作为城市水环境治理的 “地下生命线”，市政排水管网承担着雨水收集、污水输送的核心功能。长期以来，传统 “人工巡检 + 定期检测” 的管理模式，难以应对管网老化、内涝频发、污染溯源难等痛点，“市政排水管网能实现智慧化监测吗” 成为行业转型的关键疑问。答案是明确的：依托物联网、大数据、AI 等技术，市政排水管网已形成 “感知 - 传输 - 分析 - 决策” 全链路智慧化监测体系，不仅能实时掌握管网运行状态，更能实现风险预警与精准运维，为城市排水管理注入 “智慧基因”。

一、市政排水管网智慧化监测的技术可行性：从 “被动感知” 到 “主动预警”

市政排水管网智慧化监测的核心，是通过技术集成打破 “管网黑箱”，实现对水位、流量、水质、管网结构等关键指标的实时感知与智能分析。当前技术体系已具备成熟的落地条件，主要体现在三大层面：

1. 多维度感知设备：构建管网 “神经末梢”

智慧化监测的基础是 “感知层” 的全面覆盖。针对市政排水管网的复杂工况，已形成多样化的专用监测设备矩阵：

水位与流量监测：在管网关键节点（如检查井、泵站进水口）部署超声波流量计、雷达液位计，可实时采集管道内水位（精度 ±1mm）、流量（误差≤±2%）数据，捕捉暴雨时的水位骤升、旱季的流量异常，为内涝预警与偷排监测提供数据支撑。例如深圳某排水管网在 200 个关键节点安装智能监测设备，实现 5 分钟 / 次的数据采集频率，暴雨期间提前 30 分钟发出内涝预警。

水质监测：在工业企业接管口、管网交汇处安装水质在线监测仪，实时检测 COD、氨氮、悬浮物等指标，当发现水质异常（如 COD 突然升高）时，自动触发污染溯源流程。苏州某工业园区通过该技术，将工业偷排的发现时间从传统人工检测的 24 小时缩短至 1 小时内。

管网结构监测：采用管道机器人（CCTV 检测机器人、声呐检测设备）定期对管网进行结构扫描，结合光纤传感技术监测管道变形、渗漏等病害，生成管网健康度评估报告。杭州某老城区通过智慧监测发现，30% 的老旧管道存在隐蔽性渗漏，为后续修复提供精准定位。

这些设备均具备防水（IP68 防护）、抗腐蚀、低功耗特性，可在地下潮湿、腐蚀性环境中稳定运行，部分设备支持太阳能供电，适配无外接电源的偏远监测点。

2. 数据传输与集成：打通 “信息孤岛”

感知设备采集的海量数据，需通过稳定的传输网络与集成平台实现 “互联互通”。当前主流技术路径包括：

多协议传输：监测设备支持 NB-IoT、4G/5G、LoRa 等通信协议，其中 NB-IoT 技术因低功耗（待机时长超 5 年）、广覆盖（穿透地下 10 米仍能传输）的优势，成为管网监测的首选。北京某新城排水管网采用 NB-IoT 传输数据，设备在线率保持在 98% 以上，数据传输延迟≤30 秒。

智慧管理平台：通过搭建市级或区级排水智慧管理平台，整合水位、流量、水质、管网 GIS 地图等数据，形成 “一张图” 可视化展示。平台具备数据存储（支持 3 年以上历史数据回溯）、异常报警（短信 + 平台弹窗双重提醒）、报表自动生成等功能，管理人员可实时掌握管网运行动态，无需人工汇总分散数据。广州排水智慧平台已接入全市 1.2 万公里管网数据，实现 7×24 小时不间断监测。

3. AI 算法赋能：实现 “智能决策”

数据的价值在于转化为决策依据，AI 算法是智慧化监测的 “大脑”。通过机器学习与大数据分析，可实现三大核心功能：

内涝风险预测：结合历史水位数据、气象预报（降雨量、降雨时长），构建内涝风险预测模型，提前 1-3 小时预测易涝点积水深度与范围。上海某区通过该模型，将内涝预警准确率提升至 85%，2024 年汛期因预警及时，减少经济损失超千万元。

