排水管网可视化监控管理系统方案

一、方案背景

排水管网是城市市政基础设施的重要组成部分，承担着雨水排放、污水收集与输送等关键任务。传统排水管网管理依赖人工巡检、纸质台账和定期疏通，存在管网运行状态不明、淤积堵塞发现滞后、溢流冒溢被动响应、内涝风险难以预判等问题，难以满足现代城市精细化管理与智慧水务建设的要求。

某市政排水管理部门为提升管网运行监管水平，计划对关键排水节点进行水泵、液位、流量、损漏等数据采集与远程监控，实现管网运行状态实时感知、异常事件自动告警、内涝风险提前预警，并为智慧水务管理平台提供数据支撑。物通博联（WideIOT）提供高效可靠的排水管网可视化监控物联网解决方案。

二、前期调研

经过现场调研，本次项目需要采集的设备及数据点位如下：

1、液位计：检查井液位、易积水点液位等（RS485串口、ModbusRTU协议）

2、流量计：瞬时流量、累计流量、流速等（RS485串口、ModbusRTU协议）

3、雨量计：降雨量、降雨强度、累计降雨量等（RS485串口、ModbusRTU协议）

4、泵站PLC：水泵启停状态、运行电流、故障信号等（西门子PLC、S7协议，网口空闲）

三、系统架构及选型

1、设备层：监测设备分布于城区各排水检查井、泵站及排口，液位计、流量计、雨量计、水泵PLC等均具备标准的通信接口。站点分布较广但设备集中，采用4G上网方案。

2、网关层：部署物通博联工业数据采集终端WG581，通过RS485串口连接各液位计、流量计和雨量计，通过网口连接泵站西门子PLC，实现多设备、多协议的数据采集与汇聚。采集到的数据通过4G网络，以MQTT协议上报至智慧水务管理平台。

WG581网关核心特性：

丰富的接口配置：提供1个RS232/485串口和1个百兆以太网口，支持同时接入多台Modbus从站设备

多样的联网方式：支持5GRedCap、4G（Cat4/Cat1）、2.4GWi-Fi（AP/STA）、有线以太网等多种联网方式

强大的采集能力：内嵌主流工业协议（Modbus、PLC等），支持快速采集专利算法，可同时采集多种设备数据

边缘计算功能：支持智能采集、数据过滤、报警触发、跳变触发、公式计算、分组策略等，消除设备异构性，实现数据标准化

灵活的云端适配：支持通过MQTT、Modbus、OPCUA、SQL、HTTP等方式接入各类云平台和工业软件

高可靠设计：内嵌软硬件看门狗，支持断网重连、断点续传、异常自恢复，确保无人值守稳定运行

工业级标准：支持6~35V宽电压供电，工作温度范围-30℃~70℃，满足户外井下潮湿、高温等恶劣环境要求

3、平台层：智慧水务管理平台接收MQTTJSON报文，解析后对液位、流量、降雨量、泵站状态等关键指标进行实时展示，生成管网运行趋势曲线、内涝风险热力图，并支持异常告警与历史数据追溯，为排水调度、防汛应急与管网运维提供决策依据。

四、实现功能

管网运维人员无需频繁下井巡查，通过电脑或手机即可实时查看各监测点液位、流量、积水等运行参数，显著提升监管效率。

当液位超限、流量异常、水质超标或泵站故障时，系统自动触发告警，并通过短信、微信、邮件等方式提醒相关人员及时处置。

系统自动统计各监测点运行时长、排水量、降雨量、水质均值与极值，生成可视化报表，支持按小时、日、月维度导出。

通过物通博联设备管理云，可对工业智能网关进行远程配置、固件升级、日志查看，降低运维成本，实现精准化、远程化运维。

采集到的数据可对接智慧水务平台、城市防汛指挥系统等，为管网淤积分析、溢流预警、泵站调度、内涝风险预判提供精准数据基础，助力城市排水管理数字化转型。

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