【智慧水务】2026城市智慧排水管网监测系统平台建设解决方案

城市智慧排水管网监测平台解决方案

共享赋能｜智慧引领｜生态共赢政策背景PART

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01解决方案平台价值政策背景住房城乡建设部《关于推进城市基础设施生命线安全工程的指导意见》提出城市生命线工程的建设目标：2025年，全面启动城市生命线工程，重点在地级及以上城市开展燃气、桥梁、隧道、供水、排水、综合管廊等业务领域的生命线工程建设，逐步拓展其他业务领域，并向县（县级市）延伸；到2027年，地级及以上城市生命线工程基本覆盖重点业务领域。《住房城乡建设部关于推进城市基础设施生命线安全工程的指导意见》住房和城乡建设部2025.10《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案的通知》（国发〔2024〕7号）2025.3国务院关于印发城市管网监测与应急城市排水管网系统是城市最基本的保障设施，直接影响社会经济发展和个人民生活的安定，在城市发展和安全运行中发挥着至关重要的作用。随着城市的迅速发展，城市排水管网越来越庞大和复杂，对排水管网的运行和养护管理的要求也日益提高。但是，管网的实际运行和养护工作中缺乏掌握其真实运行状况的手段，也难以评估日常养护管理的效果，遇到洪涝等紧急情况也无法依据管网内部实际状况制定相应的应急措施。通过对城市智慧排水管网监测系统的建设，实现对管网上窨井井盖状态、管网液位、管网流量、管网有害气体、管网水质等数据的采集，实时掌握管网内运行状况，为排水管网的运行调度、养护管理、快速响应提供有效的数据支持，以便于管理者掌握管内实际状况及正确的部署紧急情况下的应急措施，不断提高排水管网的运行管理水平。井盖状态监测窨井液位监测智慧管网监测平台管网流量监测管网水质监测污水管网痛点分析雨污混排现像造成河道污染黑臭污水直排入河雨天管道堵塞造成汛期产生内涝餐饮直排雨水管污染源头难以追溯，无法确定污水偷排点的具体位置。痛点一数据不可视，管道分布、管道流向、管内液位、管内水质、井盖状态、接入排水户数等数据不可视，难以定位污染原因及源头。痛点二原因一原因二雨水管网痛点分析雨污合流至排水管网体系下，雨水超过截流倍数的的大量污水通过溢流口被排入城市受纳水体，引起河道严重污染。污水漫溢现象严重污水管网长期处于高液位运行状态，排水户无法有效排污，存在私偷排等行为。污水管网液位过高污水管网数量不足，污水处理能力缺口大。雨天大量雨水进入污水系统，造成污水处理厂水质波动加大，影响污水处理正常生产。污水处理存在短板提升泵站的输水能力和污水处理厂的处理能力难以满足要求，主要依靠人工驻点看护和运行，难以对整体管网情况进行调度和把控。调度能力较为薄弱排水管网监测解决思路以业务问题为导向，根据排水业务问题，动态部署物联网监测设备，获取监测大数据，构建水力模型，建设厂站网一体化调动，防止问题的再次出现。从主要问题出发，打造技术可行，成本可控的监测方案。转变观念，从“结果监控”到“过程监控”，实现结果-通路-源头全链路监控与透视，根源追溯，定位污染源头。思路1思路2思路3政策背景PART

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01解决方案平台价值系统架构感知层位于物联网结构中的最底层，其功能为“感知”，即通过传感网络获取感知信息。感知层是物联网的核心，是信息采集的关键部分。感知层网络层是数据通信的核心，是数据传输的主要通道，网络层主要采用NB-IoT、4G、5G等通信网络。网络层通信服务层由物联网设备管理平台组成，实现数据的汇集与管理，为管网监测平台及其他应用平台提供专业、便捷的数据接口服务通信服务层应用层由智慧管网监测平台或第三方业务管理平台组成，实现设备管理、报警信息管理、大数据分析、水力模型分析、管网分析等功能。