污染溯源分析：当水质监测设备发现异常时，算法结合管网拓扑结构、各节点流量数据，反向推导污染源头（精度可达 500 米范围内），并生成最优排查路线。南京某化工园区通过该功能，将污染溯源时间从传统的 3 天缩短至 2 小时，快速锁定违法排污企业。

管网运维优化：基于管网健康度数据（渗漏率、变形程度）与历史运维记录，算法自动生成运维优先级列表，优先推荐修复病害严重、影响范围大的管道。成都某区通过优化运维计划，将管网修复成本降低 20%，同时使管网漏损率从 15% 降至 8%。

二、市政排水管网智慧化监测的实践价值：解决传统管理痛点

智慧化监测并非 “技术炫技”，而是切实针对传统管理模式的痛点，提供高效解决方案，其价值体现在内涝防治、污染管控、运维降本三大维度：

1. 精准防治内涝：从 “被动救灾” 到 “主动防御”

传统内涝防治依赖人工巡查，易出现 “发现晚、处置慢” 的问题，而智慧化监测可实现全流程主动防御：

实时监测积水：在易涝点（如下穿式立交桥、低洼路段）安装水位监测仪，当积水深度超过预警阈值（如 375px）时，立即触发报警，同步推送信息至交警、市政部门，及时采取交通管制、排水泵启动等措施。郑州某下穿桥通过该技术，2024 年汛期未发生一起车辆淹水事故。

动态调度泵站：智慧平台根据各泵站进水口流量数据，自动调节泵站运行台数与转速，避免 “过度运行浪费能耗” 或 “运行不足导致积水”。武汉某排水泵站群采用智慧调度后，汛期能耗降低 18%，同时积水排除时间缩短 30%。

灾后快速评估：内涝过后，通过历史水位数据与 GIS 地图叠加，快速评估受影响区域与积水时长，为灾后清理与管网改造提供依据。深圳 2023 年台风过后，依托智慧平台仅用 6 小时就完成全市内涝影响评估，比传统人工评估效率提升 10 倍。

2. 严控污染排放：从 “末端治理” 到 “源头管控”

传统污染管控依赖污水处理厂末端检测，难以发现管网中途偷排、混接问题，智慧化监测实现 “源头 - 中途 - 末端” 全链条管控：

拦截工业偷排：在工业企业排水接管口安装水质 + 流量双监测设备，当发现 COD、氨氮超标或流量异常（如夜间流量突然增大）时，立即暂停企业排水（通过联动电动阀门）并通知环保部门。苏州某工业园区通过该措施，工业污水超标排放率从 12% 降至 1.5%，避免污水处理厂负荷骤增导致的处理效率下降。

监测雨污混接：在雨水管网关键节点安装水质监测仪，若旱季雨水管网中 COD 浓度超过 20mg/L，即判定存在雨污混接，算法自动定位混接区域。杭州某老城区通过智慧监测，累计发现并整改雨污混接点 320 处，雨水管网污染负荷降低 40%。

保障水体安全：在管网入河排口安装水质监测设备，实时监测排口水质，避免超标污水直排河道。宁波某流域通过该技术，入河排口水质达标率从 75% 提升至 98%，河道水质从 V 类改善至 Ⅲ 类。

3. 降低运维成本：从 “盲目运维” 到 “精准投入”

传统管网运维存在 “过度检测”（如对健康管道频繁检测）或 “遗漏病害”（如未发现隐蔽渗漏）的问题，智慧化监测可实现运维资源的最优配置：

减少人工巡检：智慧平台实时监测管网状态，仅在设备报警时安排人员现场排查，替代传统 “每日人工巡查” 模式。济南某区排水管网智慧化改造后，人工巡检频次从每周 3 次降至每月 1 次，年节省人工成本超 60 万元。

