我國(guó)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)總長(zhǎng)度已超過(guò)百萬(wàn)公里，受管網(wǎng)老化、施工破壞、地質(zhì)沉降等因素影響，不少地區(qū)供水管網(wǎng)漏損率長(zhǎng)期處于較高水平，據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，部分城市公共供水管網(wǎng)漏損率甚至超過(guò)20%，每年造成的水資源浪費(fèi)高達(dá)數(shù)十億立方米【1】。對(duì)于供水企業(yè)而言，高效開(kāi)展漏點(diǎn)檢測(cè)、降低管網(wǎng)漏損率，既是響應(yīng)節(jié)水政策的要求，也是降低運(yùn)營(yíng)成本的核心工作之一。而噪聲記錄儀作為聲學(xué)漏檢技術(shù)的核心載體，已經(jīng)成為供水管網(wǎng)漏損治理體系中必不可少的設(shè)備。

一、供水管網(wǎng)漏點(diǎn)檢測(cè)的核心技術(shù)邏輯

供水管網(wǎng)處于帶壓運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，若管壁出現(xiàn)破損，高壓水流會(huì)從漏點(diǎn)處噴射而出，與管壁、周圍土壤發(fā)生持續(xù)摩擦與震動(dòng)，產(chǎn)生頻率特征穩(wěn)定的噪聲信號(hào)，這類信號(hào)會(huì)沿著管道壁向上下游傳播，傳播距離*遠(yuǎn)可達(dá)數(shù)百米【2】。早期的漏點(diǎn)檢測(cè)依賴人工持聽(tīng)漏棒、聽(tīng)漏儀沿管線巡查，不僅效率低，而且對(duì)巡檢人員的經(jīng)驗(yàn)要求極高，很容易錯(cuò)過(guò)埋深較深、噪聲強(qiáng)度較小的隱性漏點(diǎn)。噪聲記錄儀的出現(xiàn)，*是替代人工完成噪聲信號(hào)的常態(tài)化采集，通過(guò)多節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)交叉比對(duì)，實(shí)現(xiàn)漏點(diǎn)的精準(zhǔn)定位。

二、噪聲記錄儀的選型核心指標(biāo)

面對(duì)市面上品類繁多的噪聲記錄儀產(chǎn)品，供水企業(yè)選型時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注四類核心指標(biāo)，避免因設(shè)備性能不足影響漏檢效果。首先是防護(hù)等級(jí)，噪聲記錄儀大多需要長(zhǎng)期安裝在戶外閥門井、消防栓等位置，容易遭遇積水浸泡、灰塵侵蝕，防護(hù)等級(jí)至少要達(dá)到IP68，才能在各類惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。其次是通信能力，地下場(chǎng)景的通信信號(hào)普遍較弱，選擇支持4G Cat1全網(wǎng)通的設(shè)備，相比傳統(tǒng)NB-IoT設(shè)備信號(hào)覆蓋能力更強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)更低，也不用額外部署網(wǎng)關(guān)，安裝成本更低。第三是采樣靈敏度，靈敏度直接決定了設(shè)備可識(shí)別的*小噪聲強(qiáng)度和漏點(diǎn)覆蓋范圍，靈敏度越高，能捕捉到的遠(yuǎn)距離、弱信號(hào)漏點(diǎn)越多，適合不同管徑、不同埋深的供水管網(wǎng)使用。第四是數(shù)據(jù)處理能力，普通噪聲記錄儀僅能完成原始數(shù)據(jù)的傳輸，需要運(yùn)維人員人工分析海量數(shù)據(jù)排查漏點(diǎn)，搭載AI算法的設(shè)備可以自動(dòng)過(guò)濾車輛震動(dòng)、居民用水等環(huán)境干擾信號(hào)，直接輸出疑似漏點(diǎn)預(yù)*，大幅降低人工工作量。

目前不少供水企業(yè)選用的康高特聽(tīng)瀾噪聲記錄儀，剛好匹配上述選型要求：支持4G Cat1全網(wǎng)通，地下場(chǎng)景通信穩(wěn)定性表現(xiàn)優(yōu)異；采用IP68級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)，可長(zhǎng)期浸泡在水下正常工作；采樣靈敏度≥1600 pc/g，可捕捉到遠(yuǎn)距離的微弱漏點(diǎn)噪聲；內(nèi)置專門針對(duì)供水管網(wǎng)場(chǎng)景訓(xùn)練的AI算法，漏點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確率較高，能有效降低誤報(bào)、漏報(bào)概率。

