一、規(guī)程給三種方法劃下的三條邊界

城市供水管網(wǎng)的漏水探測(cè)，在工程上從來(lái)不是“拿一臺(tái)儀器沿著管子走一遍”這么簡(jiǎn)單。真正決定排查效率與開挖成功率的，是作業(yè)鏈條上每一環(huán)交給什么方法去做。現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CJJ 159-2011《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水探測(cè)技術(shù)規(guī)程》（住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告第 874 號(hào)，2011 年 1 月 7 日發(fā)布、2011 年 10 月 1 日實(shí)施，主編單位城市建設(shè)研究院）給出了一份相當(dāng)清晰的劃分，而這份劃分恰恰藏在三個(gè)術(shù)語(yǔ)定義的賓語(yǔ)里。

規(guī)程第 2.1.11 條把噪聲法定義為：借助相應(yīng)的儀器設(shè)備，通過(guò)檢測(cè)、記錄供水管道漏水聲音，并統(tǒng)計(jì)分析其強(qiáng)度和頻率，推斷漏水異常管段的方法。第 2.1.12 條把聽音法定義為：借助聽音儀器設(shè)備，通過(guò)識(shí)別供水管道漏水聲音，推斷漏水異常點(diǎn)的方法。第 2.1.13 條把相關(guān)分析法定義為：借助相關(guān)儀，通過(guò)對(duì)同一管段上不同測(cè)點(diǎn)接收到的漏水聲音的相關(guān)分析，推斷漏水異常點(diǎn)的方法。

三條定義里，前兩條的末尾分別是“異常管段”與“異常點(diǎn)”。這一字之差不是措辭習(xí)慣，而是規(guī)程對(duì)兩類方法空間分辨能力的正式界定：噪聲法交出的是一段管子，聽音法與相關(guān)分析法交出的是一個(gè)位置。把三個(gè)定義放在一起讀，三種方法在作業(yè)鏈條上的先后關(guān)系其實(shí)已經(jīng)寫明了——先用噪聲法把“可能有漏”的范圍從整片管網(wǎng)縮到某一段，再用相關(guān)分析法或聽音法在這一段里把位置定出來(lái)。

規(guī)程各章的“可用于”條款進(jìn)一步細(xì)化了這個(gè)分工。第 6.1.1 條寫明噪聲法可用于供水管網(wǎng)漏水監(jiān)測(cè)和漏水點(diǎn)預(yù)定位；第 7.3.1 條寫明地面聽音法可用于供水管網(wǎng)漏水普查和漏水異常點(diǎn)的精細(xì)定位；第 8.1.1 條寫明相關(guān)分析法可用于漏水點(diǎn)預(yù)定位和精細(xì)定位。可以看到，噪聲法的職責(zé)止于“預(yù)定位”，而地面聽音法與相關(guān)分析法都延伸到了“精細(xì)定位”。這不是說(shuō)后兩者更*，而是說(shuō)它們解決的是不同環(huán)節(jié)的問題：一個(gè)負(fù)責(zé)不漏掉，一個(gè)負(fù)責(zé)定得準(zhǔn)。

三條邊界匯入同一個(gè)驗(yàn)收口徑。規(guī)程第 3.0.11 條規(guī)定，漏水探測(cè)應(yīng)根據(jù)開挖驗(yàn)證結(jié)果測(cè)量漏水點(diǎn)的定位誤差并計(jì)算漏水點(diǎn)定位準(zhǔn)確率，定位誤差不宜大于 1 米，準(zhǔn)確率不應(yīng)小于 90%。請(qǐng)注意，這一條并不區(qū)分用的是哪種方法——無(wú)論作業(yè)鏈條怎么組合，都要用開挖結(jié)果來(lái)檢驗(yàn)。這一點(diǎn)對(duì)理解三種方法的關(guān)系很關(guān)鍵：它們不是三個(gè)并列的選項(xiàng)，而是同一條鏈子上粗細(xì)不同的三個(gè)環(huán)節(jié)，而鏈子的末端始終牽著那把鐵鍬。

二、同一個(gè)漏水聲，三條不同的采集路徑

三種方法之所以會(huì)分化出三種形態(tài)完全不同的儀器，根源在于它們面對(duì)的是同一個(gè)物理事件，卻選擇了三條不同的采集路徑。

承壓供水管道發(fā)生漏水時(shí)，噴出的水束與管體破口、周圍空氣以及泥沙發(fā)生摩擦與撞擊，同時(shí)伴生附壁效應(yīng)與卡門渦街之類的周期性渦脫落，由此激發(fā)出寬頻帶的振動(dòng)與聲波。這個(gè)信號(hào)有兩條傳播去向：一部分以水體與管壁為介質(zhì)沿管道軸向傳播，衰減相對(duì)較慢，可以傳到較遠(yuǎn)處；另一部分穿過(guò)管土界面進(jìn)入周圍土體，以體波形式向外擴(kuò)散，衰減快得多。

