网络上报，云平台实现数据存储、展示、报表统计与异常预警。系统硬件包含 DX‑VWATER‑1 多参数水质一体机、压力变送器、管段式超声波流量计、4G 遥测终端、视频监控单元，可配套太阳能或者市电供电模式，适配新建泵房、老旧泵房改造、村镇供水站点多种现场条件。

1.1 DX‑VWATER‑1 多参数水质 PLC 一体机

该设备是二次供水水质监测核心主机，采用机柜式一体化集成设计，集成流通池、多支水质传感器、7 寸本地触控显示屏，支持本地查看数据、U 盘导出历史记录，通过 RS485 Modbus 协议向外输出数据。

设备型号 DX‑VWATER‑1；供电电源 85～305VAC；工作环境温度 0～60℃，水体不可结冰；工作湿度≤95% RH，无冷凝；推荐进水流量 400mL/min，可调范围 100‑1000mL/min；配置 7 寸触摸屏；对外接口包含 RS485 Modbus 以及 U 盘本地导出接口；具备 3 路继电器输出；机箱外形尺寸 500×420×240mm；整机重量约 15kg。

配套 DX‑PH‑1 在线 pH 传感器，监测指标为 pH 酸碱度，采用电极法检测原理，量程 0～14pH，分辨率 0.01pH，测量精度 ±0.1pH。

配套 DX‑CL‑1 在线余氯传感器，监测指标为余氯，采用恒压法检测原理，量程 0～20mg/L，分辨率 0.01mg/L，测量精度 ±5% 或 ±0.05mg/L。

配套 DX‑ZS‑1 在线浊度传感器，监测指标为浊度，采用 90° 散射光检测原理，基础量程 0～20NTU 且支持量程定制，分辨率 0.01NTU，测量精度 ±2% 或 ±0.02NTU。

配套 NTC 测温组件，监测指标为水温，依托 NTC 热电阻完成检测，量程 0～60℃，分辨率 0.01℃，测量精度 ±0.5℃。

ORP、电导率传感器支持按需选配，传感器安装于专用流通池内部，水样稳定流过探头表面保障测量结果贴合管网实际出水水质。

1.2 管网压力变送器

压力变送器用于实时采集二次供水管网运行压力，识别水锤、压力过低、压力超压等工况。

量程范围可选 0～0.01～100MPa；测量精度可选 0.05％F.S、0.1％F.S、0.25% F.S、0.5% F.S；分辨率 0.005％F.S；长期稳定性小于 0.1% F.S/ 年；过载能力为 2 倍满量程；工作温度‑20～85℃；供电规格 24VDC，兼容 9‑30V 宽电压输入；通讯接口为 RS485 MODBUS‑RTU；接液材质选用 316L 不锈钢；密封件采用氟橡胶材质。

1.3 管段式超声波流量计

用于统计管网供水瞬时流量、累计流量，辅助判断管道泄漏、供水异常。

测量精度优于 ±1%；适用管径 15‑6000mm；流速测量范围 0‑±10m/s；介质耐受温度‑30~160℃；可适配钢、铸铁、PVC、水泥管、玻璃钢等致密材质管道；信号输出包含 4‑20mA、脉冲输出、继电器输出以及隔离 RS485 接口；现场安装直管段要求上游 10D，下游 5D。

1.4 4G 遥测终端机

作为整套系统的数据中枢，汇聚水质、压力、流量计信号，通过 4G 网络上传至德希云平台，具备本地缓存、远程运维、超低功耗特性。

通信方式采用内置 4G 全网通模块；硬件接口配置 2 路 4‑20mA，3 路 RS485，3 路 12V 可控电源输出；存储配置包含板载 Flash，最大支持 256G TF 卡扩展；供电电压 6‑24VDC；12V 工况下待机电流小于 1mA；工作环境温度‑30~60℃，湿度＜95% 无凝露；产品遵循 SL180‑2015 水文自动测报系统设备遥测终端机标准；支持远程配置、远程升级、断网数据缓存补传，全部端口具备防雷保护。

1.5 视频辅助采集单元

选用 200 万像素 4G 网络摄像头，实现泵房现场画面抓拍与视频监控，告警事件可联动调取现场图像，便于运维人员远程研判现场情况，支持市电 DC12V 供电，适应泵房高低温工作环境。

二、德希云平台核心能力与数据预警逻辑

所有现场终端采集的监测数据统一上传至德希云平台服务器，系统支持电脑网页端、微信小程序两种访问途径，供水运维管理人员不用赶赴泵房现场即可掌握全部点位运行状态。

平台基础业务包含站点档案管理、实时数据看板、历史数据查询、多站点数据对比、GIS 地图点位展示、时序曲线生成、Excel 报表导出功能。长期归档保存的监测时序数据，可被供水企业用来分析不同季节、用水峰谷阶段水质压力变化规律，为水箱清洗周期调整、加压泵组运行策略优化提供数据支撑。

平台内置阈值预警机制，管理人员针对 pH、余氯、浊度、管网压力上下限预先设置安全阈值，当现场实测数值超出设定范围系统立即触发告警。告警信息包含站点位置、异常指标、实时测量数值、告警发生时间，告警消息推送至对应管理人员，促使运维模式从故障发生后被动抢修向风险提前干预转变。视频抓拍画面可随同告警信息同步调取，帮助工作人员在抵达现场之前初步排查故障诱因。

三、系统主要应用场景

3.1 新建标准化二次供水泵房

项目建设阶段同步完成整套监测设备安装调试，取水管路、传感器、遥测终端、供电系统一体化部署，设备既可以对接泵房本地自控系统，也可接入德希云平台，泵房完成交付即可实现 7×24 小时不间断在线监测，满足监管部门的数据上报要求。

3.2 老旧小区二次供水泵房升级改造

面对存量老旧泵房，DX‑VWATER‑1 多参数一体机采用旁路取水安装方式，主供水管道无需切割断水，居民正常生活用水不会受到施工的较大干扰。原有泵房供电条件大多可以直接适配整套设备，供电布线难度高的点位可直接选配太阳能锂电池供电套件完成部署。

3.3 乡镇集中式供水加压站点

乡镇供水加压站点布局分散，现场常驻运维人员配置不足，这套物联网监测系统的价值可以得到充分发挥。遥测终端超低功耗特性搭配太阳能供电方案可以适配偏远站点供电条件，异常预警推送功能弥补现场人员值守缺失的短板，实现远距离供水站点无人值守管控。

结语

智慧化升级已经成为国内二次供水行业发展的明确方向，单纯依靠实验室抽样检测已经无法完全满足大范围、多点位实时安全管控的现实需要。武汉德希科技二次供水物联网监测系统，把水质、压力、流量多维度感知硬件、无线传输技术、云端预警平台进行结合，构建完整的现场感知‑数据传输‑云端分析‑异常告警业务闭环。

需要客观认识在线监测设备定位，物联网在线监测不能完全替代实验室理化检测工作，设备日常运行过程中需要定期完成传感器清洗、校准维护，把在线实时监测数据和实验室抽样校验相互结合，才可以持续保障监测数据真实可靠。该套监测方案能够有效降低二次供水运维人力成本，及时识别饮水安全隐患，为城市以及乡镇智慧水务建设提供可靠的现场感知硬件支撑。