地下管网水质监测系统的功能及维护

地下管网（如给水管网、排水管网、再生水管网）是城市水循环的核心载体，其水质直接关系居民饮水安全、污水处理效率及生态环境。地下管网水质监测系统通过埋地式传感器、数据采集终端及远程管理平台，实现对管网水质的动态监测与管控，因管网环境封闭、潮湿、空间狭窄，系统功能设计与维护需具备针对性，以下详细解析。

一、核心功能

1、多参数实时监测，覆盖管网水质关键指标

系统需针对不同管网类型，精准监测核心水质指标，满足实际应用需求：

给水管网：重点监测余氯（保障消毒效果，防止细菌滋生）、pH值（避免管网腐蚀或结垢）、浊度（反映水质浑浊度，判断是否存在管道泄漏或二次污染），部分关键节点（如水厂出水口、小区入户管）可增加水温、溶解氧监测，全面评估饮用水安全；

排水管网：聚焦COD、氨氮、总磷（反映污染物浓度，判断是否存在工业废水偷排）、液位（监测管网负荷，防止溢流），雨季需额外监测SS（悬浮物），评估初期雨水对管网水质的影响；

再生水管网：监测电导率（反映水中离子含量，判断再生水纯度）、余氯（保障再生水使用安全）、浊度，确保再生水在绿化灌溉、工业冷却等场景的合规使用。

监测频率可根据管网运行状态灵活调整，常规时段每小时1次，水质异常或管网检修后提升至每15-30分钟1次，确保及时捕捉水质波动。

2、数据智能传输与异常预警，实现风险快速响应

地下管网信号传输易受土壤屏蔽、管线干扰，系统需突破传输限制并具备高效预警能力：

稳定数据传输：采用“有线+无线”双模传输，管网沿线有市政通信管网时，通过有线光缆实现高速传输；无有线条件区域，采用低功耗广域网（如LoRa、NB-IoT），穿透土壤能力强，确保数据稳定上传至管理平台，同时本地配备存储模块，防止信号中断导致数据丢失；

智能异常预警：平台预设各指标的正常阈值（如给水管网余氯下限、排水管网COD上限），当监测值超出阈值或短时间内剧烈波动（如余氯骤降提示管道泄漏），系统自动触发预警，通过短信、平台弹窗通知运维人员，并标注异常点位（结合管网GIS地图定位），助力快速溯源（如排查周边是否有污染源接入、管道是否破损）。

3、管网状态联动分析，辅助运维决策

系统需整合水质数据与管网运行数据，提供多维度分析功能：

水质趋势分析：平台自动生成日、周、月水质变化曲线，识别水质周期性规律（如给水管网余氯在用水高峰时段的下降趋势），为管网调度（如调整水厂消毒剂投加量）提供依据；

管网健康评估：结合水质数据（如浊度升高、pH异常）与管道使用年限、材质信息，评估管道腐蚀、结垢风险，例如某区域给水管网长期pH偏低且浊度升高，提示管道可能存在腐蚀，需优先安排检修；

污染溯源辅助：排水管网监测数据可与沿线排污口信息联动，当COD、氨氮异常升高时，平台自动筛选异常点位上游的排污口，缩小排查范围，提高偷排溯源效率。

二、维护措施

1、传感器与采集终端维护，保障监测精度

地下环境潮湿、易积垢，需重点做好传感器与终端的清洁、校准与防护：

定期清洁：每1-2个月对传感器探头进行清洁，给水管网传感器用纯水冲洗去除表面结垢（如钙镁沉淀），排水管网传感器需用软毛刷清理附着的悬浮物、油污，避免污染物堵塞探头或影响检测精度；采集终端外壳需定期擦拭，清除表面灰尘、水渍，防止外壳腐蚀导致内部元件损坏；

周期校准：每3-6个月对传感器进行校准，给水管网余氯、pH传感器用标准溶液现场校准，排水管网COD、氨氮传感器可拆回实验室校准，确保监测值偏差在允许范围；校准后需用实际管网水样验证，若偏差过大，需检查传感器是否老化（如探头敏感膜磨损），及时更换配件；

防护加固：传感器与采集终端需采用防水、防腐蚀外壳（防护等级不低于IP68），线缆接口用防水密封胶密封，防止地下水渗入；埋地安装时，传感器周围需用砂石回填固定，避免管道沉降导致传感器受压损坏。

2、传输与供电系统维护，确保运行稳定

地下管网传输与供电易受环境影响，需针对性维护：

传输链路检查：每月通过平台检查数据传输状态，若出现数据断传、延迟，先排查无线信号强度（如是否因周边施工遮挡信号），必要时调整无线基站位置或增加信号中继器；有线传输需定期检查光缆接头是否松动、破损，发现问题及时熔接修复；

供电系统维护：系统优先采用市政供电，搭配蓄电池备用（应对停电），每季度检查蓄电池电量、充电状态，确保停电时可连续供电48小时以上；无市政供电区域采用太阳能供电（需在地面设置太阳能板，通过线缆连接地下终端），每月清洁太阳能板表面灰尘、落叶，保证发电效率，冬季需清除积雪，防止遮挡光照。

3、平台与数据维护，保障功能正常

管理平台是系统运行的核心，需做好软件与数据维护：

平台功能维护：每季度对平台进行软件更新，修复漏洞并优化功能（如提升预警响应速度、增加数据分析维度）；定期测试平台与传感器、终端的通信稳定性，确保指令下发（如调整监测频率）与数据上传顺畅；

数据管理维护：每日备份监测数据（本地+云端双重备份），防止数据丢失；每年对历史数据进行清理归档，删除无效数据（如传感器故障时的异常值），保留完整的水质变化记录，为管网长期运维、改造提供数据支撑。

三、结语

地下管网水质监测系统的功能设计需围绕“精准监测、稳定传输、智能预警”，贴合地下封闭环境的特殊性；维护则需聚焦“传感器精度保障、传输供电稳定、平台数据安全”，通过定期清洁、校准与检查，确保系统长期可靠运行。只有功能与维护相辅相成，才能充分发挥系统价值，为地下管网水质管控、城市水安全保障提供有力支撑。