聽漏儀通過采集管道泄漏產生的聲波振動信號實現漏點定位，是供水管網漏損控制（NRW）的核心設備。本文解析被動聲學法、相關分析法、主動聲學法、氣體追蹤法四類技術原理，重點闡述聲波在管道與土壤中的指數衰減模型 \(\boldsymbol{A(L)=A_0·e^{(-αL)}}\)：衰減系數受管道材質（球墨鑄鐵與鋼管遠小于 PE/PVC）、聲波頻率（低頻衰減慢）、覆土深度（埋深增加會加大土壤對聲波的吸收衰減）三大因素影響。核心指標涵蓋頻率范圍、增益、定位誤差、拾音器 IP 等級；結合行業實操經驗將漏聲信號按強度分為正常、關注、異常、嚴重四級判定閾值。文中給出市政供水、生活小區、工業循環水、熱力管網四類場景的檢測流程，并列舉市面兩類智能數字聽漏儀作為設備選型參考，可為水務從業者提供從原理到落地的全流程指南。

一、為什么這項技術很重要

聽漏儀是供水管網漏損檢測領域的核心設備，通過采集管道泄漏產生的聲波振動信號實現漏點定位，其檢測準確性直接決定管網漏損控制效果。我國部分老舊城區管網老化嚴重，漏損問題突出，管網漏損會造成大量水資源浪費與經濟損失。因此，深入理解聽漏儀的聲波傳播衰減規律、掌握漏點定位精度影響因素，已成為水務行業降低管網漏損率（NRW）、提升水資源利用效率的核心課題。本文旨在提供一份技術指南，覆蓋原理解析、指標判定、場景應用全流程，為水務從業者的設備選型與實操提供參考。

1.1 技術應用中的典型問題

當前管網檢漏工作中普遍存在三類共性痛點，直接影響檢漏效率與定位精度： 第一，經驗依賴度高。多數基層檢漏人員仍依靠 “聽音辨位” 的傳統經驗判斷漏點，對不同材質、管徑、埋深管道的聲波傳播特性認知不足，容易出現誤判，尤其在 PE、PVC 等非金屬管道檢測中誤判問題更為突出。 第二，場景適配性不足。多數從業人員未根據管道參數選擇對應檢測模式，針對 DN50?DN2000 全管徑范圍、0.1?1.6MPa 不同工作壓力、0.5?5m 不同覆土深度的管網，采用統一的參數設置，導致微弱漏聲信號被環境噪聲掩蓋。 第三，標準化程度低。未嚴格執行 CJ/T 525?2018《供水管網漏水檢測聽漏儀》與 CJJ 92?2016《城鎮供水管網漏損控制及評定標準》的相關要求，檢測流程不規范、數據記錄不完整，漏點復核工作落實不到位。

1.2 技術不過關造成的后果

聽漏技術應用不規范、定位精度不足將引發四類嚴重后果： 一是水資源浪費加劇。管網漏點會持續產生水量流失，漏點發現越晚，水量損失越大，造成水資源無謂消耗。 二是無效開挖成本高。漏點定位誤差越大，開挖修復成本越高，若定位偏差過大，甚至需要大面積破除路面，市政道路開挖修復成本會顯著上升，同時還會造成交通擁堵、民生投訴等次生問題。 三是管網運行風險提升。未及時發現的隱性漏點會逐步擴大，最終引發管網爆管，爆管會造成片區停水，影響居民與工商業正常用水。 四是漏損控制考核不達標。根據 CJJ 92?2016，城鎮供水管網設置兩級基礎漏損率指標，一級 10%、二級 12%，指標還需要結合抄表到戶比例、管長、出廠壓力、凍土深度做修正計算浙江省政府。若檢漏精度不足造成漏損率超標，地方水務部門將面臨考核方面的風險。

1.3 理解這項技術的必要性

掌握聽漏儀的聲波傳播衰減模型與定位精度影響因素，是實現精準檢漏的核心前提： 首先，能夠大幅提升檢漏效率。充分掌握聲波衰減規律后，檢漏人員的檢測效率、漏點檢出能力均可得到改善，漏點定位誤差可控制在標準允許范圍內，滿足 CJ/T 525?2018 的精度要求。 其次，能夠實現不同場景的精準適配。針對球墨鑄鐵管、PE 管、PVC 管等不同材質，DN50 到 DN2000 不同管徑，0.5?5m 不同覆土深度的管網，可針對性調整檢測參數，降低經驗判斷帶來的誤判。 *，能夠支撐漏損控制體系的標準化建設。基于技術原理制定規范的檢測流程，可有效提升漏點檢出率，助力管網漏損率達到*相關標準要求。

