大型城市供水输配管网具备多水源、多水厂、多节点、大管网、大水量、长距离等特点，而且存在管道敷设年代久远、管材老化及内部结垢等问题，管道内壁和水体发生复杂的生物、化学反应，在长年的运行中逐渐形成一个特定的管道反应器，对出厂已经水质达标的饮用水存在二次污染的潜在风险。城市供水管网的水质安全已成为提高整个供水系统水质安全的瓶颈问题。
2015年国务院颁布的《水污染防治行动计划》第二十四条明确指出，要从水源到水龙头全过程监管饮用水安全。地方各级人民政府及供水单位应定期监测、检测和评估本行政区域内饮用水水源、供水厂出水和用户水龙头水质等饮水安全状况，地级及以上城市自2016年起每季度向社会公开。上海市《关于上海市城镇供水设施改造与建设“十二五”规划有关情况》指出，2016—2020年，要继续完善水源地原水系统规划布局，更加注重全过程提高供水水质；“十二五”期间，供水水质全面达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）。深圳“十二五”水质规划实施优质饮用水建设，进一步提高城市供水水质。在完善和调整城市供水模式的基础上，大幅度提高城市饮用水供水水质，实现优质饮用水目标。优质饮用水工程主要包括三方面：一是水厂工艺改造和市政供水管网改造，二是小区内供水管网改造，三是用户室内水管改造。国家重大科技专项饮用水主题及国家重大研究计划都有针对管网水质安全保障的课题开展，这都为管网水质的监测和控制提出了更高的要求。
目前，国内对于管网水质的监测工作主要是采用人工巡检的方式。这种管网水质监测的方法存在着一定的弊端，主要表现在以下几个方面：
（1）即时性。在对管网水取样以后，往往需要较长（有时可长达数日）的时间来进行分析，等分析结果出来以后，管网中水质已经发生了变化，不能满足对于管网水质实时监测的需要，对于水质的突然恶化反应比较缓慢，对于水厂的工艺流程和水源的处理也不能起到及时有效的反馈及指导作用。
（2）全局性。由于现场采样需要耗费的时间较长，水质检测部门每天的取样往往只能集中在一个较小的地域范围内，不能做到每天对于整个管网水质的全面掌握。
（3）连续性。人工取样每天只能取样一次，没法做到24h连续取样。
（4）人为误差。包括，非标准的测试方法，造成人为的测试误差；数据转抄出错造成的误差。
由此可见，人工巡检这种定时采样方法，数据量小、取样范围有局限性、数据不连续且存在人为操作误差。一旦管网有水质问题，往往采集不到故障原始数据，给分析、调查、判断带来不便，更谈不上积极的预防和应急措施。而建立给水管网水质在线监测系统则可以对管网水质实施24h实时连续监测，为决策者提供早期的预警信息，使我们对管网水质变化能做出迅速、正确的反应。对净水工艺生产过程的控制起到指导作用。这将对城市给水管网的安全输配、自来水公司管理和服务水平的提高、服务质量的完善、高质量地完成给水任务具有十分重要的意义。
管网水在线监测是管网水质动态管理的重要手段。实时监测能及时掌握管网水质变化，为提高管网水质和保障安全提供科学依据。国外对于管网水质在线监测系统的建设比较早，并且已经在对管网水质的分析和管理中发挥了极其重要的作用。在美国，各供水企业早已明确了这样的认识，几乎所有的供水企业都已建立起一套完整的水质在线监测网络，采集实时数据用来构建适用于当地具体管网条件的水质模拟模型。近年来，美国国家环保局（United States Environmental Protection Agency，USEPA）总结各供水企业的成功经验，研制并向全国推广了一套功能齐备、精度十分高的管网水质分析和模拟软件系列EPANET。2001年最新推出的EPANET2.0已是其第三代产品。它拥有一个可以执行有压管网水力和水质特性延时模拟的计算机程序。管网包括管道、节点（管道连接节点）、水泵、阀门和蓄水池（或者水库）等组件。EPANET可跟踪延时阶段管道水流、节点压力、水池水位高度以及整个管网中化学物质的浓度。除了模拟延时阶段的化学成分，也可以模拟水龄和进行源头跟踪。EPANET开发的目的是为了改善对配水系统中物质迁移转化规律的理解。它可以实现许多不同类型的配水系统分析，诸如采样程序设计、水力模型校验、余氯分析以及用户暴露评价。EPANET有助于评价整个系统水质改善的不同管理策略。
不仅是美国，在西欧如法国、英国、荷兰等发达国家的重要城市，也建立起了各自的管网水质在线监测系统，并设计了适合自己国家供水管网现状的模型，经过较长时间的使用，积累了丰富的经验，在模型的精度和实用性两方面都达到了很高的水平。在亚洲国家，如日本东京都水道局水质中心为确保供水水质安全，在供水区域内设置了45个自动水质监测器，可自动监测7项数据（水温、浊度、色度、pH值、余氯、电导率、水压），并实时地将数据传到水质中心，跟踪管网水质变化，评估管网的水质，利用管网水质模型借由计算机统计分析，全面掌握供水区域的实时情况。
监控管网水质在一些发展中国家，如南非的部分城市也有进行。在1990年左右，当地不同规模地建立了管网水质在线监测系统。国内方面，杭州市在2001年初建设了包括10个监测点的管网水质在线监测系统。成都市已经建设了包括20个水质监测点的管网水质在线监测系统。西安市建设了10个水质在线监测点。2003年，温州市已经在给水管网中建立了3个水质在线监测点。天津市自来水公司与哈工大给排水系统研究所合作，正在进行水质在线监测系统的研究与建设。这些监测点监测的水质参数一般都是余氯和浊度。个别自来水公司还有pH值、氨氮等其他参数。截至2015年底上海共安装管网实时监测仪表约150个，监测指标为余氯和浊度。在线监测网络的建立为管网水动态管理提供科学依据，使管网水质和水质管理上了一个新台阶。
总体来说，在线监测设备在供水管网水质布点的建设方面已经有一定规模的展开，其中主要监测的两项指标为余氯和浊度。因该两项指标具有表征性，其变化幅度能初步判断供水水质情况，且相应的设备技术开发成熟，便于操作及维护。
给水管网水质在线监测系统的建立有助于实现全面的管网优化调度。目前，全国对于管网的优化调度实际上还仅仅局限在给水的压力和流量等水力参数方面。这样的优化调度是不全面的。同时考虑管网的水力和水质目标才能实现全方位管网优化调度。
给水管网水质在线监测系统可以提供大量的准确数据，有利于管网水质模型的建立、校核和修正。通过建设管网水质在线监测系统，直观地反映出管网内各个部分的水质情况，在制定优化改扩建方案的时候就可以清楚地把水质因素考虑在内。在建立起管网水质模型以后，可以直接开发出相应的计算机程序，利用管网水质在线监测系统的数据，与水力模型相结合，得到优化改扩建的具体方案。
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