三條采集路徑的分野，正是從“取哪一路信號(hào)、在什么時(shí)間尺度上取”開始的。

噪聲記錄儀取的是沿管壁這一路信號(hào)的時(shí)間累積。它通過(guò)強(qiáng)磁底座吸附在閥門、消火栓、水表等管件的金屬部位，與管壁形成穩(wěn)定的機(jī)械耦合，然后連續(xù)記錄若干個(gè)小時(shí)的噪聲強(qiáng)度與頻率參數(shù)。它不關(guān)心某一時(shí)刻波形長(zhǎng)什么樣，只關(guān)心這一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)特征，而且按照規(guī)程第 6.2.4 條的建議，記錄時(shí)間宜選在夜間 2:00 至 4:00——這是環(huán)境噪聲與用戶用水同時(shí)處于低谷的窗口。它的輸出不是“這里有個(gè)漏點(diǎn)”，而是“這兩個(gè)記錄儀之間的管段有異常”。

相關(guān)儀取的同是沿管壁這一路信號(hào)，但取的是雙端同步樣本。它在同一條管道的兩端暴露點(diǎn)各布置一只傳感器，同時(shí)采集漏水聲到達(dá)兩側(cè)的波形，通過(guò)互相關(guān)運(yùn)算求出兩路信號(hào)之間的時(shí)間延遲。它關(guān)心的是波形的相位關(guān)系，采集時(shí)長(zhǎng)只需覆蓋足夠做相關(guān)運(yùn)算的幾十秒到幾分鐘，但對(duì)兩端采樣的同步性要求很高。它的輸出是一個(gè)沿管段軸向的距離。

電子聽漏儀取的是兩路信號(hào)混合后的實(shí)時(shí)強(qiáng)度。操作人員手持拾音器，或壓在閥栓上，或緊貼地面逐點(diǎn)移動(dòng)，儀器把拾到的振動(dòng)放大、濾波，再以聲音或數(shù)值的形式實(shí)時(shí)反饋給操作者。它關(guān)心的是“此刻這個(gè)位置比剛才那個(gè)位置響不響”，采集時(shí)長(zhǎng)以秒計(jì)，依靠的是人在時(shí)頻兩個(gè)維度上的判別能力。它的輸出是一個(gè)地面坐標(biāo)。

于是有一個(gè)很直觀的結(jié)論：耦合方式?jīng)Q定了采集的時(shí)間尺度，而時(shí)間尺度又反過(guò)來(lái)決定了儀器形態(tài)。長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)無(wú)人值守的連續(xù)記錄，要求設(shè)備必須防水、低功耗、能自存數(shù)據(jù)、能無(wú)線回傳；兩端同步的高保真采樣，要求設(shè)備必須有成對(duì)的高靈敏度傳感器與可靠的同步鏈路；逐點(diǎn)移動(dòng)的即時(shí)判讀，要求設(shè)備必須輕便、能實(shí)時(shí)顯示、有豐富的濾波與放大手段。三類儀器之所以長(zhǎng)得完全不一樣，不是廠商的偏好，而是各自的時(shí)間尺度倒逼出來(lái)的。

三、噪聲法：把“面”縮成“段”的網(wǎng)格化設(shè)備

噪聲法在規(guī)程里占據(jù)第 6 章，是三法中承擔(dān)“監(jiān)測(cè)”職責(zé)的那一種。它解決的是這樣一個(gè)問題：一片幾十公里的管網(wǎng)，怎么知道該往哪幾段投入人力。

1、設(shè)備門檻：為什么必須是這四個(gè)條件

規(guī)程第 6.1.4 條對(duì)噪聲記錄儀提出了四項(xiàng)要求：靈敏度不低于 1 分貝；能夠記錄兩種以上的噪聲參數(shù)；性能穩(wěn)定，測(cè)定結(jié)果重復(fù)性好；防水性能符合 IP 68。

這四項(xiàng)放在一起是有內(nèi)在邏輯的。要求記錄兩種以上參數(shù)，是因?yàn)榕新┎荒苤豢错懚取?guī)程第 6.2.5 條要求探測(cè)前選定測(cè)量噪聲強(qiáng)度和噪聲頻率等參數(shù)并在所選時(shí)段內(nèi)連續(xù)記錄，強(qiáng)度與頻率的組合才能把持續(xù)性漏聲與偶發(fā)的過(guò)車、施工、用水區(qū)分開。要求重復(fù)性好，是因?yàn)樵肼暦ㄔ谙喈?dāng)程度上依賴縱向比較：同一臺(tái)設(shè)備在不同日期的記錄要能放在一起看，不同設(shè)備之間的讀數(shù)要能橫向比對(duì)。要求 IP 68，則是因?yàn)檫@類設(shè)備要長(zhǎng)期敷設(shè)在檢查井里，雨季積水是常態(tài)。

至于“靈敏度不低于 1 分貝”這一條，需要說(shuō)明的是規(guī)程并未進(jìn)一步給出這個(gè)分貝值的基準(zhǔn)定義。但有一點(diǎn)是清楚的：它與后文要談到的以毫伏每米每二次方秒計(jì)的電壓靈敏度并不是同一個(gè)量綱，兩者之間不存在換算關(guān)系。

