排水管网水质监测系统：核心参数优化与数据传输技术研究

【SJ-GSZ03】排水管网水质监测系统是现代城市水环境管理的重要组成部分，其设计和应用对于保障城市水环境质量和居民健康具有重要意义。

一、设计规范

1. 监测点位布局

（1）应根据排水管网的布局和功能分区，合理选择监测点位，确保覆盖关键节点，如排水口、检查井、污水处理厂进水口和出水口等。

（2）考虑不同区域的污染源分布和排水特点，增加监测点位的密度，以提高监测数据的代表性和准确性。

2. 传感器选型

（1）选择高精度、高稳定性的传感器，如pH传感器、溶解氧传感器、化学需氧量（COD）传感器、氨氮传感器、浊度传感器等。

（2）传感器应具备良好的防水、防爆性能，以适应排水管网的复杂环境。

3. 数据传输与通信

（1）采用多种通信技术相结合的方式，如4G/5G、NB-IoT、LoRa等，确保数据传输的稳定性和及时性。

（2）数据传输应采用加密协议，保障数据的安全性。

4. 系统可靠性与维护

（1）设备应具备低功耗设计，延长电池使用寿命，减少维护频次。

（2）系统应具备故障报警功能，及时通知维护人员进行处理。

二、系统架构

1. 感知层

（1）负责实时采集排水管网中的水质数据，包括pH值、溶解氧、COD、氨氮、浊度等。

（2）在关键节点安装各类水质传感器，如pH传感器、溶解氧传感器等。

2. 传输层

（1）将感知层采集到的数据快速、稳定地传输至数据管理平台。

（2）可采用无线通信技术（如4G/5G、NB-IoT、LoRa）和有线通信技术（如光纤、以太网）。

3 .平台层

（1）承担数据接收、存储、处理、分析以及展示等功能。

（2）数据处理与分析包括数据清洗、去噪、校准等预处理操作，以及建立数据分析模型。

（3）可视化展示通过地图、图表、曲线等形式，展示排水管网的布局、各监测点位的实时水质数据等。

4. 应用层

面向不同用户群体，提供多样化的应用功能，如实时数据监控、历史数据分析、预警信息推送等。

三、主要应用场景

1 .管网运行监控：实时掌握水质变化，及时发现管道堵塞、破损导致的水质异常，避免污水外溢污染土壤或地表水。

2. 污染源溯源：当监测到某一区域水质超标时，结合多节点数据对比，快速定位工业废水偷排、生活污水混接等污染源。

3 .水环境治理辅助：为污水处理厂进水调控、河道水质保护提供数据支撑，避免高浓度污水冲击污水处理系统，降低治理成本。