二、技術分類與核心原理

上一章我們明確了聽漏技術在管網漏損控制中的核心價值，然而要實現精準的漏點定位，首先需要厘清聽漏技術的分類、核心原理，尤其是聲波在管道中的傳播衰減規律，這是設備選型與實操應用的核心基礎。當前主流的聽漏技術可分為四類：被動聲學法、相關分析法、主動聲學法、氣體追蹤法，不同技術的適用場景與定位精度存在顯著差異。

2.1 主流聽漏技術分類與原理

2.1.1 被動聲學法

原理剖析：被動聲學法是*的聽漏技術，如同用聽診器為管道做 "聽診"，通過拾音器直接采集管道泄漏產生的聲波振動信號，經過濾波放大后傳輸至操作人員的耳機或顯示單元。漏點產生的聲波屬于連續穩態振動信號，與環境中的隨機噪聲（車輛振動、人員活動、水流沖擊閥門等）存在明顯的頻率差異，通過濾波處理即可區分真實漏聲與干擾噪聲。

實戰意義：被動聲學法的優勢在于設備成本低、操作便捷，適合小范圍漏點排查、定點復核等場景，尤其適合 DN50?DN200 的小區支管、消防管道檢測。但該方法高度依賴操作人員的經驗，在環境噪聲大、覆土深度超過 2m、非金屬管道檢測場景下檢出效果較差，定位偏差更容易增大，僅適合作為初步篩查手段。

2.1.2 相關分析法

原理剖析：相關分析法是當前主流的精準定位技術，其核心原理是在疑似漏點管段的兩端分別布置拾音器，同步采集漏聲信號，通過計算兩個拾音器接收到漏聲信號的時間差\(\Delta t\)，結合聲波在對應管道中的傳播速度v，即可計算出漏點距離其中一個拾音器的距離：

漏點距離計算公式為：\(\boldsymbol{L = v × \Delta t ÷ 2}\)

其中L為漏點與近端拾音器的距離，v為聲波在管道中的傳播速度（與管道材質、管徑、介質溫度相關，球墨鑄鐵管中約為 1200?1500m/s，PE 管中約為 300?500m/s），\(\Delta t\)為兩個拾音器的信號時差。

實戰意義：相關分析法的優勢在于定位精度高、抗干擾能力強，受操作人員經驗影響小，在市政主干管、大管徑管道檢測中可以實現較高定位水平。但該方法需要提前掌握管道的走向、長度、材質等基礎參數，若管道資料缺失，應用難度較大；同時對于超長線管段，信號衰減嚴重，需增加中間測點提升檢測精度。

2.1.3 主動聲學法

原理剖析：主動聲學法是針對非金屬管道、漏聲微弱場景的補充檢測技術，通過向管道內施加特定頻率的聲波信號，聲波在管道中傳播時，遇到漏點會產生信號衰減或反射，通過分析接收端的信號變化即可判斷漏點位置。該技術本質是管道的 “聲學 CT 掃描”，不受管道內水流噪聲的影響。

實戰意義：主動聲學法的優勢在于適合 PE、PVC 等非金屬管道，以及低壓、小漏量場景的檢測，彌補了被動聲學法在非金屬管道檢測中的不足。但該方法往往需要關閉對應管段的閥門，對管網正常運行有一定影響，通常作為被動聲學與相關分析法的補充技術，不適合大規模管網普查。

2.1.4 氣體追蹤法

原理剖析：氣體追蹤法是針對埋深較大、漏量極小的疑難漏點的檢測技術，通過向管道內注入一定比例的氫氣與氮氣混合氣體（氫氣占比 5%，屬于安全不可燃范圍），氣體從漏點溢出后會沿土壤縫隙擴散至地面，通過氫氣傳感器檢測地面的氫氣濃度，濃度*的位置即為漏點位置。

實戰意義：氣體追蹤法的優勢在于不受管道材質、埋深、環境噪聲的影響，對深埋管道、微小漏點具備較好檢出能力。但該方法操作流程復雜，需要關閉管段閥門、注入氣體，檢測周期長，通常僅用于疑難漏點的最終定位。