2、布設(shè)間距：一張常被誤讀的表

規(guī)程第 6.2.2 條給出了噪聲記錄儀布設(shè)間距的五款規(guī)定，前四款是定性原則：應(yīng)隨管徑的增大而相應(yīng)遞減；應(yīng)隨水壓的降低而相應(yīng)遞減；應(yīng)隨接頭、三通等管件的增多而相應(yīng)遞減；當(dāng)噪聲法用于漏點(diǎn)探測(cè)預(yù)定位時(shí)，還應(yīng)根據(jù)閥栓密度進(jìn)行加密測(cè)量并相應(yīng)減小布設(shè)間距。第五款則指向一個(gè)定量表格——直管段上的布設(shè)間距上限不應(yīng)超過(guò)表 6.2.2 的規(guī)定。

這張表按管材給出了五個(gè)數(shù)值：鋼 200 米、灰口鑄鐵 150 米、水泥 100 米、球墨鑄鐵 80 米、塑料 60 米。

這張表值得注意的地方，是它并不按“金屬管與非金屬管”二分來(lái)排。球墨鑄鐵的 80 米不但遠(yuǎn)低于鋼的 200 米，甚至低于水泥管的 100 米。換句話說(shuō)，如果運(yùn)維人員憑“金屬管傳聲遠(yuǎn)、間距可以放大”的直覺去布點(diǎn)，在球墨鑄鐵管上會(huì)布得過(guò)稀。規(guī)程這樣取值，依據(jù)的是管材與接口的聲傳播特性，而不是金屬與非金屬的粗略分類。對(duì)于管網(wǎng)材質(zhì)混雜的老城區(qū)，這一點(diǎn)尤其值得留意。

還需要注意表 6.2.2 是“直管段上的”間距上限，而實(shí)際管網(wǎng)不可能全程直管。第四款專門規(guī)定：用于預(yù)定位時(shí)，要根據(jù)閥栓密度加密。原因在于規(guī)程第 6.2.8 條明確了噪聲法的判讀邏輯——應(yīng)根據(jù)同一管段上相鄰噪聲記錄儀的數(shù)據(jù)分析結(jié)果確定漏水異常管段。既然輸出的是“兩機(jī)之間的那一段”，那么這一段越短，后續(xù)定位的搜索范圍越小。加密布點(diǎn)換來(lái)的是下游環(huán)節(jié)的工效，這筆賬在漏點(diǎn)密集的區(qū)域是劃算的。

3、校準(zhǔn)與判讀：被忽略的兩條

規(guī)程第 6.1.5 條對(duì)噪聲記錄儀的檢驗(yàn)和校準(zhǔn)作了區(qū)分：時(shí)鐘應(yīng)在探測(cè)前設(shè)置為同一時(shí)刻；靈敏度應(yīng)保持一致，允許偏差應(yīng)小于 10%；采用移動(dòng)設(shè)置方式探測(cè)時(shí)應(yīng)在每次探測(cè)前進(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn)；采用固定設(shè)置方式探測(cè)時(shí)應(yīng)定期檢驗(yàn)和校準(zhǔn)。

時(shí)鐘同步這一條常被輕視。既然判讀依賴相鄰記錄儀數(shù)據(jù)的比對(duì)，那么兩臺(tái)設(shè)備的時(shí)間基準(zhǔn)不一致，比對(duì)便失去意義。靈敏度偏差小于 10% 這一條同理——橫向比較的前提是各臺(tái)設(shè)備的響應(yīng)一致，否則讀數(shù)的差異無(wú)法判斷是漏點(diǎn)遠(yuǎn)近造成的還是設(shè)備本身造成的。

四、相關(guān)分析法：用時(shí)間差換空間位置的解算設(shè)備

相關(guān)分析法在規(guī)程里是第 8 章，篇幅不長(zhǎng)，但每一條都指向一個(gè)明確的工程約束。

1、原理：互相關(guān)函數(shù)取峰值

漏水聲從漏點(diǎn)以一定速度沿管道向兩側(cè)傳播。在漏點(diǎn)兩側(cè)的 A、B 兩個(gè)暴露點(diǎn)各放一只傳感器，同一段漏水聲到達(dá)兩端會(huì)有先有后，這個(gè)先后之差即時(shí)間延遲。相關(guān)儀對(duì)兩路采樣信號(hào)做互相關(guān)運(yùn)算，當(dāng)人為給定的時(shí)間偏移恰好等于真實(shí)的時(shí)間延遲時(shí)，兩路信號(hào)的相似程度達(dá)到峰值，峰值對(duì)應(yīng)的偏移量即為所求。

設(shè)兩傳感器之間的管段長(zhǎng)度為 d，管壁聲波傳播速度為 c，求得的時(shí)間延遲為 Δt，則漏點(diǎn)到先接收到信號(hào)的那一端傳感器的距離為（d 減去 c 與 Δt 的乘積）再除以 2。這個(gè)式子的物理含義很樸素：兩路信號(hào)的時(shí)間差乘以聲速，等于漏點(diǎn)到兩端距離之差；而兩段距離之和又等于總長(zhǎng)，兩式聯(lián)立即可解出位置。