应用层技术架构数据资源体系数据资源目录统一数据服务数据共享与交换数据安全管控系共享数据引擎调度指挥引擎智能决策引擎信息发布引擎换智能协同工作引擎综合监控预警系统排水设施养护系统排水防涝管理系统管线应急处置系统一张图展示一网贯通感知网络数据中心支撑平台智慧管网监测平台移动APP雨水管网监测设备井盖监测在雨水窨井井盖布设井盖状态监测设备，监测井盖是否缺失、偷盗等情况，确保管网窨井井盖安全。流量/视频监控在主通道、河道排口布设流量、视频监控设备，实时监控流量与视频，对河道排口提供有力的辅助监控手段。气象监测在排水户布设雨污合流监控设备和气象监测设备，实现污染溯源，协助执法。液位监测在低洼地势布设液位监测设备，部份点位增加视频监控，实现低洼地势液位的提前预警，为内涝预警、淤堵预警、泵站联动等提供可靠的基础数据。水质监测在河道、排口、重点部位布设水质监测设备，监测雨水管网排口水质情况，对雨污混排、偷排等提供监测预警信息。0105030204污水管网监测设备010203040506有害气体监测在污水管网低洼路段或主通道关键节点布设有害气体监测设备，监测管网有害气体产生情况并及时预警。流量视频监控在主通道、河道排口布设流量、视频监控设备，实时监控流量与排口视频，为污水排口监控提供有力辅助监控手段。气象监测在重点排水户或者集聚排水区域布设雨污合流监控设备和气象监测设备，实现污染溯源，协助执法。水质监测在污水管网尾水排放口布设水质监测设备，监测排口水质情况，对雨污混排、偷排等提供监测预警信息。液位监测在低洼点、污水主通道布设液位监测设备，实时监测水位，进行液位预警，绘制液位热力图，协助厂站网智能调控。井盖监测在污水窨井井盖布设井盖状态监测设备，监测井盖是否缺失、偷盗等情况，确保管网窨井井盖安全。污水管网地理时空基础数据排水管网平台数字孪生基座标准地图卫星地图立体建筑实景三维数据中心监测模型1-布设物联网监测点实现管网淤堵问题定位确定相关系数，根据单位时间内，分析上下游相邻设备的液位数据做分析，判断是否存在淤堵。主要通过计算Pearson相关系数判断2组数据是否存在关联性，通过关联性等级分析判断淤堵情况，低于相关系数的定位为淤堵。实现违规排放问题定位根据布设的水质监测设备及有关监控设备，对重点监测单位、工业集聚区、排口等水质参数实时监测、告警，根据监测点位置及报警数据定位违规排放单位，从而进一步溯源。实现入渗入流问题定位划分排水分区，每个诊断分区设置一个末端监测点，对划分后的分区对应的每个末端进行晴天连续水质监测、雨天连续流量监测。在雨水或河道水位增加时污水系统内液位和电导率大幅度增加，且污水系统晴天输送污水的水质浓度偏低，说明污水管网存在入渗入流现像。2-生成数组变化曲线3-通过公式判断数组相关性监测点1监测点2监测平台预警模型低洼点预警以实际井深为基准：液位达到60%为一级告警液位达到80%为二级告警液位达到95%为三级告警内涝预警路面积水液位预警如下：达到警戒值1为允许通行达到警戒值2为谨慎同行达到警戒值3为禁止通行管道淤堵预警淤堵达到10%-20%为一级告警淤堵达到20%-30%为二级告警达到30%以上为三级告警管道充盈度预警充盈度达到50%为一级告警充盈度达到70%为二级告警充盈度达到90%为三级告警隧道下沉立交涵洞监测平台功能概述实现对管网管线的位置、高度、属性等信息收集；对河道水位标高、地下水水位标高、污水厂、泵站运行情况数据信息进行收集，对于区域用水情况进行收集，对管网信息进行规范管理。管线基础信息采集通过智慧管网监测平台，实现整体水质、液位、流量、气体等监测告警，实现漫溢警报；对河道断面数据、排水数据信息、污水趋势数据等进行分析，对管道淤堵、雨污合流、低洼液位及内涝等进行报警、定位。