In order to promote the advancement of water distribution system operation and management, a smart metering system, water quality measuring sensors,, and major operation skills are developed on the basis of real-time operation and management environment. A injection mold is built to improve the flow meter accuracy through repetitive performance of error experiments for the flow unit. In addition, Maximize the advantage of the analog meter using semi-electronic L/C sensor is used to take advantage of both analogue and digital water meters. Test equipment for wireless communication frequency depending on the specific environmental conditions was carried out to transfer the measured flow value. Next, a multi-parameter water quality monitoring system was developed for measuring water quality in water distribution system. Among multi-parameter water quality measurement system, promote localization of turbidity and residual chlorine sensor technology. The accuracy of developed sensors is compared by foreign products. Improvements are complementary with the result from performance evaluation. Finally, in order to obtain the information for the effective operation and management of water distribution systems, forecasting algorithm of burst leak as an element technology is developed using Kalman filter and principal component analysis. Developed model is then implemented for real on-line measurement of the flow at the test district metered area (DMA) in southern city of Korea. The model is expected to serve as a tool to raise an alarm over pipe failure, reduce water losses and interrupt water distribution service