2025年中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國城市供水漏損管控白皮書》顯示,當(dāng)年全國城市公共供水管網(wǎng)平均漏損率為14.1%,年漏損水量超過80億立方米,折合直接經(jīng)濟(jì)損失超120億元,同時(shí)管網(wǎng)漏損引發(fā)的路面塌陷、供水污染等次生災(zāi)害年均造成公共財(cái)產(chǎn)損失超30億元【2】。據(jù)2025年住建部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),我國現(xiàn)有市政供水管網(wǎng)總長度超過120萬公里,其中服役年限超過20年的管網(wǎng)占比達(dá)23%,漏損風(fēng)險(xiǎn)較高,直接帶動(dòng)地下管網(wǎng)檢漏市場規(guī)模年增速超過15%。隨著市政管網(wǎng)服役年限增長,地下管網(wǎng)檢漏需求持續(xù)升級(jí),推動(dòng)管網(wǎng)漏水檢測技術(shù)從人工聽漏階段逐步向物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測階段演進(jìn),成為智慧水務(wù)建設(shè)的核心落地場景之一。
我國市政管網(wǎng)漏水檢測技術(shù)的發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段:第一階段為2010年之前的人工排查階段,主要依賴運(yùn)維人員沿管線敲擊聽音、觀察地面滲水痕跡判斷漏點(diǎn),漏點(diǎn)檢出率不足40%,僅適用于明顯漏損的排查。第二階段為2010-2022年的聽漏儀普及階段,數(shù)字式聽漏儀逐步替代人工聽音,通過放大漏水振動(dòng)噪聲信號(hào)提升檢測靈敏度,漏點(diǎn)檢出率提升至65%以上,成為當(dāng)時(shí)地下管網(wǎng)檢漏的主流設(shè)備。第三階段為2023年至今的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測落地階段,隨著低功耗傳感、邊緣計(jì)算、云平臺(tái)技術(shù)成熟,分布式部署的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)漏損的24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測,漏點(diǎn)檢出率可達(dá)90%以上,且支持前置預(yù)警,逐步在新建市政管網(wǎng)及核心供水干管中普及。
當(dāng)前市政管網(wǎng)漏水檢測領(lǐng)域的主流技術(shù)分為聽漏儀檢測與物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測兩類,二者核心原理存在明顯差異。
傳統(tǒng)聽漏儀的核心原理是捕捉漏水點(diǎn)產(chǎn)生的低頻振動(dòng)噪聲信號(hào),通過濾波算法過濾環(huán)境中的交通、施工等高頻干擾噪聲后,將信號(hào)放大輸出至耳機(jī)或顯示屏,由運(yùn)維人員根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度、頻率特征判斷漏點(diǎn)的具體位置。當(dāng)前主流的智能數(shù)字聽漏儀已內(nèi)置AI降噪模型,可自動(dòng)識(shí)別典型漏水噪聲特征,降低對(duì)運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)的依賴,比如康高特自研的大海智能數(shù)字聽漏儀,可適配埋深0.5-5米的金屬、PE、球墨鑄鐵等多種材質(zhì)管網(wǎng),對(duì)流量1m3/h以上的漏點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)85%以上。
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的核心原理是分布式感知+云端智能分析,沿市政管網(wǎng)每隔100-500米部署噪聲采集終端、壓力傳感器、流量傳感器,終端采集的數(shù)據(jù)通過LoRa、NB-IoT等低功耗通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳至智慧水務(wù)云平臺(tái),平臺(tái)內(nèi)置的漏損分析算法可通過多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交叉對(duì)比,自動(dòng)識(shí)別異常噪聲、壓力波動(dòng)特征,精準(zhǔn)定位漏點(diǎn)位置,同時(shí)可結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)預(yù)判管網(wǎng)漏損風(fēng)險(xiǎn),提前發(fā)出預(yù)警,是當(dāng)前智慧水務(wù)體系中投入產(chǎn)出比較高的應(yīng)用場景之一。典型如康高特聽瀾噪聲記錄儀,采用IP68防護(hù)等級(jí),內(nèi)置大容量電池可支持連續(xù)3年以上免維護(hù)運(yùn)行,適配復(fù)雜地下環(huán)境部署。
兩類管網(wǎng)漏水檢測技術(shù)各有適用場景,優(yōu)劣勢特征較為明顯:
聽漏儀的核心優(yōu)勢在于設(shè)備采購成本較低,便攜性強(qiáng),無需提前部署,可快速響應(yīng)群眾上報(bào)、巡檢發(fā)現(xiàn)的疑似漏損場景,適合零散、小范圍的地下管網(wǎng)檢漏作業(yè)。其局限性也較為突出:一是檢測精度受運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)影響較大,新入職人員漏判、錯(cuò)判率可達(dá)30%以上;二是無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測,僅能開展周期性巡檢,對(duì)緩慢發(fā)展的微小漏點(diǎn)檢出率較低;三是在凍土、深覆土(埋深超過3米)、周邊存在持續(xù)工業(yè)噪聲的場景下,檢測準(zhǔn)確率會(huì)下降40%以上。
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的核心優(yōu)勢在于可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)測,不依賴人工巡檢即可主動(dòng)發(fā)現(xiàn)漏損,漏點(diǎn)檢出率可達(dá)90%以上,定位誤差可控制在1.5米以內(nèi),同時(shí)可通過壓力、流量數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)分析,實(shí)現(xiàn)漏損前置預(yù)警,降低爆管等重大事故發(fā)生概率。其局限性主要為前期部署成本較高,單公里管網(wǎng)部署成本約為3-5萬元,且需要配套的云平臺(tái)運(yùn)維能力,對(duì)中小城市的財(cái)政承受能力有一定挑戰(zhàn),另外在地下信號(hào)遮擋嚴(yán)重的區(qū)域,需要額外部署信號(hào)中繼設(shè)備保障數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性。
