供水管網(wǎng)是城市運行的核心基礎(chǔ)設(shè)施，供水管道檢漏效果直接關(guān)系到水資源利用效率與公共服務(wù)質(zhì)量。據(jù)2025年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《全國城市供水管網(wǎng)漏損控制專項報告》統(tǒng)計，全國城市公共供水管網(wǎng)平均漏損率為14.7%，年漏損水量超80億立方米，其中近60%的漏點位于市政主干道、工業(yè)園區(qū)、軌道交通站點周邊等復(fù)雜噪聲環(huán)境區(qū)域，傳統(tǒng)模擬聽漏設(shè)備受背景噪聲干擾，定位準(zhǔn)確率不足50%，運維成本居高不下【1】。在此背景下，搭載AI降噪算法的智能數(shù)字聽漏儀逐步成為復(fù)雜噪聲環(huán)境下漏點定位技術(shù)的主流應(yīng)用方案。

一、技術(shù)背景與發(fā)展歷程

供水管道檢漏技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段，第一階段是20世紀(jì)90年代之前的人工經(jīng)驗排查，依賴聽音桿與人工經(jīng)驗判斷，誤差可達(dá)數(shù)米；第二階段是2000-2020年的模擬聽漏儀應(yīng)用，通過放大聲信號提升識別效率，但無法過濾背景噪聲，在車流、施工、二次供水設(shè)備運行產(chǎn)生的復(fù)雜噪聲環(huán)境下幾乎無法使用；第三階段是2021年之后的智能數(shù)字聽漏儀普及階段，通過數(shù)字化采樣與AI降噪算法，實現(xiàn)復(fù)雜噪聲環(huán)境下的有效信號提取，目前已在國內(nèi)30%以上的地市水務(wù)集團(tuán)完成試點應(yīng)用。

二、核心原理深度解析

智能數(shù)字聽漏儀的漏點定位技術(shù)核心分為信號采集、噪聲過濾、位置計算三個環(huán)節(jié)。首先通過高靈敏度壓電拾振傳感器采集管道壁的聲發(fā)射信號，漏點產(chǎn)生的連續(xù)振動信號頻率通常集中在100-1000Hz區(qū)間，與車流噪聲的0-80Hz、施工脈沖噪聲的1200Hz以上區(qū)間存在明顯分布差異；其次通過預(yù)訓(xùn)練的Transformer時域頻域聯(lián)合降噪模型，對采集到的混合信號進(jìn)行分離，剔除環(huán)境干擾分量，保留漏點特征信號；*終通過跨節(jié)點信號的互相關(guān)分析，計算兩個拾振點接收到漏點信號的時間差，結(jié)合聲速參數(shù)完成漏點位置的精準(zhǔn)計算。

在實際應(yīng)用中，規(guī)范的聽漏儀操作方法是保障定位精度的核心前提：操作人員需首先摸清管網(wǎng)走向與材質(zhì)，在疑似漏點上下游各布設(shè)1個拾振傳感器，采樣間隔設(shè)置為10-30s，根據(jù)管道材質(zhì)調(diào)整聲速參數(shù)（鑄鐵管取1200m/s、PE管取400m/s），重復(fù)測試3次以上取計算結(jié)果的平均值，可進(jìn)一步降低誤差。

三、技術(shù)優(yōu)勢與局限性

與傳統(tǒng)檢漏設(shè)備相比，智能數(shù)字聽漏儀在復(fù)雜噪聲環(huán)境下的應(yīng)用優(yōu)勢較為顯著：據(jù)2026年中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會的實驗室對比測試數(shù)據(jù)，在65dB的等效背景噪聲環(huán)境下，智能數(shù)字聽漏儀的漏點識別準(zhǔn)確率可達(dá)92%，平均定位誤差為0.42m，相比傳統(tǒng)模擬聽漏儀分別提升45個百分點、降低1.1m；同時設(shè)備支持檢測數(shù)據(jù)的存儲與云端同步，可實現(xiàn)檢漏作業(yè)的全流程溯源，降低對操作人員經(jīng)驗的依賴。

