厂区内进水水质监测面临多厂商传感设备共存的现实挑战，尤其以COD（化学需氧量）在线监测传感器为代表的通信设备，因协议各异、接口标准不一、数据格式多样，导致数据采集与集成的复杂度显著提升。本文针对这一典型工业物联网场景，提出一套分层解耦的通信融合方案：在感知层，通过多协议转换网关统一适配Modbus、Profibus、HART等主流工业协议及厂商私有协议；在传输层，采用边缘计算节点实现数据预处理与协议归一化；在平台层，构建标准化的数据接入中间件，以统一命名空间模型向外提供结构化数据。实际部署表明，该方案可在不移除原有传感设备的前提下，将多源异构COD监测数据的采集完整率提升至99%以上，平均通信延迟控制在2秒以内，有效解决了品牌混杂环境下的数据孤岛问题，为进水水质预警与工艺调控提供了可靠的实时数据底座。