在城市排水系統中，排水管網的高效運行至關重要。排水管網監測系統作為保障其正常運作的關鍵，其中接觸式多普勒流量計和水質傳感器發揮著不可或缺的作用。

一、多普勒流量計（一）工作原理

接觸式多普勒流量計基于多勒普效應進行流量測量。當水流中的雜質或氣泡（作為散射體）移動時，它們會反射超聲波信號。流量計發射超聲波脈沖到流體中，通過測量反射波與發射波之間的頻率差（多普勒頻移），即可計算出流體的流速。

（二）安裝方式

1. 管道內安裝

將接觸式多普勒流量計的探頭直接插入管道內，確保探頭與水流充分接觸。這種安裝方式可使探頭直接獲取流體的流速信息，測量精度較高。但在安裝過程中，需要對管道進行開孔操作，對管道密封的性和完整性有一定影響。通常適用于新建管道或在不影響正常排水的情況下進行安裝。

2.井內安裝

在排水檢查井內安裝流量計。將流量計固定在井壁上，使探頭伸入排水管中。這種方式相對管道內安裝較為簡便，便于后續的維護和檢修。但需要考慮檢查井內的環境條件，如積水、雜物等因素對流量計的影響。

（三）應用場景與優勢

多普勒流量計適用于各種類型的排水管網，尤其在含有一定雜質和氣泡的污水管道中表現出色。其優勢在于能夠實時、連續地測量流量，且對流體的流態適應性強。在城市排水管網的流量監測、雨水泵站的流量控制以及污水處理廠的進水流量監測等方面廣泛應用，為排水系統的優化調度和運行管理提供準確的流量數據。

二、水質傳感器（一）常見類型及功能

1. 化學需氧量（COD）傳感器 COD 是衡量水中有機物含量的重要指標。COD 傳感器通過化學反應原理，將水樣中的有機物氧化，測量所需的氧化劑的量來確定 COD 值。它能夠快速、準確地反映水中有機污染的程度，為水質評估和污染控制提供依據。
2. 氨氮傳感器 氨氮是水體中氮循環的重要組成部分，也是衡量水質污染程度的關鍵指標之一。氨氮傳感器利用電極法或光度法等原理，實時監測水中氨氮的濃度。例如，電極法氨氮傳感器通過氨離子選擇性電極與水中的氨氮發生反應，產生與氨氮濃度相關的電位信號，從而實現對氨氮濃度的測量。其在污水處理過程中對氨氮去除效果的監測以及受污染水體的水質評估等方面具有重要意義。
3. pH 傳感器 pH 值反映了水體的酸堿性，對水生生物的生存和水質穩定性有重要影響。pH 傳感器基于氫離子選擇性電極的工作原理，將水中的氫離子濃度轉換為電位信號，進而測量出水樣的 pH 值。在排水管網中，pH 傳感器可用于監測工業廢水排放對排水系統的影響，以及在污水處理過程中的 pH 調節控制等。

水質傳感器在排水管網中的安裝位置應根據監測目的和管網布局進行合理選擇。一般在排水源頭（如工廠排污口、居民區污水出口等）、關鍵節點（如泵站、管道交匯處等）以及排水末端（如污水處理廠進水口、河道排放口等）設置水質傳感器。通過合理布局，實現對排水管網水質的、實時監測，及時掌握水質變化情況，為污染源追溯和水質調控提供數據支持。

三、排水管網監測系統的集成與應用接觸

式多普勒流量計和水質傳感器在排水管網監測系統中相互協作，共同構建起完善的監測網絡。流量數據與水質數據相結合，可實現對排水管網運行狀態的綜合評估。例如，當某一區域的流量突然增大且水質指標出現異常時，可及時判斷為可能存在污染源偷排或管網泄漏等情況，為應急處理提供決策依據。通過監測系統的數據采集、傳輸和分析，排水管理部門能夠實現對排水管網的精細化管理，提高排水系統的運行效率和穩定性，保障城市水環境的安全與可持續發展。