2.2 聲波傳播衰減核心模型

漏點產生的聲波在管道內與土壤中傳播時，會隨著傳播距離的增加出現幅值衰減，這是影響漏點定位精度的核心因素，其衰減規律符合指數衰減模型：

\(\boldsymbol{A(L) = A_0 × e^{(-αL)}}\)

其中\(A(L)\)為傳播距離L處的聲壓幅值，\(A_0\)為漏點處的初始聲壓幅值，\(α\)為聲波衰減系數，L為聲波傳播距離。

衰減系數\(α\)是該模型的核心參數，主要受三類因素影響： 第一，管道材質。不同材質的管道聲波衰減系數差異極大，球墨鑄鐵管、鋼管等金屬管道的衰減系數小，聲波可傳播較遠距離；PVC、PE 等非金屬管道衰減系數更大，聲波傳播距離明顯縮短，且高頻信號衰減速度遠快于低頻信號，因此 PE 管檢測需要重點采集 100?1000Hz 的低頻信號。 第二，聲波頻率。同一材質管道中，聲波頻率越高，衰減速度越快。因此大管徑、長距離管道檢測應優先采集低頻信號，小管徑、短距離管道可采集高頻信號提升分辨率。 第三，管道與覆土條件。管徑越大、工作壓力越高，漏點產生的初始聲壓幅值\(A_0\)越大，信號傳播距離越遠；覆土深度越深，土壤對聲波的吸收越強，衰減越顯著。土壤衰減受土質密實度、含水率多重條件共同影響，不存在固定的每米聲壓降定值。

三、技術指標與判定標準

上一章我們解析了聽漏技術的核心原理與聲波衰減模型，然而面對市場上不同型號的聽漏儀，如何判斷其性能是否滿足實際需求，需要明確核心技術指標的含義與判定標準，嚴格遵循 CJ/T 525?2018 等行業規范的要求。

3.1 核心技術指標含義

聽漏儀的核心技術指標可分為三類，分別對應檢測靈敏度、定位精度、環境適配性： 第一，聲學性能指標，包括頻率范圍、增益調節范圍、靈敏度。頻率范圍決定了設備可采集的信號頻段，金屬管道檢測通常需要覆蓋 100?4000Hz 頻段，PE/PVC 非金屬管道檢測需要覆蓋 20?6000Hz 頻段；增益調節范圍決定了設備對微弱信號的放大能力；靈敏度決定了設備可采集的最小聲壓信號。 第二，定位性能指標，包括相關分析精度、*檢測距離、定位誤差。相關分析精度決定了時差計算的準確性；*檢測距離對應不同材質管道的*可檢測管段長度；定位誤差需符合 CJ/T 525?2018 的產品要求，實際現場誤差還受管道條件、環境噪聲影響。 第三，環境適配性指標，包括拾音器 IP 等級、工作溫度范圍、續航時間。拾音器需要直接接觸地面或管道，應具備足夠防塵防水等級，適應雨天、泥濘等惡劣工況；工作溫度范圍應覆蓋?10℃到 50℃，滿足不同地域的四季檢測需求；續航時間應滿足全天野外作業需求。

3.2 信號判定閾值

結合 CJ/T 525?2018 產品標準與行業現場實操經驗，漏聲信號的判定可分為四級，各級對應的特征與處理建議如下：

表格

備注：該閾值為現場實操參考，不同土壤、埋深、管徑條件下，實際判讀需要結合頻譜、壓力聯動綜合判斷，不可直接當作設備標準強制閾值。

3.3 技術參數識別要點

從業人員在查看聽漏儀參數時，應重點關注三類核心參數，避免被非核心宣傳指標誤導： 第一，優先關注頻率范圍而非*增益。增益可通過放大電路提升，但頻率范圍由拾音器的硬件特性決定，若設備頻率范圍未覆蓋 PE 管的低頻信號區間，即使增益再高也無法采集到有效漏聲信號。 第二，優先關注定位誤差而非*檢測距離。*檢測距離通常是在理想工況下（金屬管道、無干擾、大漏量）的測試值，實際應用中會大幅降低，而定位誤差是設備的核心性能指標，直接決定開挖成本。 第三，優先關注拾音器 IP 等級而非控制單元的附加功能。拾音器是直接接觸惡劣工況的核心部件，拾音器防護等級決定野外工況適應能力；而控制單元的觸屏、智能交互等附加功能對檢測精度無直接影響，可根據預算選擇。