隨著管網(wǎng)漏水檢測技術(shù)的普及,我國已出臺(tái)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)設(shè)備性能、系統(tǒng)建設(shè)提出明確要求:2025年住建部更新發(fā)布的《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》CJJ 92-2025明確要求,用于地下管網(wǎng)檢漏的聽漏儀頻率響應(yīng)范圍需覆蓋10-3000Hz,振動(dòng)信號(hào)測量誤差不超過±5%,且需具備至少3級(jí)降噪調(diào)節(jié)能力【1】。2026年即將實(shí)施的*標(biāo)準(zhǔn)《智慧水務(wù) 供水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求》GB/T 43872-2026規(guī)定,市政管網(wǎng)部署的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)漏點(diǎn)預(yù)警響應(yīng)時(shí)間不得超過15分鐘,埋深2米以內(nèi)的管網(wǎng)漏點(diǎn)定位誤差不得超過1.5米,監(jiān)測終端平均無故障工作時(shí)間不低于30000小時(shí)【3】。此外中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)發(fā)布的《地下管網(wǎng)檢漏技術(shù)導(dǎo)則》T/CWA 206-2025也明確要求,年漏損率超過12%的城市,需每年對(duì)核心供水干管開展至少2次全面巡檢,新建市政管網(wǎng)需同步配套建設(shè)漏損物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。
針對(duì)不同市政管網(wǎng)場景,可按需選擇合適的管網(wǎng)漏水檢測技術(shù)與設(shè)備:
對(duì)于服役年限超過20年的老舊小區(qū)、背街小巷、城郊結(jié)合部等管網(wǎng)分布零散、漏損點(diǎn)分散的場景,適合選擇智能數(shù)字聽漏儀作為日常巡檢設(shè)備,無需前期部署成本,運(yùn)維人員可根據(jù)工單快速開展現(xiàn)場排查,大幅降低小范圍漏損的檢測成本。
對(duì)于新建市政管網(wǎng)、核心供水主干道、商業(yè)密集區(qū)、學(xué)校院等重點(diǎn)公共區(qū)域的管網(wǎng),建議優(yōu)先部署物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)漏損的實(shí)時(shí)監(jiān)測與前置預(yù)警,避免爆管引發(fā)的大面積停水、公共安全事故,對(duì)于預(yù)算有限的區(qū)域,可優(yōu)先在管網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、易漏損段部署監(jiān)測終端,后續(xù)逐步擴(kuò)展覆蓋范圍。
對(duì)于化工園區(qū)、工業(yè)園區(qū)的地下管網(wǎng)檢漏,除常規(guī)的噪聲、壓力監(jiān)測外,還需配套水質(zhì)監(jiān)測、可燃?xì)怏w監(jiān)測終端,避免管網(wǎng)漏損引發(fā)的安全生產(chǎn)事故,同時(shí)需選用防爆、防腐蝕的監(jiān)測設(shè)備,適配復(fù)雜工況環(huán)境。
選型過程中需重點(diǎn)參考三個(gè)維度:一是管網(wǎng)自身屬性,包括服役年限、材質(zhì)、埋深、管徑等;二是周邊環(huán)境特征,包括噪聲水平、信號(hào)覆蓋情況、是否存在腐蝕風(fēng)險(xiǎn)等;三是自身運(yùn)維能力,無運(yùn)維團(tuán)隊(duì)的單位可優(yōu)先選擇SaaS化的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測服務(wù),降低平臺(tái)運(yùn)維成本。
隨著智慧水務(wù)建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),管網(wǎng)漏水檢測技術(shù)還將向三個(gè)方向發(fā)展:一是多傳感融合技術(shù)逐步普及,除現(xiàn)有噪聲、壓力、流量監(jiān)測外,光纖振動(dòng)傳感、透地雷達(dá)等技術(shù)將逐步融入物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng),進(jìn)一步提升深覆土、凍土等復(fù)雜場景的漏點(diǎn)檢出率;二是大模型技術(shù)深度應(yīng)用,結(jié)合管網(wǎng)材質(zhì)、服役年限、歷史漏損、水質(zhì)等多維度數(shù)據(jù)訓(xùn)練的漏損分析大模型,可將漏損預(yù)判準(zhǔn)確率提升至80%以上,為管網(wǎng)更新改造提供精準(zhǔn)決策依據(jù);三是跨系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)逐步落地,物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)將與供水調(diào)度系統(tǒng)、應(yīng)急搶修系統(tǒng)、政務(wù)服務(wù)系統(tǒng)打通,發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)后自動(dòng)生成搶修工單、推送停水通知,大幅提升管網(wǎng)運(yùn)維的整體效率。預(yù)計(jì)到2028年,我國地級(jí)及以上城市核心市政管網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測覆蓋率將超過60%,城市平均供水管網(wǎng)漏損率將降至10%以內(nèi)。
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 92-2025[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2025.
【2】 中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì). 2025年中國城市供水漏損管控白皮書[R]. 北京: 中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì), 2025.
【3】 *市場監(jiān)督管理總局, *標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì). 智慧水務(wù) 供水管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求GB/T 43872-2026[S]. 北京: 中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2026.