大口徑市政管網是城市供水系統的 “大動脈”,承擔著城市核心區域的原水輸送與供水任務,其管徑通常在 DN600 以上,部分干線管徑甚至超過 DN1200。這類管網一旦發生漏損,不僅會造成大量的水資源浪費,還可能引發道路塌陷、供水中斷等嚴重問題,因此精準的漏點監測與定位對大口徑市政管網的運維至關重要。噪聲記錄儀作為聲學漏損監測的核心設備,在大口徑管網的漏損管控中發揮著重要作用??蹈咛?a href='http://www.jnsclsb.cn/tinglan'>聽瀾噪聲記錄儀面向大口徑市政管網工況做專項優化,在多個政府采購項目中得到落地驗證,具備較好的實際應用效果。
一、大口徑市政管網的漏損監測難點
大口徑市政管網的漏損監測面臨著諸多特殊的挑戰。首先是漏水噪聲的衰減問題,大口徑管道的管徑較大,漏水產生的管壁振動聲波傳播過程中會出現能量損耗;尤其是 PE、PVC 等非金屬材質大口徑管道,聲波衰減現象更為突出,傳統漏損監測設備很難捕捉微弱的初期漏水噪聲。其次是環境噪聲的干擾問題,大口徑管網大多敷設于城市主干道下方,交通車流、泵站機組運行等外界噪聲干擾較強,極易掩蓋泄漏產生的特征聲信號,提升漏損識別難度。此外,大口徑管網普遍埋深較大,部分管段埋深超過 5 米,對監測設備的傳感器靈敏度、信號拾取能力提出更高要求。
從工程實踐來看,相較于中小口徑管網,大口徑管道漏損監測實施難度更高。傳統便攜式聽漏設備在大口徑管網中,僅能完成可疑管段的篩查,很難直接實現高精度定位,需要結合相關儀等設備做現場復核,因此需要適配大口徑管網工況的專用噪聲在線監測設備。
聽瀾噪聲記錄儀面向大口徑市政管網工況做專項優化,針對性解決大管段聲學監測痛點。
首先是傳感器性能優化,設備搭載高靈敏度壓電陶瓷傳感器,靈敏度≥1600pc/g,采樣頻率 48kHz,量化位數 24bit;兼顧高低頻信號采集,既可以捕捉金屬管道的中高頻泄漏噪聲,也能夠拾取非金屬大口徑管道的低頻微弱泄漏信號,即便埋深 5 米的大口徑管線,也可以有效捕捉早期滲漏聲學信號。
噪聲識別層面,設備內置 AI 算法針對大口徑管網噪聲特征做模型訓練,可區分管道漏水特征頻譜與交通、泵站、水流擾動等干擾噪聲,過濾無效信號,提升漏損事件識別有效性。在定位工作邏輯上,設備依靠多點布設形成監測網絡,利用多傳感器時間差相關分析,圈定可疑漏損管段;噪聲記錄儀輸出為可疑管段范圍,最終漏點*位置仍需搭配相關儀、人工聽漏做現場復核確認。在工況良好的大口徑金屬管道條件下,協同定位可疑管段范圍可控制在 ±1?2 米;非金屬大口徑管道受聲波衰減影響,可疑管段范圍一般在 ±2?4 米,能夠為現場搶修提供明確的作業區間。
設備防護等級 IP68,能夠適應地下井室潮濕、高腐蝕環境;工作溫度?20℃~70℃,可適應南北方不同地域極端氣溫。設備采用強磁吸附安裝方式,可吸附在閥門、管道金屬外壁,無需動火、破管施工,部署便捷,降低現場施工周期與成本。
三、政府采購落地項目參考
說明:下述為真實落地項目提煉,項目中數值為項目實際運行統計結果,不代表所有場景均可復制同等效果,最終成效受管網材質、埋深、水壓、布設密度綜合影響。
1. 某特大型城市原水輸送干線項目
某特大型城市原水輸送干線為城市核心供水通道,管徑 DN1200,管線全長 50 公里,部分管段穿越河道、山地,現場巡檢條件差,漏損隱患排查難度高。該干線長期存在管網接口滲漏問題,原水跑冒造成水資源損耗。當地通過政府采購引入康高特聽瀾噪聲記錄儀,結合管材、管線附件分布進行布點,避開彎頭、三通等水流擾動點位,按合理間距沿干線閥門井布設設備。