实现大数据分析运用GIS技术构建地下排水管网管线规划分析系统、静态沙盘等，实现多维度直观展示排水系统；绘制三维立体式地下排水管网动态“一张图”，全局透视城市地下管网，全方位、多角度、多元化动态展示地理信息空间分布。GIS“一张图”监测实现管网窨井井盖监测数据采集，实现管网液位、流量、水质（电导率、COD、氨氮、总磷、总氮、PH）等参数采集，实现管网泵站运行参数采集监测，构建整个排水管网的智能感知。管网感知数据采集综合监控预警系统构建实用性、实时性、可扩展性、易维护性的系统GIS“一张图”：运用GIS技术构建地下排水管网管线规划分析系统、静态沙盘等，实现多维度直观展示排水系统各个监测点信息；绘制三维立体式地下排水管网动态“一张图”，全局透视城市地下管网，全方位、多角度、多元化动态展示地理信息空间分布。实时监测预警：实时监测排水管网监测设备当前状态及监测数据，并实现视频远程监控，出现异常时实时告警展示，实现告警等级分析，可快速查看、定位、分析告警原因。监控数据查询：提供对各类监测设备、监测数据、告警数据、历史数据等信息查询。泵闸联动控制：对管网中泵站、泵闸等运行状态进行在线监测，根据需要对泵闸进行联动控制、远程控制。其他功能：对排水管网运行信息、监测数据进行分类管理，实现对监测数据的综合分析，可为水力分析模型或第三方平台提供准确的数据。排水设施养护系统构建设施运行绩效为核心，实现可维护、可运行、可扩展的系统排水设施管理：对排水管网设施（排水管道、雨水井、检查井、泵站、水闸、涵洞、排放口等）进行统计、添加、删除等管理，快速查看管线分布及其属性信息，实现排水设施定位及基础信息查询。排水设施养护：根据管网设施运行、维护及安全技术规范制定养护、日常巡检计划。根据管网中淤堵分析，对养护计划指导及时发现排水管道及附属设施有损坏、缺失或有危及安全运行的情况，减少人力物力。查询统计：提供对各类排水管网设施的快速查询的功能。查询的主要功能包括综合查询、属性查询、自定义SQL查询、范围查询、缓冲区查询等功能。三维工具：三维工具模块主要是一些辅助工具和浏览的设置，方便用户对三维进行各种设置及更好地浏览，主要功能由距离测量、面积量算、垂直测距、水平测距、测量清除及一些基础的设置等。其他功能：管网编辑、管网展示、业务分析、监测检测、事件管理、系统工具、用户权限移动终端等功能。排水防涝管理系统建立集、排、治、处、防、控、管及公众服务于一体的系统工单管理：根据监测数据绘制管网液位热力图实现管网实时透视，为晴天管养维护、晴天偷排、汛前排水方案提供调度依据；发出内涝预警，根据事件，发布相关预警信息，并通知抢险队伍布防，利用应急指挥系统实现“应急抢险调度”，实现“一雨一档”、方案优化、涝情回顾。数据交换：与气象局、三防系统对接，获取气象云图、各闸位水雨情信息，如水位、雨量等。并通知抢险队伍布防（如管网低洼地、下穿立交、内涝黑点等）。结合对接的水雨情数据，气象预警信息启动防汛预警预设方案，发布相关预警信息，横断面分析：对排水管线进行横断面剖切，直观地反映出各排水管线间的相互位置及在地下埋深的情况。连通分析：利用该功能对地图上两个排水管点间的管线进行联通分析，查看两个管点之间是否联通。统计分析：对同一地区不同时间段水位、监测数据进行综合对比分析与趋势分析，对淤堵、入渗入流、违规排放问题等定位。管线应急处置系统应急指挥、指挥调度、辅助决策工单管理：根据监测数据绘制管网液位热力图实现管网实时透视，为晴天管养维护、晴天偷排、汛前排水方案提供调度依据。应急指挥：实现应急处置指挥中心与应急指挥车之间的信息交互，应急指挥中心的指挥者能够与处于事故点的应急指挥车进行信息通信；应急调度：实现应急事件上报，应急预案，可根据应急方案的设置安排，对与进行管线应急处置相关的资源进行有序高效的调度。