延长管网寿命：通过及时发现并修复小病害（如轻微渗漏），避免病害扩大（如渗漏导致管道周边土壤流失，进而引发管道变形），延长管网使用寿命。西安某老旧管网通过智慧运维，预计使用寿命从 20 年延长至 30 年，减少管网更新成本。

优化应急处置：当管网发生堵塞、破裂等故障时，智慧平台快速定位故障点（精度≤10 米）并生成应急处置方案（如推荐最近的抢修队伍、所需设备清单）。长沙某管网 2024 年发生管道破裂，依托智慧平台，抢修时间从传统的 8 小时缩短至 3 小时，减少污水外溢对周边环境的影响。

三、市政排水管网智慧化监测的现存挑战与未来趋势

尽管智慧化监测已取得显著成效，但在推广过程中仍面临部分挑战，同时也呈现出明确的发展方向：

1. 现存挑战：需突破技术与成本瓶颈

老旧管网改造难度大：部分城市老城区管网建设年代久远，缺乏原始 GIS 数据（如管道埋深、管径），需先进行管网普查才能安装监测设备，增加前期投入。例如太原某老城区管网智慧化改造，仅普查阶段就耗时 6 个月，成本占总投资的 30%。

设备与平台兼容性不足：早期安装的监测设备（如不同品牌的流量计、液位计）通信协议不统一，难以接入新建智慧平台，需额外加装协议转换器，增加成本。部分城市因兼容性问题，导致设备在线率仅 80% 左右，影响数据完整性。

长期运维能力待提升：智慧平台与设备需要专业人员维护（如算法更新、设备校准），部分中小城市缺乏相关技术人才，导致平台功能无法充分发挥。例如某县级市排水智慧平台建成后，因无人会操作 AI 预测功能，该模块长期闲置。

2. 未来趋势：向 “全域感知 + 数字孪生” 升级

全域感知深化：未来将从 “关键节点监测” 向 “全管网覆盖” 发展，除传统的水位、流量监测外，还将增加管道腐蚀度监测（采用电化学传感器）、井盖状态监测（防偷盗、防位移），实现管网全要素感知。预计 2026 年，国内主要城市排水管网监测点密度将从目前的每公里 0.5 个提升至 1.2 个。

数字孪生技术应用：通过构建管网数字孪生模型（1:1 还原管网物理形态与运行状态），模拟不同工况（如不同降雨量、管道堵塞）下的管网运行情况，为管网改造、防汛预案制定提供 “虚拟试验场”。雄安新区已在起步区构建排水管网数字孪生系统，可提前模拟 50 年一遇暴雨的内涝情况，优化管网设计方案。

跨部门数据共享：未来排水智慧平台将与气象、交通、环保等部门数据打通，实现 “数据联动”。例如气象部门推送暴雨预警后，排水平台自动启动泵站预排；交通部门获取内涝预警后，同步发布交通管制信息，形成城市治理合力。

四、结语：智慧化监测是市政排水管网的必然选择

从技术可行性到实践成效来看，“市政排水管网能实现智慧化监测吗” 的答案已无需置疑。智慧化监测不仅解决了传统管理模式的效率低、成本高、响应慢等痛点，更能为城市水环境治理、内涝防治提供科学决策依据，是新型城镇化建设的重要组成部分。尽管当前仍面临改造难度大、兼容性不足等挑战，但随着技术迭代（如传感器成本下降、AI 算法优化）与政策支持（“十四五” 智慧水务规划明确推进管网智慧化），智慧化监测将逐步从 “试点示范” 走向 “全面普及”。未来，市政排水管网将不再是 “看不见的地下工程”，而是通过智慧化技术，成为可感知、可预测、可优化的 “城市智慧脉络”，为城市可持续发展保驾护航。