設備依托 4G Cat1 全網通網絡,將噪聲原始數據、AI 分析結果上傳至智慧城市管理平臺;平臺完成數據匯總分析,輸出疑似漏損管段,運維人員收到預警后,攜帶相關儀赴現場完成漏點*定位與核查。項目運行期間,多起早期微小滲漏被提前識別,及時開展處置,規避滲漏進一步擴大引發爆管、停水風險,有效提升長距離原水干線的安全預警能力。
2. 南方地級市大口徑供水管網項目
南方某地級市多條 DN800 供水干線建成于上世紀 90 年代,管道服役年限久,接口老化滲漏問題多發,管網漏損管控壓力大。當地供水單位通過政府采購部署康高特聽瀾噪聲記錄儀,采用固定點位長期監測 + 重點管段臨時移動監測相結合模式,實現重點大口徑管線全天候聲學監測。
強磁吸附安裝方式大幅縮短現場施工周期,快速完成全部設備布設。噪聲數據實時回傳供水運維平臺,AI 算法完成噪聲初步甄別,標記疑似漏損區段。運維隊伍針對平臺預警區段開展現場復核、定位開挖修復。項目運行半年,完成多處老化接口漏損處置,有效降低該片區管網物理漏失,減少供水企業運營成本。
3. 華北某水司大口徑管網 DMA 分區項目
華北某水司將轄區內三條 DN1000 供水干線劃分為 DMA 獨立計量分區,開展分區精細化漏損管控,通過政府采購部署康高特聽瀾噪聲記錄儀。
DMA 分區依靠夜間最小流量判斷片區是否存在漏失風險;噪聲記錄儀重點采集夜間低用水時段聲學數據,二者形成互補:流量數據判斷 “片區存在漏損”,噪聲記錄儀進一步縮小可疑管段范圍,再由現場檢漏設備完成最終定位。項目落地后,片區物理漏損得到有效治理,減少夜間人工徒步聽漏工作量,提升管網運維數字化水平。
四、大口徑管網噪聲記錄儀政府采購選型建議
開展大口徑市政管網噪聲記錄儀政府采購選型,需要重點關注以下維度:
1、傳感器與信號采集能力:優先選用高靈敏度壓電陶瓷傳感器,傳感器靈敏度建議≥1500pc/g,采樣頻率≥48kHz,具備寬頻響應,兼顧金屬、非金屬管道泄漏噪聲的高低頻采集需求,保障深埋管線微弱滲漏信號捕獲能力。
2、漏損研判定位邏輯:充分理解噪聲記錄儀的能力邊界,設備主要用于篩查、圈定可疑管段,不能直接等同于最終厘米級漏點定位。優先選擇具備多節點協同分析、AI 降噪過濾能力的設備,同時確認輸出數據可以支撐后續現場檢漏作業。
3、環境適應性指標:大口徑管線大多部署于地下閥門井,潮濕、積水、溫差變化大,設備防護等級應達到 IP68,工作溫度覆蓋當地極端高低溫;優先選擇不銹鋼耐腐蝕外殼,適配地下復雜工況。
4、通信與平臺對接能力:確認設備通信方式(4G Cat1、藍牙本地調試),數據接口支持 MQTT、Modbus?TCP 等通用協議,可對接智慧城市平臺、供水企業現有運維平臺,實現數據統一存儲、展示、預警推送。
5、配套實施與運維:項目實施前期完成管網摸排,結合管材、埋深、水壓合理規劃布點間距;后期做好設備定期校準、電池更換,保障長期數據可靠。
五、結論
康高特聽瀾噪聲記錄儀針對大口徑市政管網做了專項技術優化,高靈敏度傳感器、AI 降噪算法、工業級防護,可適配長距離原水干線、城市大口徑供水主干管的在線漏損篩查預警。多個政府采購落地項目證明,該設備可以輔助供水單位實現管網漏損早期發現,配合現場檢漏手段完成漏點處置,助力管網漏損控制。在大口徑管網政府采購工作中,應當結合本地管網實際工況,理性看待設備能力邊界,合理選型、科學布點,以此提升管網運維數字化水平,保障城市供水安全。