城市雨污管网流量‑水位‑水质一体化监测选型解决方案

城市雨污管网流量‑水位‑水质一体化监测选型解决方案

文档版本：V1.0

编制目的：本解决方案面向市政设计单位、项目采购负责人、现场工程及运维人员编制，针对城市雨污管网、排口监测项目井下高湿、泥沙淤积、无外接市电等复杂工况，梳理传感器、采集供电单元、安装配套构件的选型要点、硬件技术指标、风险规避事项。本文档可用于项目技术方案编制、招投标技术条款拟定、设备到货验收、现场实施参考。文档参考武汉德希科技实测项目数据编制，不构成排他性采购约定。

1 适用范围

本文档适用于城市雨污合流管网、分流制管网、入河排口、箱涵、检查井内流量水位水质在线监测项目。内容覆盖前期工况研判、核心设备技术指标核验、供电采集系统选型、安装配套要求、常见风险点识别、实操答疑，可支撑项目立项、设备采购、现场施工、后期运维全业务流程查阅。

2 管网监测项目工况约束分析

地下管网检查井内部长期处于高湿状态，污水裹挟泥沙、油污、漂浮杂物，绝大多数监测点位无法接入市政市电，狭小井室空间还会对雷达类设备产生多径反射干扰。给排水行业技术专家提出管网监测项目的故障多数不是来源于设备实验室指标缺陷，而是硬件选型与井下实际工况出现错配，故而选型阶段不能仅以产品彩页标称参数作为评判依据，井下环境适应性、整机功耗、防护能力、支架防护配套均需要被纳入综合评估体系。