從這個(gè)式子能直接讀出兩條誤差來(lái)源。其一是時(shí)間延遲的測(cè)量誤差，它主要由采樣率與同步穩(wěn)定性決定，與管段長(zhǎng)短沒有直接關(guān)系。其二是聲速的取值誤差，它乘以 Δt 之后進(jìn)入結(jié)果，換言之，管段越長(zhǎng)、漏點(diǎn)越偏離中點(diǎn)、時(shí)間延遲越大，聲速取值偏差對(duì)定位結(jié)果的影響越顯著。這解釋了為什么規(guī)程第 8.1.3 條把“聲速測(cè)量”列為相關(guān)儀必須具備的功能之一——不是錦上添花，而是定位精度的必要保障。管材、管徑、壁厚、內(nèi)襯、結(jié)垢程度都會(huì)改變實(shí)際的聲速，理論值與現(xiàn)場(chǎng)值之間存在偏差是常態(tài)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)聲速是提高定位準(zhǔn)確度的通行做法。

2、強(qiáng)制功能：三項(xiàng)配置各自對(duì)應(yīng)一個(gè)環(huán)節(jié)

規(guī)程第 8.1.3 條規(guī)定，相關(guān)儀應(yīng)具備濾波、頻率分析、聲速測(cè)量等功能。這三項(xiàng)不是隨意羅列，它們恰好對(duì)應(yīng)作業(yè)的三個(gè)環(huán)節(jié)。

濾波用于壓掉帶外干擾。規(guī)程第 8.2.5 條進(jìn)一步給出了按管材設(shè)置濾波器頻率范圍的原則：金屬管道設(shè)置的濾波器頻率下限不宜低于 200 赫茲，非金屬管道設(shè)置的濾波器頻率上限不宜超過(guò) 1000 赫茲。金屬管中漏水聲的高頻成分保留較好，可以把下限抬高以躲開交通與泵組的低頻擾動(dòng)；非金屬管高頻衰減快，有效能量集中在低頻段，上限必須壓下來(lái)。

頻率分析用于選濾波范圍。看到兩路信號(hào)的頻譜，才能判斷該把窗口開在哪里，這一步是濾波的依據(jù)。

聲速測(cè)量用于填解算式里的 c。前面已經(jīng)說(shuō)明它對(duì)長(zhǎng)管段的影響更明顯。

3、傳感器指標(biāo)：比聽漏儀高一個(gè)數(shù)量級(jí)

規(guī)程第 8.1.4 條規(guī)定，相關(guān)儀傳感器頻率響應(yīng)范圍宜為 0 赫茲至 5000 赫茲，電壓靈敏度應(yīng)大于 100 毫伏每米每二次方秒。

這個(gè)靈敏度門檻，比第 7.1.3 條對(duì)電子聽漏儀拾音器的要求高了整整一個(gè)數(shù)量級(jí)。原因不難理解：聽音法是單端接觸、靠人耳判讀，信號(hào)弱了可以由多級(jí)放大與人耳的時(shí)頻分析能力補(bǔ)償；而相關(guān)法要在兩端各經(jīng)過(guò)一段傳播衰減之后，仍保留足以做互相關(guān)運(yùn)算的信噪比，相關(guān)運(yùn)算本身對(duì)噪聲的容忍度遠(yuǎn)不如人耳。靈敏度門檻的差異，本質(zhì)上是判讀方式的差異。

4、布設(shè)與邊界條件

規(guī)程第 8.2.1 條規(guī)定，探測(cè)管徑不大于 300 毫米的管道時(shí)，相鄰兩個(gè)傳感器的布設(shè)間距上限宜符合表 6.2.2 的規(guī)定，且布設(shè)間距應(yīng)隨管徑的增大而相應(yīng)地減小、隨水壓的增減而增減。這里直接引用了噪聲法那張表，說(shuō)明兩種方法的空間尺度基準(zhǔn)是打通的。

第 8.2.2 條對(duì)傳感器布設(shè)提出兩點(diǎn)：應(yīng)確保傳感器放置在同一條管道上；傳感器宜豎直放置，并應(yīng)確保與管道接觸良好。第 8.2.4 條要求準(zhǔn)確測(cè)定兩個(gè)傳感器之間管段的長(zhǎng)度，準(zhǔn)確輸入管長(zhǎng)、管材和管徑等信息。

第 8.1.2 條規(guī)定，采用相關(guān)分析法探測(cè)時(shí)管道水壓不應(yīng)小于 0.15 兆帕。這個(gè)數(shù)值與第 7.1.2 條對(duì)聽音法的要求是同一個(gè)值，不是巧合——兩者都依賴漏水聲本身有足夠強(qiáng)度，而漏水聲的強(qiáng)度直接受管內(nèi)壓力驅(qū)動(dòng)。

工程實(shí)踐里還有兩類需要留意的情形，它們屬于行業(yè)經(jīng)驗(yàn)而非規(guī)程條文。其一是漏點(diǎn)落在兩只傳感器之外，此時(shí)儀器不會(huì)給出真實(shí)的傳播時(shí)間，而是把位置顯示在靠近漏點(diǎn)的那個(gè)傳感器處，需要移動(dòng)傳感器把漏點(diǎn)夾在中間重測(cè)。其二是漏點(diǎn)位于被測(cè)管段的分支管上，此時(shí)相關(guān)結(jié)果往往指向分支連接點(diǎn)，得到一個(gè)假異常，同樣需要把傳感器移到分支管上重測(cè)。這兩種情形都說(shuō)明，相關(guān)分析法給出的位置必須再由聽音法在現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，才能作為開挖依據(jù)。