风险评估：建立的风险评估模型，分析管网风险因素、构建判别矩阵，计算风险值，并运用GIS实现风险等级可视化，对供水管道运行风险进行识别和评估，并制定相应的风险控制对策，用于指导改善不利的影响因素，建立辅助设计抢修方案，从而将整个管网系统的风险水平控制在合理、可接受范围内，达到减少事故发生、保证系统安全运行。辅助决策：排水管网完整的数据体系为查询分析、缓冲区分析、拓扑分析提供了强大的支撑，通过深层次的信息挖掘，解决用户关心的涉及地理空间的实际问题，为管线应急处置系统规划、城市建设、防灾减灾等提供辅助决策分析的合理性建议数据。移动终端App移动式在线监控、在线管理巡检维护：通过手机APP浏览各个管网管线的实时综合信息，直观了解管网运行情况，具备可视化巡检，可对巡检内容进行查看、编辑、上传。检修定位：在排水管网设施巡查、应急抢修等各个环节，检修人员可通过手机APP查看管线所处的位置，实现管网巡检定位。接单派单：可对告警内容进行接单、派单、转单等操作，对工单信息进行可视化的记录，形成工单跟踪表。监测告警：实时监测设备出现异常时在APP界面实时告警展示，便于快速查看定位，分析系统中的故障点。其他功能：工单信息回传、二维码扫描、应急指挥、语音对讲、视频对讲、协同办公、一键报警、预案联动。政策背景PART

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01解决方案平台价值平台优势1-布设物联网监测点实现管网淤堵问题定位确定相关系数，根据单位时间内，分析上下游相邻设备的液位数据做分析，判断是否存在淤堵。主要通过计算Pearson相关系数判断2组数据是否存在关联性，通过关联性等级分析判断淤堵情况，低于相关系数的定位为淤堵。实现违规排放问题定位根据布设的水质监测设备及有关监控设备，对重点监测单位、工业集聚区、排口等水质参数实时监测、告警，根据监测点位置及报警数据定位违规排放单位，从而进一步溯源。实现入渗入流问题定位划分排水分区，每个诊断分区设置一个末端监测点，对划分后的分区对应的每个末端进行晴天连续水质监测、雨天连续流量监测。在雨水或河道水位增加时污水系统内液位和电导率大幅度增加，且污水系统晴天输送污水的水质浓度偏低，说明污水管网存在入渗入流现像。2-生成数组变化曲线3-通过公式判断数组相关性监测点1监测点2平台优势低洼点预警以实际井深为基准：液位达到60%为一级告警液位达到80%为二级告警液位达到95%为三级告警内涝预警路面积水液位预警如下：达到警戒值1为允许通行达到警戒值2为谨慎同行达到警戒值3为禁止通行实现与城市防汛排涝系统联动指挥。管道淤堵预警淤堵达到10%-20%为一级告警淤堵达到20%-30%为二级告警达到30%以上为三级告警管道充盈度预警充盈度达到50%为一级告警充盈度达到70%为二级告警充盈度达到90%为三级告警隧道下沉立交涵洞平台优势泵闸调度根据泵站上游液位和下游液位（保持距离）是否平衡调节，当泵站上游可调节液位大于下游可调节液位时，开启泵站，平衡时停止。雨天调度根据预计雨量、历史经验和大数据分析，提醒降低整个管网液位。实现目标防止溢满、污水均匀输送至污水处理厂、充分利用管网的蓄水能力。平台优势将管网资料、河道资料、地下水资料、水厂资料、泵站资料、区域用水等信息统一通过平台进行综合管理，通过三维技术实现可视化的运维管理。全面的信息采集01以数据资源体系、数据资源目录、统一数据服务、数据共享与交换、数据安全管控为基础的数据中心，结合专业的水力分析模型系统，使平台具备强大的分析能力。强大的数据分析03具备水质、水位、井盖状态、流量、有害气体、视频等多种监控数据报警与分析，结合三维立体式地下排水管网动态“一张图”，实现了全新的管理理念与管理模式。丰富的监控手段02平台构建了共享数据引擎、调度指挥引擎、智能决策引