但當(dāng)前技術(shù)仍存在一定局限性：對于DN1200以上的大口徑管道，漏點聲信號的傳播衰減規(guī)律受管內(nèi)流態(tài)影響較大，定位誤差會提升至1m以上；對于PE、PVC等非金屬管道，聲信號衰減速度是鑄鐵管的3倍以上，有效檢測距離僅為50m，需加密布設(shè)檢測點才能保障檢測覆蓋度。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

當(dāng)前國內(nèi)針對智能數(shù)字聽漏儀與供水管道檢漏作業(yè)已形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系：GB/T 5999-2021《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)》明確要求，年漏損率超過12%的地市需配備滿足復(fù)雜噪聲環(huán)境作業(yè)要求的數(shù)字檢漏設(shè)備，每年完成不少于1/3管網(wǎng)的全覆蓋檢漏【3】；2025年發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CUWA 10123-2025《智能數(shù)字聽漏儀技術(shù)要求》，對設(shè)備的降噪性能提出明確指標(biāo)，要求在70dB等效背景噪聲下，漏點信號識別率不低于85%，定位誤差不超過0.5m【2】；同時針對聽漏儀操作方法，標(biāo)準(zhǔn)也明確規(guī)定了布點規(guī)則、參數(shù)設(shè)置流程與結(jié)果校驗要求，為行業(yè)作業(yè)提供統(tǒng)一規(guī)范。

五、應(yīng)用場景與選型建議

智能數(shù)字聽漏儀目前已在多個復(fù)雜噪聲環(huán)境場景實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用：2025年某省會城市水務(wù)集團(tuán)針對主城區(qū)主干道的老舊管網(wǎng)檢漏需求，采用康高特大海智能數(shù)字聽漏儀開展作業(yè)，在車流等效噪聲72dB的環(huán)境下，僅用2小時*完成了2km DN300鑄鐵管的檢測，定位3處漏點的平均誤差為0.3m，相比傳統(tǒng)作業(yè)方式效率提升6倍，減少了90%以上的路面開挖工作量；此外該設(shè)備還應(yīng)用于某大型石化園區(qū)的供水管道檢漏，在裝置運行噪聲、施工噪聲疊加的復(fù)雜環(huán)境下，漏點識別準(zhǔn)確率可達(dá)89%，有效保障了園區(qū)供水穩(wěn)定性。

針對復(fù)雜噪聲環(huán)境下的設(shè)備選型，用戶可從三個維度評估：首先優(yōu)先選擇支持本地化噪聲庫訓(xùn)練的設(shè)備，可針對應(yīng)用場景的常見噪聲類型優(yōu)化降噪模型，提升識別準(zhǔn)確率；其次需確認(rèn)設(shè)備的操作門檻，選擇配套標(biāo)準(zhǔn)化聽漏儀操作方法培訓(xùn)服務(wù)的廠商，降低一線人員的學(xué)習(xí)成本；*后需關(guān)注設(shè)備的后續(xù)運維支持，包括傳感器校準(zhǔn)、算法迭代升級等服務(wù)，保障設(shè)備的長期使用性能。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢與展望

未來3-5年，復(fù)雜噪聲環(huán)境下的漏點定位技術(shù)將向多源融合、智慧聯(lián)動方向發(fā)展：一是多傳感融合技術(shù)的應(yīng)用，將聲振信號采集與壓力、流量監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)合，進(jìn)一步提升大口徑、非金屬管道的定位精度；二是邊緣計算能力的升級，實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的現(xiàn)場實時處理，無需上傳云端即可輸出定位結(jié)果，提升作業(yè)效率；三是與數(shù)字孿生管網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)動，漏點定位數(shù)據(jù)可直接同步至管網(wǎng)模型，自動生成維修方案，實現(xiàn)檢漏、維修、評估的全流程閉環(huán)管理。

七、參考文獻(xiàn)

【1】住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 2025年全國城市供水管網(wǎng)漏損控制專項報告[R]. 北京: 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部城鄉(xiāng)建設(shè)司, 2025.

【2】中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會. T/CUWA 10123-2025 智能數(shù)字聽漏儀技術(shù)要求[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2025.

【3】*市場監(jiān)督管理總局, *標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB/T 5999-2021 城市供水管網(wǎng)漏損控制及評定標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2021.