三、聽(tīng)瀾噪聲記錄儀在供水管網(wǎng)漏損檢測(cè)中的落地應(yīng)用流程

聽(tīng)瀾噪聲記錄儀的落地應(yīng)用有標(biāo)準(zhǔn)化的流程，按照規(guī)范操作可*大化發(fā)揮設(shè)備的漏檢效率。第一步是點(diǎn)位部署，需要結(jié)合供水管網(wǎng)的管線圖紙，優(yōu)先選擇消防栓、閥門、水表井等管道暴露節(jié)點(diǎn)安裝設(shè)備，安裝間距可參考管徑調(diào)整，DN300及以下管徑的管網(wǎng)安裝間距可控制在100-150米，DN300以上的大管徑管網(wǎng)可適當(dāng)放寬到150-200米【3】。設(shè)備安裝時(shí)只需固定在管道外壁即可，不需要破管作業(yè)，單個(gè)點(diǎn)位安裝時(shí)間不超過(guò)10分鐘，對(duì)管網(wǎng)正常運(yùn)行沒(méi)有任何影響。

第二步是數(shù)據(jù)采集策略設(shè)置，考慮到白天居民用水量大、環(huán)境噪聲復(fù)雜，通常設(shè)置設(shè)備在凌晨2:00-4:00用水低谷期自動(dòng)啟動(dòng)采集，每次采集時(shí)長(zhǎng)10-30分鐘，既可以保證采集到的噪聲信號(hào)干擾*少，也能降低設(shè)備功耗，延長(zhǎng)電池使用壽命。聽(tīng)瀾噪聲記錄儀內(nèi)置大容量電池，按照該頻率采集，單次更換電池可連續(xù)使用3年以上，不需要頻繁維護(hù)。

第三步是漏點(diǎn)智能識(shí)別與定位，所有采集到的噪聲數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)上傳到云端管理平臺(tái)，AI算法會(huì)自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理，和已有的漏點(diǎn)噪聲特征庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，若識(shí)別到疑似漏點(diǎn)信號(hào)，會(huì)自動(dòng)根據(jù)多個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的噪聲強(qiáng)度、信號(hào)到達(dá)時(shí)間差計(jì)算漏點(diǎn)的大致位置，給運(yùn)維人員推送預(yù)*信息。

第四步是現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)與修復(fù)驗(yàn)證，運(yùn)維人員收到預(yù)*后，只需前往預(yù)*的管段范圍，用手持聽(tīng)漏儀即可快速定位精準(zhǔn)漏點(diǎn)，開(kāi)挖修復(fù)完成后，可再次通過(guò)聽(tīng)瀾噪聲記錄儀采集該管段的噪聲數(shù)據(jù)，確認(rèn)漏點(diǎn)特征信號(hào)消失，驗(yàn)證修復(fù)效果，避免出現(xiàn)修復(fù)不到位的情況。

四、實(shí)際應(yīng)用的價(jià)值反饋

從多地供水企業(yè)的實(shí)際使用情況來(lái)看，搭載聽(tīng)瀾噪聲記錄儀的漏點(diǎn)檢測(cè)體系，相比傳統(tǒng)人工巡檢效率提升6倍以上，漏點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確率也更高。不少運(yùn)維人員反饋，此前人工巡檢需要熬夜沿管線排查，遇上雨雪天氣作業(yè)難度極大，用了聽(tīng)瀾噪聲記錄儀之后，只需要等平臺(tái)推送預(yù)*再去現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)即可，工作量大幅降低，漏點(diǎn)排查的準(zhǔn)確率也提升了不少。比如南方某地級(jí)市的老城區(qū)供水管網(wǎng)建設(shè)年限普遍超過(guò)20年，此前每年人工巡檢僅能發(fā)現(xiàn)不到10個(gè)漏點(diǎn)，漏損率長(zhǎng)期維持在18%左右，2023年該區(qū)域部署了120臺(tái)聽(tīng)瀾噪聲記錄儀，上線3個(gè)月*累計(jì)識(shí)別出27個(gè)隱性漏點(diǎn)，完成修復(fù)后，區(qū)域漏損率下降到14%左右，每年可減少水資源浪費(fèi)約32萬(wàn)噸，折算下來(lái)設(shè)備投入成本不到半年即可收回。

對(duì)于中小型供水企業(yè)而言，不需要額外搭建復(fù)雜的系統(tǒng)，只需采購(gòu)聽(tīng)瀾噪聲記錄儀即可接入配套的云端管理平臺(tái)，沒(méi)有額外的開(kāi)發(fā)成本，非常適合快速搭建供水管網(wǎng)漏損檢測(cè)體系。

參考文獻(xiàn)

【1】 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[CJJ 92-2016]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2016.

【2】 中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì). 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損檢測(cè)技術(shù)指南. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 2021.

【3】 張*, 李明. 供水管網(wǎng)聲學(xué)漏點(diǎn)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用研究. 給水排水, 2022, 48(6): 121-126.