排水管網水質監測系統：核心參數優化與數據傳輸技術研究

【SJ-GSZ03】排水管網水質監測系統是現代城市水環境管理的重要組成部分，其設計和應用對于保障城市水環境質量和居民健康具有重要意義。

一、設計規范

1. 監測點位布局

（1）應根據排水管網的布局和功能分區，合理選擇監測點位，確保覆蓋關鍵節點，如排水口、檢查井、污水處理廠進水口和出水口等。

（2）考慮不同區域的污染源分布和排水特點，增加監測點位的密度，以提高監測數據的代表性和準確性。

2. 傳感器選型

（1）選擇高精度、高穩定性的傳感器，如pH傳感器、溶解氧傳感器、化學需氧量（COD）傳感器、氨氮傳感器、濁度傳感器等。

（2）傳感器應具備良好的防水、防爆性能，以適應排水管網的復雜環境。

3. 數據傳輸與通信

（1）采用多種通信技術相結合的方式，如4G/5G、NB-IoT、LoRa等，確保數據傳輸的穩定性和及時性。

（2）數據傳輸應采用加密協議，保障數據的安全性。

4. 系統可靠性與維護

（1）設備應具備低功耗設計，延長電池使用壽命，減少維護頻次。

（2）系統應具備故障報警功能，及時通知維護人員進行處理。

二、系統架構

1. 感知層

（1）負責實時采集排水管網中的水質數據，包括pH值、溶解氧、COD、氨氮、濁度等。

（2）在關鍵節點安裝各類水質傳感器，如pH傳感器、溶解氧傳感器等。

2. 傳輸層

（1）將感知層采集到的數據快速、穩定地傳輸至數據管理平臺。

（2）可采用無線通信技術（如4G/5G、NB-IoT、LoRa）和有線通信技術（如光纖、以太網）。

3 .平臺層

（1）承擔數據接收、存儲、處理、分析以及展示等功能。

（2）數據處理與分析包括數據清洗、去噪、校準等預處理操作，以及建立數據分析模型。

（3）可視化展示通過地圖、圖表、曲線等形式，展示排水管網的布局、各監測點位的實時水質數據等。

4. 應用層

面向不同用戶群體，提供多樣化的應用功能，如實時數據監控、歷史數據分析、預警信息推送等。

三、主要應用場景

1 .管網運行監控：實時掌握水質變化，及時發現管道堵塞、破損導致的水質異常，避免污水外溢污染土壤或地表水。

2. 污染源溯源：當監測到某一區域水質超標時，結合多節點數據對比，快速定位工業廢水偷排、生活污水混接等污染源。

3 .水環境治理輔助：為污水處理廠進水調控、河道水質保護提供數據支撐，避免高濃度污水沖擊污水處理系統，降低治理成本。