今年夏天進入5月份以來，連續12輪的全國大面積強降雨襲擊了我國大部分省市地區。特大暴雨接連不斷，不少城市又開啟了“看海”模式。重慶5月16日的降雨量造成局部地區水位高達101毫米;合肥方興湖因不堪洪水重負，水漫方興大道;廣東佛山11.2萬平方米的景區變成了一個巨大的水上樂園;僅僅一天，上海就下完了正常年份21天的降水量。遭受暴雨襲擊的還有杭州，在12個小時內，就下了40個西湖的水量。

經過這么多年的一到夏天就“看海”，現在一旦遇到城市內

智慧城市管網壓力智能監管系統

一、概述

地球上的水循環主要包括兩種形態，自然循環和人為循環。自然循環流程

是：海水蒸發->降雨->雨水排水->入海；人為循環流程是：海水蒸發->降雨->水源地取水->凈水->輸水->用水->污水排水->污水處理->入海。

國內，經過幾十年的發展，兩大循環過程中的取水、凈水、輸水、用水、污水處理等方面的基礎建設與應用經驗已較為豐富，基本可以應對突發情況。

在排水層面，應對不好情況的能力尚需加強，主要包括兩種常見排水問題。一、排水不暢，近年來，多地出現幾十年不遇的洪澇災害，城區排水不暢導致房屋進水、汽車淹沒、危及行人安全的情況在大部分城市都有體現。另外，城區中因排水不暢及排水工程建設不完善導致的黑臭水體也遍布各個角落。二、排水過渡，所有的降雨全部排走，遇到數月不降雨的情況，干旱嚴重，影響城市正常運行。

為了解決以上問題，國家制定了海綿城市、黑臭水體的系列相關政策。

落地方案包括：海綿城市建設、黑臭水體處理、疏浚排水管網、雨污合流分流措施、杜絕工業直排偷排、處理管網錯接錯位、根據城市發展的排水需求重新優化排水儲水工程設施。通過以上方案的落地實施，以保證城市及新農村的正常運行、*解決重大雨澇干旱的問題或減少此類事件的發生，降低損失程度。

在發現排水問題、擬定排水工程建設需求及評估排水設施優化效果的過程中，排水流量、水位及相關參數監測是不可少的重要環節。

二、設備功能

排水管網流量監測系統負責監測排水過程中的流量、流速、水位、水溫，

可定制監測水質pH、電導率、濁度等參數。

排水管網流量監測系統由以下主要部分組成：

• 流速流量測量傳感器：通常是超聲多普勒流速流量儀；

• 管網主機：功能是提供長時間供電，對傳感器實施電源管理實現低功耗，內置DTU實現工業總線到以太網的數據轉換與傳輸。

• 云平臺：提供項目站點管理、接收監測數據并存儲展示與下載。

• 安裝配件：流量計安裝專用支架、管網主機安裝支架、流量卡、配套調試工具等

三、設備參數

設備特點：

• 內置電池供電，井下無線聯網，免市電接入許可，免太陽能施工市政許可，施工量小；

• 標配測量流量、流速、水位、水溫，可定制測水質；

• 設備內置流量積算儀、超聲高精度測水位、支持沉泥補償

• 采集、上報時間可調；

5、高功率天線，保證無線信號連接穩定性；

6、低功耗管理DTU、休眠狀態下，不消耗電池電量

7、電池種類可選一次性或可充電

8、全套設備IP68防水

智慧城市管網壓力智能監管系統

四、監測系統拓撲圖

采集管網壓力、流量、流向、電池電壓等數據。 
◆ 將采集數據主動上報到調度中心；支持定時上報和監測數據超限上報。
◆ 支持多種供電方式：電池供電、太陽能供電、市電供電。 
◆ 大容量可充電電池供電、太陽能供電、市電供電條件下支持調度中心隨時問詢。
◆ 采用GPRS、短消息無線通信方式。 
◆ 現場可存儲、顯示、查詢壓力、流量等數據及工作參數。存儲數據≥1萬條。 
◆ 數據存儲間隔、數據上報間隔可以設置。 
◆ 防水防潮等級高，測井內安裝時：IP68。 
◆ 4節高能電池可數據發送≥1萬條，100Ah可充電電池充電1次可使用3-4個月。 
◆ 為現場壓力變送器提供直流電源：5V、12V。 
◆ 支持遠程升級設備程序、設定參數。
---水司調度中心功能---
◆ 監測整個城市供水管網測點的壓力、流量、流向、水質信息。 
◆ 監測各水廠出廠流量、出廠壓力、清水池水位、加壓泵工作狀態。 
◆ 監測加壓泵站的水池水位、進口壓力、水泵工作狀態、出口壓力；遠程控制加壓泵的啟停。
◆ 監測***水泵工作狀態、出口流量、出口壓力；遠程控制水泵的啟停。
◆ 監測城市備用調節水池的水位。 
◆ 生成每個測點的壓力、流量數據曲線；生成每條管線壓力分布曲線。
◆ 生成各種工作報表。 
◆ 輔助預測、發現爆管事故；提供輔助決策建議。

澇，我們已經可以迅速的做出反應。但是這也不禁讓人疑問，與其每年被動的應對，為何不索性在根本上解決問題，改造城市排水系統，消除隱患?

最近幾年國家也開始逐漸重視并積極應對此問題。2011年水利部就發了要求所有城市加強防洪規劃的工作;2013年國務院也發了加強城市排水防澇規劃的通知，要求全國的城市都要做好排水系統、防澇系統的規劃;2015年住房城鄉建設部與財政部啟動了16個海綿城市建設試點，并從今年開始，中央財政將連續三年為“海綿城市”建設試點提供資金支持。

很多城市一到雨季就被淹的原因是在特大暴雨等緊急情況下，快速排水的速度遠遠趕不上水量積壓的速度。市政部門為了改善這種情況也在嘗試很多辦法，比如增加排水泵站，加大排水管道口徑等等，而排水流量計因為可以精確、高效的檢測出管道流量大小，這種功能使得(排水流量計又稱下水道流量)其在整個城市排水管網中的作用變得非常重要。

目前常見的排水流量計種類有很多，其中較為常見的有超聲波多普勒流量計。它是通過檢測流體流動對超聲束的作用以測量流量的一種非接觸式儀表。既可以測量大管徑的介質流量也可以用于不易接觸和觀察的介質的測量，例如大的管段及河道內測量。

城鎮排水流量計(多普勒下水道流量計)，除了可以在城市排水系統中發揮功效以外，還可以運用在鋼鐵、冶金、給排水、石油、化工、食品、農業灌溉等多個行業。

多普勒超聲波流量計工作原理:采用速度面積法測流，利用超聲波流速傳感器測量流速V，利用壓力式水位計測量水位H，預先在控制器設置的渠道參數，控制器可以利用水位自動換算出過流面積S，流體的流量公式為:Q=V×S，其中V----流速，S----過流面積，Q---瞬時流量。由于采用了速度面積法測流，其可以適用于任何形態的斷面。