五、電子聽音：把“段”縮成“點(diǎn)”的實(shí)時(shí)判讀設(shè)備

聽音法在規(guī)程里占第 7 章，篇幅在三法中居首，且內(nèi)部還分出三個(gè)分支。它是三法中同時(shí)承擔(dān)“普查”與“定位”兩項(xiàng)職責(zé)的方法。

1、方法與設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系

規(guī)程第 7.1.1 條要求，采用聽音法時(shí)應(yīng)根據(jù)探測(cè)條件選擇閥栓聽音法、地面聽音法或鉆孔聽音法。這三個(gè)分支對(duì)應(yīng)的作業(yè)階段不同。

閥栓聽音法按第 7.2.1 條，可用于漏水普查、探測(cè)漏水異常的區(qū)域和范圍，并對(duì)漏水點(diǎn)進(jìn)行預(yù)定位。它可直接用聽音桿或電子聽漏儀，傳感器直接接觸地下管道或管道附屬設(shè)施，效率高于地面逐點(diǎn)排查，適合作為普查的起點(diǎn)。

地面聽音法按第 7.3.1 條，可用于漏水普查和漏水異常點(diǎn)的精細(xì)定位。第 7.3.2 條給出了埋深方面的條件：地下供水管道埋深不宜大于 2.0 米。超過(guò)這個(gè)埋深，經(jīng)土體傳播的那一路信號(hào)衰減過(guò)快，地面聽測(cè)的可靠性下降。第 7.3.3 條說(shuō)明可使用聽音桿或電子聽漏儀，聽音桿或拾音器應(yīng)緊密接觸地面。

鉆孔聽音法按第 7.4.1 條，用于漏水異常點(diǎn)的精細(xì)定位，且第 7.4.2 條要求它在普查發(fā)現(xiàn)漏水異常之后進(jìn)行，鉆孔前應(yīng)準(zhǔn)確掌握漏水異常點(diǎn)附近其他管線的資料。它使用聽音桿，宜直接接觸管道管體，是三法中分辨能力更強(qiáng)的一種手段，代價(jià)是要破路。

2、測(cè)點(diǎn)間距：三個(gè)數(shù)值構(gòu)成的收斂鏈條

規(guī)程第 7.3.4 條給出了普查階段的測(cè)點(diǎn)間距：金屬管道的測(cè)點(diǎn)間距不宜大于 2.0 米，非金屬管道的測(cè)點(diǎn)間距不宜大于 1.0 米，漏水異常點(diǎn)附近應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)，加密測(cè)點(diǎn)間距不宜大于 0.2 米。

這三個(gè)數(shù)值本身構(gòu)成一條收斂鏈：從兩米一級(jí)的粗掃，到一米一級(jí)的細(xì)掃，再到 0.2 米一級(jí)的鎖定。非金屬管間距要減半，是因?yàn)槁┧曉谒芰系炔馁|(zhì)中衰減快，可聽范圍窄，步子邁大了會(huì)整個(gè)跨過(guò)漏點(diǎn)。

第 7.3.5 條規(guī)定，進(jìn)行漏水點(diǎn)精細(xì)定位或?qū)軓酱笥?300 毫米的非金屬管道進(jìn)行探測(cè)時(shí)，宜沿管道走向成 S 形推進(jìn)聽測(cè)，但偏離管道中心線的距離不應(yīng)超過(guò)管徑的二分之一。大口徑管道橫向上聲場(chǎng)分布較寬，沿單一中心線推進(jìn)容易在偏離處漏掉異常。

第 7.4.3 條對(duì)鉆孔聽音法規(guī)定：每個(gè)漏水異常處的鉆孔數(shù)量不宜少于 2 個(gè)，兩鉆孔間距不宜大于 50 厘米。多孔互比是排除單點(diǎn)偶然性的常規(guī)做法。

3、作業(yè)條件與儀器門檻

規(guī)程第 7.1.2 條規(guī)定，采用聽音法應(yīng)具備兩個(gè)條件：管道供水壓力不應(yīng)小于 0.15 兆帕，環(huán)境噪聲不宜大于 30 分貝。前者保證漏聲有足夠強(qiáng)度，后者保證漏聲不至于被背景噪聲淹沒。這兩條是適用條件，條件不滿足時(shí)應(yīng)改用其他方法或另?yè)駮r(shí)段。

第 7.1.3 條對(duì)設(shè)備作出規(guī)定：聽音桿宜具有機(jī)械放大功能；電子聽漏儀還應(yīng)具有濾波功能、具有多級(jí)放大功能，且使用加速度傳感器作為拾音器時(shí)其電壓靈敏度應(yīng)優(yōu)于 10 毫伏每米每二次方秒。

第 7.1.4 條給出作業(yè)節(jié)奏：每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聽音時(shí)間不應(yīng)少于 5 秒；對(duì)懷疑有漏水異常的測(cè)點(diǎn)，重復(fù)聽測(cè)和對(duì)比的次數(shù)不應(yīng)少于 2 次。這兩條可以理解為針對(duì)人耳判讀的特點(diǎn)而設(shè)——瞬時(shí)聽感不穩(wěn)定，重復(fù)與對(duì)比是可行的質(zhì)量控制手段。