四、實際應用指南

上一章我們明確了聽漏儀的技術指標與判定標準，然而在實際應用中，不同場景的管網參數差異極大，需要針對性調整檢測策略與參數設置，才能實現*的檢測效果。

4.1 不同場景的檢測方法

4.1.1 市政供水管網場景

市政供水管網的典型參數為：管徑 DN200?DN2000，材質以球墨鑄鐵管、鋼管為主，工作壓力 0.3?1.6MPa，覆土深度 1?3m，環境噪聲較大。

該場景的檢測流程為：

1. 前期資料收集：整理待測管段的走向、長度、材質、管徑、埋深等基礎參數，標注閥門、彎頭、三通等附件位置，排除水流干擾源。
2. 初步篩查：采用被動聲學法沿管段走向逐點檢測，篩選出信號異常的管段。
3. 精準定位：在異常管段的兩端布置拾音器，采用相關分析法計算漏點位置；若管段長度偏大，合理增設測點。
4. 復核驗證：在計算得到的漏點位置附近采用被動聲學法多點復核，確認信號*的位置即為最終漏點。

選型參考：市面部分數字聽漏儀，頻率范圍覆蓋金屬管道漏聲頻段，具備濾波降噪、高防護拾音器、檢測數據存儲功能，可適配市政野外管網普查作業。

4.1.2 生活小區管網場景

生活小區管網的典型參數為：管徑 DN50?DN200，材質以 PE、PVC 管為主，工作壓力 0.1?0.6MPa，覆土深度 0.5?2m，環境噪聲白天較大，夜間較小。

該場景的檢測流程為：

1. 檢測時間選擇：優先選擇凌晨 2:00?4:00 的低噪聲時段，此時小區內人員活動、車輛通行基本停止，環境噪聲可明顯降低，大幅提升微弱信號的檢出率。
2. 重點區域篩查：優先檢測消防管道、二次供水管道、管道接駁處、沉降區域等漏點高發位置，采用被動聲學法逐點檢測。
3. 精準定位：若管道資料齊全，采用相關分析法定位；若管道資料缺失，采用網格布點法，在疑似漏點區域加密布置測點，找到信號*的位置。

選型參考：市面部分數字聽漏儀，具備寬頻采集能力，適配 PE、PVC 非金屬管道，拾音器防護等級高，支持藍牙 APP 測點標記，適合小區管網檢測作業。

4.1.3 工業循環水管網場景

工業循環水管網的典型參數為：管徑 DN100?DN1000，材質以鋼管、PVC 管為主，工作壓力 0.2?1.0MPa，覆土深度 0.5?2m，管道內水流噪聲大。

該場景的檢測流程為：

1. 干擾排除：檢測前關閉不必要的用水設備，穩定管道壓力，排除水泵、閥門的水流干擾。
2. 信號采集：合理設置采集頻段，過濾水泵產生的噪聲，若漏聲信號被掩蓋，可采用主動聲學法輔助檢測。
3. 漏點復核：定位到疑似漏點后，對比正常管段的信號特征，排除管道振動、設備共振等干擾。

4.1.4 熱力管網場景

熱力管網的典型參數為：管徑 DN50?DN800，材質以鋼管、預制保溫管為主，工作壓力 0.2?1.6MPa，介質溫度 40?120℃，埋深 1?3m。

該場景的檢測流程為：

1. 參數校準：由于聲波傳播速度受介質溫度影響，檢測前需根據熱水溫度校準聲速參數，避免時差計算誤差。
2. 保溫層穿透：若管道有保溫層，需將拾音器放置在管道暴露的位置（如閥門井、補償器位置），或采用加長探桿穿透保溫層接觸管道。
3. 時段選擇：優先選擇供暖間歇期或夜間低負荷時段檢測，降低水流噪聲干擾。

4.2 常見問題與處理方法

實際檢測中常遇到三類共性問題，可采用對應方法解決： 第一，環境噪聲大。若檢測區域靠近主干道、施工場地，環境噪聲偏高，可采用三類降噪措施：一是調整檢測時間至夜間低噪聲時段；二是開啟設備的數字濾波功能，過濾與漏聲頻率不符的干擾信號；三是采用相關分析法，利用兩個拾音器的信號相關性過濾隨機噪聲。

第二，信號微弱無法識別。若漏量小、埋深大、PE 管道導致信號微弱，可采用三類方法提升信號強度：一是合理調高設備增益；二是縮短拾音器的布置間距；三是采用主動聲學法或氣體追蹤法輔助檢測。