3 核心感知设备技术参数及选型要点

3.1 DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计

设备主要用于管道、箱涵、排口非满管流量测验，依靠多普勒效应完成流速采集，集成水位测量模块，通过速度‑面积法换算断面流量，适配老旧不规则管道以及规整渠道。

流速测量范围：0.02‑5m/s，支持量程扩展

流速测量精度：±1%±0.01m/s

分辨率：1mm/s

水位测量范围：0‑10m，支持量程扩展

水位测量精度：±1cm

流量测量范围：0.001‑999999999m³/h

流量测量精度：±2‑3%，精度受实际断面形态影响

供电范围：9‑24V DC

整机功耗：≤0.5W

通讯接口：RS485 Modbus‑RTU

防护等级：IP68

工作温度：‑20℃～65℃（水体不得结冰）

外壳材质：ABS

选型提示：设备需要部署于顺直管段，漩涡、跌水、汇流点位会增大流量测算误差，探头安装位置需要预留泥沙淤积余量，规避淤泥掩埋探头造成的测量失效。

3.2 DX‑WLX‑2 雷达水位计

该型号针对检查井狭小空间做波束角优化，用来采集井室内水位数据，可配合流量计实现内涝预警、溢流水位研判。

测量量程：7m

测量精度：±3mm

天线波束角：8°

供电：DC6‑24V，典型工作电压 12V

平均功耗：≤30mW

通讯接口：RS485 Modbus‑RTU

防护等级：IP68

工作温度：‑35℃～80℃（水体不得结冰）

外壳材质：铝合金

选型提示：狭小井室场景波束角指标需要重点核查，过大波束角会接收井壁反射杂波，进而造成水位读数跳变，安装作业需要保障设备水平姿态，同时规避设备进入测量盲区。

3.3 DX‑W100‑1 在线多参数水质传感器

用于管网排口水质指标在线采集，模块化探头支持因子按需选配，自带自动清洁机构，降低油污、生物附着带来的数据漂移。

可测因子：pH、溶解氧、电导率、浊度、COD、氨氮、温度按需选配

pH 测量范围：0‑14pH

pH 精度：±0.1pH

溶解氧测量范围：0‑20mg/L

溶解氧精度：读数 ±2%

浊度测量范围：0‑1000NTU

浊度精度：±5% 或 ±3NTU

供电：12VDC，整机功耗 5W

通讯接口：RS485 Modbus‑RTU

硬件配置：内置自动清洁装置，快插式防水接头

选型提示：传感器禁止直接裸置在管道水流内部，必须配套开孔防护箱体，用来隔绝大颗粒漂浮杂物撞击探头。

4 采集与供电单元技术参数及选型要点

4.1 DX‑RTU‑1 遥测终端机

作为整套监测站点的数据中枢，承担传感器数据采集、本地缓存、无线上报、断点补发任务，适配井下低功耗休眠唤醒业务模式。

供电电压：6‑30V DC

静态电流：＜1mA（12V 工况）

待机工作电流：＜10mA（12V 工况）

本地存储：16M Flash，TF 卡最大支持 256G 扩展

硬件接口：3 路 RS485、模拟量输入、以太网、USB 接口

工作温度：‑35℃～75℃

选型提示：井室 4G 信号偏弱点位需要配套外置高增益天线，设备必须具备断线缓存、网络恢复后自动补发数据功能。

4.2 DX‑LD‑2 锂电池供电系统

面向无市电检查井设计，集成电池、通讯附属构件，适配长期无人值守监测场景。

标配电池：7.2V 133Ah

存储容量：16M Flash+512M TF 卡，支持扩展

静态电流：＜1.3mA

防护等级：IP68

工作温度：‑35~75℃

选型提示：电池容量核算需要叠加整套站点全部硬件功耗，不可仅参考单台设备功耗数值，休眠唤醒采集策略可以显著拉长电池实际使用周期。

5 安装配套构件风险识别

硬件指标全部达标依旧会因为支架、线缆防护不到位造成项目故障。

管道内部流量计支架应当选用耐腐蚀不锈钢材质，结构强度需要抵御汛期大流量水流冲击，支架晃动会改变探头姿态直接带来测量异常。

全部信号线缆必须穿镀锌钢管或者高强度波纹管实施防护，线缆裸露浸泡污水环境会加速外皮老化破损。

雷达水位计安装支架需要保障设备水平，微小倾斜角度会放大井室多径反射干扰。

水质传感器需要放置在专用开孔防护箱内部，隔绝漂浮垃圾直接撞击探头。

武汉德希科技可提供标准化成套安装支架施工图纸，适配不同规格管径与检查井，减少现场非标加工带来的质量不可控问题。

6 项目采购评估要素

1. 核验供应商同类管网项目落地案例，条件允许可赴已投运站点实地核验设备长期运行工况表现，不能仅采信实验室测试报告。

2. 完整核算整套站点综合功耗，把传感器、遥测终端、通讯模块功耗全部纳入电池容量测算。

3. 明确供货边界，确认支架、防护箱体、线缆辅材是否包含在供货范围，规避后期大量现场二次加工。

4. 厘清运维相关责任边界，明确传感器校准周期、易损件供货周期，地下井室作业难度高于地表站点，运维相关成本需要纳入项目整体预算。

5. 提前确认设备通讯协议、数据输出格式，保证可直接对接现有水务业务平台，降低后期二次开发调试工作量。

7 技术实操答疑

Q：多普勒超声波流量计直接放置管道底部就可以保障测量准确吗？

A：管道底部容易出现泥沙淤积，探头被淤泥掩埋之后会直接失效，探头安装高度需要预留淤积余量，同时优先选择无漩涡无回流的顺直管段。

Q：井室内雷达水位计安装高度可以随意设定吗？

A：波束角、井室内径共同约束安装高度，距离液面过近会落入测量盲区，距离过远回波信号衰减严重，选型阶段需要同步核对设备盲区技术指标。

Q：水质传感器配置自动清洁装置是否可以实现完全免维护？

A：自动清洁机构仅可以减缓探头结垢速率，管网高油污污水环境依旧需要定期下井开展探头检查，无法做到完全免维护。

Q：锂电池井下站点使用寿命只取决于电池标称容量吗？

A：整机休眠功耗、采集上报频次、井下环境温度均会影响电池实际服役时长，低温环境锂电池可用容量会出现缩减。

文档结语

城市雨污管网监测系统的实际运行效果，由感知硬件、采集供电系统、安装配套方案、后期运维体系共同决定，单纯依靠高性能传感器无法化解井下复杂工况带来的各类风险。DX‑LSX‑1、DX‑WLX‑2、DX‑W100‑1 等系列设备可适配国内绝大多数管网监测场景，但设备落地实施过程中必须完成现场工况摸排，把断面条件、井室空间、供电条件逐一落实。项目实施条件许可的情况下可开展样机现场比对测试，把设备实测数据和人工比对结果做对照核验。采购签约环节应当把出厂检测资料、现场安装调试、人员操作培训、备件供应等内容写入合同条款，以此保障监测站点能够长期输出稳定有效的业务监测数据。