第 7.1.5 條則規(guī)定過(guò)程質(zhì)量檢查：應(yīng)采用復(fù)測(cè)與對(duì)比方式，隨機(jī)抽取復(fù)測(cè)管段，抽取管段長(zhǎng)度不宜少于探測(cè)管道總長(zhǎng)度的 20%，并應(yīng)重點(diǎn)復(fù)測(cè)漏水異常管段和漏水異常點(diǎn)。

六、三套參數(shù)語(yǔ)言：為什么不能跨類比數(shù)值

把三法的設(shè)備條款并排放在一起，會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)容易被忽視的事實(shí)：它們說(shuō)的是三套互不相通的參數(shù)語(yǔ)言。

1、靈敏度：三個(gè)數(shù)值，兩種量綱

相關(guān)儀傳感器的電壓靈敏度，按第 8.1.4 條，應(yīng)大于 100 毫伏每米每二次方秒。電子聽漏儀拾音器的電壓靈敏度，按第 7.1.3 條，應(yīng)優(yōu)于 10 毫伏每米每二次方秒。噪聲記錄儀的靈敏度，按第 6.1.4 條，不低于 1 分貝。

前兩者量綱相同，數(shù)值相差十倍，這個(gè)差距是有物理原因的，前面已經(jīng)說(shuō)明。第三者的分貝值規(guī)程未給出基準(zhǔn)定義，它與前兩者以毫伏每米每二次方秒計(jì)的有量綱表達(dá)之間不存在通用換算關(guān)系，如同局放測(cè)量中皮庫(kù)與分貝毫瓦不能互相折算一樣。因此，看到某款噪聲記錄儀標(biāo)注的靈敏度數(shù)值，再去和相關(guān)儀的毫伏每米每二次方秒數(shù)值比大小，是沒有意義的。

2、時(shí)間參數(shù)：三種完全不同的時(shí)間尺度

噪聲記錄儀關(guān)心的是“連續(xù)記錄多久”，規(guī)程建議的是夜間 2:00 至 4:00 這個(gè)兩小時(shí)的窗口。相關(guān)儀關(guān)心的是“兩路信號(hào)差了多少”，通常在毫秒到百毫秒量級(jí)，具體取決于管段長(zhǎng)度與聲波傳播速度。電子聽漏儀關(guān)心的是“每個(gè)測(cè)點(diǎn)聽多久”，規(guī)程給的下限是 5 秒。

三個(gè)時(shí)間尺度相差可達(dá)五到六個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)應(yīng)的是三種完全不同的判讀邏輯：長(zhǎng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)、瞬時(shí)相位比對(duì)、逐點(diǎn)人工判別。這也解釋了為什么三者的抗干擾策略不一樣——統(tǒng)計(jì)法靠時(shí)間平均壓掉隨機(jī)干擾，相關(guān)法靠雙端同源性排除非相關(guān)噪聲，聽音法靠濾波頻率窗口與人的經(jīng)驗(yàn)。

3、空間參數(shù)：一級(jí)一級(jí)降下來(lái)的步長(zhǎng)

噪聲記錄儀的空間參數(shù)是布設(shè)間距，表 6.2.2 給的是 60 米到 200 米。相關(guān)儀的空間參數(shù)是兩傳感器的間距，按第 8.2.1 條參照同一張表。電子聽漏儀的空間參數(shù)是測(cè)點(diǎn)間距，按第 7.3.4 條是 0.2 米到 2.0 米。

有意思的地方在于，相關(guān)儀與噪聲記錄儀參照同一張間距表，但兩者的輸出完全不同：前者給出的是沿管軸向的一個(gè)具體距離，后者給出的是“兩機(jī)之間這一段”。同一張表，一個(gè)是解算的輸入，一個(gè)是篩查的網(wǎng)格，用途并不一樣。

把三個(gè)步長(zhǎng)排成一行，構(gòu)成作業(yè)鏈條的分辨率階梯：200 米級(jí)的網(wǎng)格，把整片管網(wǎng)切段；數(shù)十米級(jí)的管段，交給相關(guān)法算位置；米級(jí)到 0.2 米級(jí)的測(cè)點(diǎn)，交給聽音法鎖定。每一種儀器的參數(shù)設(shè)計(jì)，都嚴(yán)絲合縫地對(duì)應(yīng)著它在這一級(jí)上要完成的任務(wù)。

七、組合順序與常見誤區(qū)

1、一條順下來(lái)的作業(yè)鏈

把前面的分析串起來(lái)，一條典型的作業(yè)鏈?zhǔn)沁@樣的：先用噪聲法在目標(biāo)區(qū)域布網(wǎng)格，按管材、管徑、水壓、管件密度確定間距，夜間連續(xù)記錄，比對(duì)相鄰記錄儀的數(shù)據(jù)，圈出異常管段；再在異常管段上用相關(guān)分析法，確認(rèn)兩端有可用暴露點(diǎn)、管材相對(duì)均一，兩端布傳感器，實(shí)測(cè)聲速，做互相關(guān)求出位置；然后由操作人員用電子聽漏儀在算出的位置附近做地面聽測(cè)，逐步加密測(cè)點(diǎn)，必要時(shí)輔以閥栓聽音或鉆孔聽音；收尾環(huán)節(jié)按第 3.0.11 條，以開挖驗(yàn)證結(jié)果測(cè)量定位誤差并計(jì)算準(zhǔn)確率，把結(jié)果反饋到下一輪作業(yè)的參數(shù)選擇中。

