污水管道作为城市基础设施的重要组成部分,一旦发生淤塞就会导致雨水在地表不断淤积、最终形成城市内涝,严重影响人民的生产生活。目前污水管道只能靠人工进行检查和维护,存在极大的安全隐患,不能及时发现问题并有效地解决。由于应用环境的特殊性,现有的液位、流量检测方法存在着缠绕垃圾、应用成本高等系列问题,并不完全适用于污水管道的液位流速检测。本文基于浮子式液位检测方法和浮球绕流理论的流速检测方法,设计了平行杆式、双拉绳式和伸缩杆式三种污水管道液位流速远程监测装置,从而实现对管道内液位流速的实时在线监测。本文主要研究内容如下:(1)分析了浮球绕流理论,基于浮球绕流理论和浮子式液位检测方法对三种检测装置液位流速检测系统进行结构设计和分析。(2)设计了液位流速监测装置的电路和软件系统,完成硬件元器件和电子元件的选型购买,把传感器采集到的数据通过软件处理后,再将本地检测到的数据进行远程传输。(3)加工制作了三种液位流速监测装置的样机,完成工程图、三维建模、零部件加工与组装和硬件电路的焊接与连接。(4)完成了三种液位流速监测装置实验测试与分析,对机械结构、软硬件系统和传感器进行一般性能测试,完成了参数标定实验,并对标定后的装置进行精度测试、误差分析、经济性分析等。通过多次实验验证了设计方案的正确性与合理性,本文设计的三种污水管道液位流速远程监测装置都具有不挂垃圾、易于安装和远程实时监测的优点。对检测装置的经济性分析表明,制造成本较低,有利于大面积普及应用。通过实验对比分析,使用带锥尾长圆浮球可以避免挂垃圾;双拉绳式检测装置在激流工况下检测稳定性较好;伸缩杆式检测装置结构紧凑,但在激流中稳定性不好,在稳定水流的工况下检测精度相对较高。