如今,城市化建设快速发展,城市内涝问题也日益凸显,给人民的生命和财产安全造成威胁。随着IoT(Internet of Things,物联网)技术的不断发展,利用物联网技术实现对管网水位的实时监测,将看不见的地下管网水位能够实时监测,具有较高的实际应用价值。本文通过对水位监测智能装置的研究,利用物联网和边缘计算等技术,研究和设计一款用于管网水位监测的智能装置,该装置具有实时在线、心跳保持、智能化、本地存储、数据准确、通信稳定、低功耗、防水、终端漫溢实时预警、身份安全认证等特点。本装置是基于NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)通讯技术,通过投入式压力传感器测量水位高度,利用边缘计算技术,当前后采集的水位数据发生较大变化时,将变化实时上传,既大大降低了频繁发送数据产生的电力浪费,也能够保证采集的数据与实际情况保持一致,也就是说,当水位发生变化时,能够立刻反馈到云平台;当数据长期不变化的情况下,还设计了心跳数据,保证设备和平台之间的通信,也报告平台设备的工作状态,以便于检修和维护;系统采用低功耗设计,从超低功耗元器件、低功耗传感器、低功耗的通信方式等方面考虑,结合分时分区的系统时序,并结合使用边缘计算技术,真正做到低功耗。经过系统测试加理论推算,装置使用寿命长达4年以上,极大地降低了维护成本;当遇到信号差或者恶劣环境下,不能正常发送数据,还可以把数据存储在本地,避免数据的丢失;另外,还对设备做了保护处理,当设备被水漫溢以后,能够及时发送漫溢预警,当水位下降以后,能够及时发送漫溢解除信号,真正做到智能化。本装置和云平台通信,装置在注册唯一性的基础上,增加了椭圆曲线加密ECC进行安全身份认证,保证网络安全,不受非法攻击,同时也保证云平台的安全,免受不明设备的攻击。