第三，管道資料缺失。若沒有管道走向、長度等基礎資料，無法采用相關分析法，可采用網格布點法，沿管道可能的走向按合適間隔逐點檢測，結合區域水壓變化、地面濕潤痕跡等線索縮小檢測范圍。

4.3 實戰技巧與經驗總結

基于行業多年的實操經驗，總結三類可直接復用的實戰技巧： 第一，多參數交叉驗證。定位漏點時，需同時參考信號強度、頻率特征、壓力相關性三個參數，多個維度同時符合漏點特征時，才可確認漏點，避免誤判。 第二，同類管段信號對比。檢測時先采集正常管段的信號作為基準，對比異常管段的信號差異，可有效排除閥門、彎頭的水流干擾，提升檢出率。 第三，數據完整記錄。每次檢測需完整記錄測點位置、信號強度、頻率特征、管網參數等信息，建立管網檢測數據庫，長期積累可形成不同場景的信號特征庫，大幅提升檢測效率。

五、常見問題解答 FAQ

Q1：不同管道材質的漏聲頻率有什么差異？對應的判定閾值如何？

A：不同材質管道的漏聲頻率差異主要由聲波衰減特性決定：球墨鑄鐵管、鋼管等金屬管道的高頻信號衰減小，漏聲頻率主要集中在 1000?4000Hz；PVC 管的漏聲頻率主要集中在 500?2000Hz；PE 管的高頻信號衰減快，漏聲頻率主要集中在 100?1000Hz。

實操參考閾值： ? 正常：＜10dB，僅存在隨機噪聲 ? 關注：10~30dB，連續弱信號與壓力波動同步 ? 異常：30~50dB，信號頻率匹配對應材質的漏聲特征 ? 嚴重：≥50dB，信號強度高，伴隨明顯振動

操作建議：金屬管道檢測優先選擇 1000?4000Hz 頻段，PE 管道檢測優先選擇 100?1000Hz 頻段，可有效提升信號信噪比。

提示：閾值僅作為現場參考，需結合現場工況綜合研判，不等同于行業標準強制指標。

Q2：相關分析法與被動聽漏法應如何選擇？

A：兩類方法的適用場景差異明顯，選擇時可參考三個維度： 一是管網資料完備度：若有完整的管道走向、長度、材質資料，優先選擇相關分析法，定位精度更高；若資料缺失，只能采用被動聽漏法初步篩查。 二是檢測場景：市政主干管、大管徑長距離管道優先選擇相關分析法，小區支管、小范圍漏點排查可采用被動聽漏法。 三是環境噪聲水平：環境噪聲偏高的區域，優先選擇相關分析法，抗干擾能力更強；低噪聲區域可采用被動聽漏法，操作更便捷。

*實踐是將兩類方法結合使用，先用被動聽漏法篩查出異常管段，再用相關分析法精準定位，兼顧效率與精度。

Q3：智能數字聽漏儀相比傳統模擬聽漏儀有哪些核心優勢？

A：智能數字聽漏儀相比傳統模擬聽漏儀的核心優勢體現在三個方面： 一是檢測精度更高：寬頻采集可以覆蓋 PE、PVC 等非金屬管道的低頻信號，數字濾波功能可有效過濾干擾噪聲，提升漏點檢出能力，定位誤差可滿足 CJ/T 525?2018 的精度要求。 二是操作更便捷：支持藍牙連接手機 APP，可直接在地圖上標記測點位置與信號強度，輔助檢測記錄，提升檢測效率。 三是環境適應性更強：拾音器具備高防塵防水等級，可適應雨天、泥濘等惡劣工況，續航滿足全天野外作業，適合小區物業、水務公司、熱力公司等多場景的檢漏需求。

Q4：覆土深度超過 3m 的深埋管道應如何檢測？

A：覆土深度超過 3m 的深埋管道，聲波經過土壤吸收后信號衰減嚴重，可采用三類方法提升檢出率： 一是采用高靈敏度拾音器，增益調整至合適檔位，優先采集 100?1000Hz 的低頻信號，降低衰減影響。 二是采用相關分析法，適度縮短兩個拾音器的布設間距，改善信號質量。 三是若以上方法仍無法檢出，可采用氣體追蹤法，向管道內注入氫氮混合氣體，通過檢測地面氫氣濃度定位漏點，該方法對深埋微小漏點具備較好檢出效果。