排水管道流量计助力 城市生命线智慧监测系统常态化管理

城市地下排水管网被纳入城市生命线重要组成部分，管网内部水流状态的动态感知能力直接关系内涝防御、污水管控、管网病害排查等多项民生业务，复杂井下作业环境会给流量监测设备的选型部署带来诸多现实阻碍。研究人员认为传统人工下井巡检模式受作业条件限制很难实现不间断数据采集，依靠传感器硬件搭建的智慧监测体系能够把管道流速、水位、流量原始数据持续输送至管理平台，使排水管网的常态化运维管理水平有所提升。

武汉德希科技有限公司

一、企业技术背景

武汉德希科技作为深耕水文监测领域的高新技术企业，把多普勒测流技术、雷达感知技术落地应用于市政排水管网场景，企业自主研发 DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计、DX‑CLL‑1 超声波雷达流量计两款核心测流设备，搭配 DX‑LD‑2 锂电池供电终端共同组成完整监测单元，硬件产品面向地下管网满管、非满管、高泥沙、杂物漂浮等复杂工况做针对性优化，可适配城市生命线工程中排水管网监测点位的批量建设需求。企业具备完整研发生产服务链条，拥有多项专利与软件著作权，核心传感硬件全部自主生产，可提供方案设计、设备供货、现场安装指导、调试运维一体化项目服务。

二、核心管道流量计产品及技术参数

整套测流感知产品包含 DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计、DX‑CLL‑1 超声波雷达流量计两大主力机型，均可配套 DX‑LD‑2 锂电池供电系统开展井下无人值守监测，各设备核心技术参数逐条列明如下。

1. DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计

该设备面向渠道、河道、地下排污管道开发，可同步完成水位、流速、流量测量，满管、非满管管道条件下均可稳定输出测量数据。

‑ 配套组成：DX‑LSX‑1 流量计本体、DX‑LD‑2 锂电池供电系统、安装支架及不锈钢紧固辅材，可拓展搭配 DX‑RTU‑1 遥测终端、DX100C 数字控制器、DX200S 手持式控制器

‑ DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计核心技术参数：

1）流速测量范围：0.02‑5m/s，量程可拓展至 10m/s

2）测量特性：硬件支持正反流向识别，出厂完成整机校准

3）流量算法：内置明渠、封闭管道两套专属流量运算法则，支持自定义断面水位关系

4）防护等级：IP68

5）信号接口：RS485 Modbus，支持定制通讯协议

6）输出数据：瞬时流速、平均流速、实时水位、瞬时流量、累计流量

DX‑LSX‑1 多普勒超声波流量计依托多普勒测量原理搭配 DSP 数字信号处理以及频谱分析算法开展工作，设备内部不存在旋桨、轴承一类转动摩擦部件，探测点位设置在设备前端因而不会对管道内部流场形成破坏，泥沙、漂浮杂物的存在不会对设备本体造成过度损耗。设备本体依靠 4 颗不锈钢螺丝被固定在管道底部，现场淤积问题突出的工况下设备可借助支架完成抬高处理，预留出淤积缓冲空间使得泥沙堆积不会干扰探头测量。工程技术人员提出设备安装需要选取管道或渠道内部顺直管段，顺直段长度达到水力半径 5‑10 倍可以让测量精度得到保障，管段内部不能存在闸阀、堰体等过流阻挡物体。采集得到的多类监测数据能够直接对接第三方水文遥测系统。

2. DX‑CLL‑1 超声波雷达流量计

该设备为雷达 + 超声波双波融合测流设备，可自动识别管网水位状态切换测流模式，适配各类复杂排水管道监测场景。

‑ 配套组成：DX‑CLL‑1 超声波雷达流量计本体、DX‑LD‑2 锂电池供电系统、可调定制安装支架

‑ DX‑CLL‑1 超声波雷达流量计核心技术参数：

1）工作模式：非满管雷达测流，满管超声波 + 压力水位计测流

2）核心功能：智能流量算法，支持流速率定校准，参数可现场调试修改

3）数据保护：断电自动保存监测数据，具备断电保护功能

4）安装特性：可调支架，支持免下井安装作业

5）防护等级：IP68

6）选配功能：4G 通信、蓝牙配置、远程参数调试，支持间歇供电

DX‑CLL‑1 超声波雷达流量计把雷达与超声波两套感知单元被集成于同一台设备内部，设备可以根据管网实际水位自动切换工作模式，故而满管与非满管各类管网场景都可以实现全覆盖监测。设备搭载智能流量算法可适配多种管网构型，流速率定功能支持运维人员结合现场真实流速完成参数校准，发射功率、灵敏度等运行参数能够被现场人员按需调整以此适配差异化井下环境。断电保护机制的设置使得突发断电发生的时候设备内部监测数据可自动保存不会丢失，可调式安装支架支持免下井施工模式，很大程度降低井下作业带来的安全风险。间歇供电运行模式可以让设备在无外接市电的井下窨井内部维持长时间稳定运行。

三、现场布设与安装管控要点

项目技术人员强调流量计点位布设质量直接影响城市生命线监测系统的数据有效性，点位选择需要结合管网图纸同步开展现场实地踏勘。

1. 点位布设逻辑

排水主管节点、管网汇流检查井、合流制溢流口、污水汇流前端位置优先部署流量计监测点位，监测设备输出流量数据用于管网入流入渗核算、溢流污染评估、管网运行状态研判。

2. 安装位置约束条件

流量计测点优先选择水流流态均匀稳定的顺直管段，管道弯道、跌水、汇流交汇、挡水构筑物周边需要做规避处理，现场条件受限无法规避时测点与扰动位置保持足够安全距离。井下淤积严重的井位，流量计探头需要通过支架抬高预留淤积空间，防止泥沙掩埋探头造成测量失效。整套设备配套 DX‑LD‑2 锂电池供电系统放置于井口位置，以此保障无线通信信号稳定同时方便后期电池更换维护。

四、项目应用价值

武汉德希科技两款管道流量计设备已落地多个城市排水管网工程项目，前端硬件采集的连续时序流量数据，可为城市生命线排水板块的常态化管理提供底层感知数据源。设备本地存储补传功能可以在公网信号波动的情况下保障监测数据不会发生丢失。来自市政设计单位的专家提出排水管网监测项目不能一味追求硬件参数指标，设备要充分匹配国内老旧管网井况复杂、淤积严重的现实现状。整套硬件采用模块化设计，现场拆装检修操作便捷，可适配城市生命线新建设项目以及老旧管网改造项目的差异化建设诉求。