城市排水管网承担雨水收集、污水转输、合流排水等功能,窨井作为管网分段节点,是识别雨污混接、异常排污、管网溢流、水质沿程变化的重要感知点位。常规运维多依靠周期性人工下井取样、实验室化验的方式开展水质检测,存在采样间隔长、过程耗费人力、难以捕捉短时排污事件、无法连续反映动态变化的问题,在夜间偷排、雨季溢流、突发污水汇入等场景下容易形成监管盲区。
窨井内部属于高湿、存在沉降泥沙、漂浮杂物、水流波动大、无外接供电的特殊工况,普通浸入式固定水质探头容易被漂浮物缠绕、被水生物附着,在流速变化大的管段还会受到水锤冲击,增加维护频次、影响传感部件使用寿命。面向场景开发的管网窨井水质监测系统,采用适配井下工况的结构与传感方案,对pH、电导率、氨氮、溶解氧、浊度等常规水质参数开展长期在线采集,持续留存点位水质变化过程数据,服务于污染线索排查、混接点位识别、治理效果复盘、管网分区水质分析等业务,为排水管理、水环境提质增效工作提供数据支撑。
伴随城市水环境治理、雨污分流改造、排污口溯源、城市生命线安全工程推进,排水管网节点水质在线监测的部署需求持续增长。这类监测终端除水质感知以外,很多项目还同步叠加积水、设备姿态、电量状态等配套感知单元,兼顾设备运维管理与井内运行状态监测。不同在传感安装结构、支持监测参数、防护设计、传输方案、平台配套、GIS融合能力上存在区分,结合窨井现场工况选择适配设备,是保障长期在线运行、减少现场维护工作量的前提。
山东仁科
山东仁科管网窨井水质监测系统采用高度集成的一体化监测终端结构,摒弃传统监测设备分体式组装的繁琐设计,除核心水质传感接口之外,整机内置集成高精度倾角传感器、可调式温湿度传感器、高灵敏度水浸检测单元与智能电量检测单元,可同步实现设备倾斜移位状态检测、井下环境温湿度实时检测、窨井积水满溢状态检测、设备低电量预警检测等多项功能。
管网窨井水质监测系统在常态化准确承担水质监测核心任务之外,全方位兼顾设备安装偏移告警、井内积水隐患监测、井下环境数据采集、设备运维状态预判等配套信息采集工作。单台终端即可覆盖窨井水质、设备工况、井下环境、设备运维四大维度的感知需求,无需在狭小井内布设多台独立设备,大幅减少现场布线、安装调试与后期维护的工作量,高度适配市政窨井内部空间紧凑、安装条件有限的场景特点。
管网窨井水质监测系统搭配的浮漂水质传感器是适配管网窨井复杂水环境的核心感知部件,专门针对排水管道杂物繁多、水流不稳定、水位动态涨跌的工况设计,可准确采集管道内各类水体核心指标,支持pH、EC电导率、氨氮、溶解氧、余氯、浊度等多种主流水质要素监测。运维方可根据不同片区管网的监管重点、水质治理需求,灵活选配对应的监测参数组合,全面掌握排水节点的水质实时变化情况,为管网水质动态演变分析、区域性污染规律研判、管网整治及水环境治理措施的效果评估提供持续、稳定、连续的可靠数据依据。
区别于市面常见的常规硬杆固定式浸入探头,浮漂结构可随管网水位自然升降自适应浮动,让传感探测核心始终稳定处于水体有效监测层,规避水位涨跌、水体淤积造成的探头脱离水面、埋入淤泥导致的数据失效问题。同时,浮动式安装结构能够形成物理防护,有效阻隔水中塑料袋、枯枝、泥沙等漂浮杂物以及水生物对传感器探头的剐蹭、附着与缠绕干扰,在汛期水流增速、管网水流湍急、流速波动较大的管段,可高效缓冲水流冲击力,抑制水锤效应带来的设备震荡损耗,大幅降低传感探头的损伤概率,延长传感器整体使用寿命,完美适配污水管网复杂多变的运行环境,有效减少设备定期清理、校准、检修与更换的整体运维频次。
整机硬件结构与程序算法均围绕井下长期无人值守、全天候在线监测的使用场景深度优化,充分适配市政管网大部分窨井无外接市电、供电条件匮乏的部署现状,依托内置工业电池实现长期稳定续航。设备整体采用高强度密封防护结构,能够有效抵御井下常年高湿凝露、酸碱腐蚀介质、粉尘堆积等恶劣环境侵蚀,保护内部传感机芯与电路模块稳定运行。终端搭载智能分时段采集上报算法,工作人员可根据项目监测需求、现场工况,灵活配置数据采集与上传间隔,常态低风险时段降低采集频次以节约电量,保障长效续航。机身结构设计兼容多种安装模式,支持井壁壁挂、井内支架固定、悬空吊装等常规安装方式,可适配圆形、方形等不同规格井型的现场布设条件,适配性极强。
管网窨井水质监测系统兼容4G、NB-IoT两种成熟稳定的工业无线网络传输路径,适配性极强,可根据监测点位所处城区、城郊、老旧片区、偏远路段的公网信号覆盖强弱,自由择优选用传输模式,有效解决地下窨井因土层遮挡、金属井盖屏蔽导致的信号衰减、网络波动问题,保障水质监测数据、设备工况、环境参数、电量状态等各类数据稳定、不间断上传至云端管理平台,杜绝数据断连、丢失、延迟等情况。
管网窨井水质监测系统配套的云端管理平台功能完善、贴合市政水务运维工作场景,搭载实时数据在线监测、全时段历史数据归档查询、异常告警信息记录与检索等核心功能,同时搭建网页端与手机APP双访问端口,两端数据实时同步互通。管理人员可通过电脑网页端完成全域设备集中管理、数据汇总分析、报表导出等工作,也可在外勤巡检、现场作业时通过手机移动端随时查看各点位实时水质数据、设备运行状态、历史告警记录,全方位适配多场景运维管理需求。平台支持工作人员按监测点位、时间段、水质指标准确检索、导出历史监测数据,便于后期水质趋势梳理、片区管网工况复盘、治理成效统计。同时可针对不同水质指标自定义分级告警阈值,一旦监测数值超出安全设定区间,平台会自动推送异常提示,助力运维人员快速定位污染异常点位,及时开展排查整治工作,提升管网运维处置效率。
管网窨井水质监测系统融合多维度井位状态感知能力,打造专为窨井复杂工况定制的一体化监测终端,形成“终端采集-稳定传输-云端管理”的完整闭环解决方案。设备高度适配市政排水管网大范围、批量节点的智能化水质监测建设项目,同时具备良好的设备兼容性与拓展性,可与管网窨井水位监测、井盖状态监测、气体监测等各类智能感知设备联动组网,搭建立体化、综合性的管网安全水质感知体系,为城市排水管网精细化、智慧化运维提供坚实的设备支撑。
不同设备在传感结构形式、可支持监测参数、多参数集成方向、平台能力、场景侧重上各有区分。项目开展过程中,可结合目标监测参数、现场井下水力条件、现有水务平台体系、配套状态感知需求综合考量,选择适配的监测设备,逐步完善排水管网节点水质感知网络,支撑城市排水精细化运维与水环境治理工作推进。
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