امروزه ورود آلاینده‌ها به شبکه توزیع آب، به‌عنوان یک تهدید برای سلامت افراد جامعه است. در این مقاله، به‌منظور کاهش خطرهای ناشی از ورود آلودگی به داخل شبکه توزیع آب، یک مدل شبیه‌سازی- بهینه‌سازی برای تعیین تعداد و موقعیت بهینه سنسورهای تشخیص آلودگی تدوین شده است. در مدل پیشنهادی، علاوه بر بهینه‌سازی چندهدفه سنسورهای تشخیص آلودگی، راه‌حل مورد توافق میان ذی‌نفعان دخیل در طراحی بهینه سنسورها نیز بررسی شده است. در این پژوهش، با استفاده از مدل شبیه‌سازی EPANET، تزریق عمدی آلاینده بر اساس مدل شبیه‌سازی مونت‌کارلو صورت پذیرفت. سپس داده‌های مورد نیاز، برای اتصال به مدل بهینه‌سازی چندهدفه NSGA-II و تعیین منحنی تعامل بین اهداف ذی‌نفعان، استخراج شد. راه‌حل مورد توافق از منظر تمامی ذی‌نفعان، با استفاده از روش‌های گزینش اجتماعی و چانه‌زنی بازگشتی مورد ارزیابی قرار گرفت. کلیه روش‌ها در شبکه توزیع شهر لامرد صورت گرفت. در نهایت، تعداد 6 سنسور از منظر روش گزینش چانه‌زنی بازگشتی با هم‌آرایی، پیشنهاد گردیده است که به ازای این تعداد سنسور، جمعیت آلوده‌شده، زمان تشخیص و احتمال تشخیص ندادن آلاینده به‌ترتیب برابر با 4735 نفر، 33 دقیقه و 6.13 درصد می‌باشد.