這條鏈子不是每次都要走完。閥門、消火栓密集的城區(qū)，閥栓聽音法的效率可能高過(guò)噪聲法網(wǎng)格；埋深不大、環(huán)境安靜的路段，可以直接從地面聽音法入手。規(guī)程第 3.0.2 條把“選用的探測(cè)方法應(yīng)經(jīng)濟(jì)、有效”與“復(fù)雜條件下宜采用多種方法綜合探測(cè)”并列，講的正是這個(gè)意思。

2、五類常見誤區(qū)

其一是認(rèn)為相關(guān)分析法可以替代聽音法。兩者在規(guī)程里的職責(zé)有重疊，但邊界不同：相關(guān)法除前述的漏點(diǎn)在傳感器之外、漏點(diǎn)在分支管上兩類情形外，還要求兩端有可利用的暴露點(diǎn)、管材相對(duì)均一、兩暴露點(diǎn)之間要有合適的間距——過(guò)近則時(shí)延分辨率不足，過(guò)遠(yuǎn)則信號(hào)衰減；聽音法沒有這些前提。更重要的是，規(guī)程第 8.1.1 條把相關(guān)法定位在“預(yù)定位和精細(xì)定位”，而開挖前的現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，工程上仍普遍依賴聽音。

其二是認(rèn)為噪聲記錄儀布得越密越好。規(guī)程第 6.2.2 條第五款給出的是直管段上的間距上限，亦即，布得比表 6.2.2 更稀才是需要警惕的；反過(guò)來(lái)看，加密只在第四款設(shè)定的“用于預(yù)定位”這一目的下才有明確依據(jù)，且要與閥栓密度掛鉤，不是無(wú)差別加密。

其三是按金屬與非金屬二分來(lái)定布設(shè)間距。表 6.2.2 里球墨鑄鐵的 80 米小于水泥管的 100 米，已經(jīng)給出了反例。管材對(duì)聲傳播的影響由材質(zhì)、接口形式、壁厚共同決定，二分法會(huì)導(dǎo)向錯(cuò)誤結(jié)論。

其四是忽略 0.15 兆帕這個(gè)水壓門檻。規(guī)程在第 7.1.2 條與第 8.1.2 條兩處作了同樣規(guī)定，它不是建議值而是適用條件。低壓管段上漏水聲本身微弱，兩種方法的有效性都會(huì)下降，此時(shí)應(yīng)考慮改用其他手段或調(diào)整作業(yè)時(shí)段。

其五是認(rèn)為定位結(jié)論可以直接開挖。規(guī)程第 3.0.11 條要求以開挖驗(yàn)證結(jié)果反測(cè)定位誤差與準(zhǔn)確率，成果檢驗(yàn)一章還專門規(guī)定了成果檢驗(yàn)的要求。定位結(jié)論與開挖決策之間，隔著一道驗(yàn)證環(huán)節(jié)。

八、常見問題與結(jié)語(yǔ)

1、三種方法能不能只選一種

技術(shù)上可以，效果上不劃算。三種方法在鏈條上的位置不同，缺了上游，排查范圍縮不下來(lái)；缺了下游，位置定不準(zhǔn)，開挖擴(kuò)大面會(huì)帶來(lái)額外的路面恢復(fù)工作量。對(duì)于漏點(diǎn)密度已經(jīng)很低的區(qū)域，規(guī)程第 3.0.2 條要求的“經(jīng)濟(jì)、有效”原則會(huì)傾向于簡(jiǎn)化流程，但判斷的依據(jù)應(yīng)當(dāng)是歷史檢出數(shù)據(jù)，而不是省事。

2、非金屬管道為什么更難檢

漏水聲在塑料等材質(zhì)中衰減快，傳播距離短，這直接反映在規(guī)程的三個(gè)地方：表 6.2.2 中塑料管的布設(shè)間距上限為 60 米，在五種管材中排在末位；第 7.3.4 條中非金屬管道的地面測(cè)點(diǎn)間距要減半；第 8.2.5 條中非金屬管道的濾波頻率上限要壓到 1000 赫茲以下。三處調(diào)整指向同一個(gè)物理事實(shí)。

3、相關(guān)分析法為什么必須實(shí)測(cè)聲速

因?yàn)槁曀僬`差會(huì)被時(shí)間延遲放大。聲速取值偏差乘以 Δt 進(jìn)入結(jié)果，管段越長(zhǎng)、漏點(diǎn)越偏離中點(diǎn)，這個(gè)乘積越大。管材、管徑、壁厚、內(nèi)襯與結(jié)垢程度都會(huì)改變實(shí)際聲速，理論值只能作為初值，這也是規(guī)程第 8.1.3 條把聲速測(cè)量列為相關(guān)儀必備功能的原因。

4、噪聲記錄儀記錄時(shí)長(zhǎng)怎么定

規(guī)程第 6.2.4 條建議記錄時(shí)間宜為夜間 2:00 至 4:00。這個(gè)窗口的選擇兼顧了兩點(diǎn)：一是夜間用戶用水少，管網(wǎng)噪聲本底低；二是夜間環(huán)境噪聲低，交通與施工干擾小。具體時(shí)段可根據(jù)所在區(qū)域的作息特征作微調(diào)，但應(yīng)保持長(zhǎng)期一致，否則不同日期的數(shù)據(jù)無(wú)法縱向比較。

5、定位誤差與準(zhǔn)確率怎么算

規(guī)程第 3.0.11 條與成果檢驗(yàn)一章給出了口徑：定位誤差是探測(cè)確定的漏水異常點(diǎn)與實(shí)際漏水點(diǎn)的平面距離，以米計(jì)；漏水點(diǎn)定位準(zhǔn)確率是實(shí)際漏水點(diǎn)數(shù)量與漏水異常點(diǎn)總數(shù)量之比。兩者都要以開挖驗(yàn)證結(jié)果為依據(jù)，這是能把方法效果量化出來(lái)的途徑。

在儀器配置上，噪聲法與電子聽音這兩環(huán)，北京康高特（KGT）均有自研產(chǎn)品可供選用。

聽瀾噪聲記錄儀由北京康高特（KGT）自主研發(fā)，是面向供水管網(wǎng)漏點(diǎn)在線監(jiān)測(cè)的設(shè)備。設(shè)備搭載高靈敏度壓電陶瓷傳感器，官網(wǎng)標(biāo)注的傳感器靈敏度不低于 1600 皮庫(kù)每克，監(jiān)測(cè)量程為 200 米并注明可根據(jù)管道類型靈活調(diào)整——這一數(shù)值與表 6.2.2 中鋼管道的間距上限一致，用于灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、塑料等管材時(shí)需要按更小的間距布設(shè)。設(shè)備支持 4G Cat1 全網(wǎng)通遠(yuǎn)傳與藍(lán)牙近場(chǎng)通訊，數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器后可通過(guò)多終端查看，研判方式結(jié)合了頻譜與音頻兩種形式。算法層面，它給出關(guān)鍵噪聲值與泄漏信度因素兩項(xiàng)指標(biāo)，并以 0 至 99 的數(shù)字量化指標(biāo)配合綠、黃、紅三色區(qū)分無(wú)漏、疑似漏與確認(rèn)漏三種狀態(tài)。安裝采用強(qiáng)磁吸附，主體為不銹鋼材質(zhì)，防護(hù)等級(jí) IP68，工作溫度為零下 20 攝氏度至 70 攝氏度，其中 60 攝氏度以上需加隔熱探頭。存儲(chǔ)方面，傳感器端 64 兆比特閃存支持 30 天原始噪聲文件本地存儲(chǔ)，服務(wù)器端為云存儲(chǔ)。設(shè)備重量 800 克。需要說(shuō)明的是，官網(wǎng)產(chǎn)品特點(diǎn)部分與參數(shù)表對(duì)內(nèi)置鋰電池標(biāo)準(zhǔn)使用壽命的表述分別為 3 年與 5 年，兩處口徑不一致，采購(gòu)前建議向廠家確認(rèn)。

PLD-11 智能數(shù)字聽漏儀同樣由北京康高特（KGT）自主研發(fā)，面向地下供水管道的漏水點(diǎn)聽測(cè)。它通過(guò)連接傳感器采集沿管壁與土壤傳播的漏水噪聲，將聲音放大并對(duì)信號(hào)濾波后輔助定位。濾波方面，設(shè)備支持?jǐn)?shù)字濾波與模擬濾波兩種模式：數(shù)字濾波的高通拐點(diǎn)自 20 赫茲起至 3150 赫茲共 24 檔，低通拐點(diǎn)自 20 赫茲起至 4000 赫茲共 24 檔，其分檔密度足以覆蓋金屬管與非金屬管各自的常用濾波窗口；模擬濾波提供 100 赫茲、200 赫茲、400 赫茲三檔低通與 600 赫茲、800 赫茲、1200 赫茲三檔高通。整機(jī)頻率范圍為 0 至 6000 赫茲，具備頻譜分析功能，連續(xù)測(cè)量模式下可按頻譜分析結(jié)果選擇合適的濾波范圍，也支持依據(jù)信號(hào)頻譜自動(dòng)調(diào)整濾波范圍。增益 46 分貝，信號(hào)強(qiáng)度以 0 至 100 的數(shù)值顯示，便于逐點(diǎn)比較。拾音器防護(hù)等級(jí)為 IP67，對(duì)應(yīng)水深 1 米、30 分鐘的試驗(yàn)條件，控制單元為 IP54，操作溫度零下 15 攝氏度至 50 攝氏度。供電為一塊 8 安時(shí)聚合物充電電池，背景燈常亮?xí)r可用 16 小時(shí)，節(jié)電模式下可用 20 小時(shí)，充電時(shí)間不超過(guò) 4 小時(shí)。設(shè)備配備 5 英寸 TFT 液晶觸摸屏，支持 64 吉字節(jié) SD 卡存儲(chǔ)，可通過(guò)藍(lán)牙、WAPI、USB 等方式傳輸數(shù)據(jù)，并支持連接手機(jī)軟件在地圖上標(biāo)記漏水點(diǎn)位。

相關(guān)分析法對(duì)應(yīng)的相關(guān)儀，北京康高特（KGT）官網(wǎng)聽漏儀分類下目前未見自研型號(hào)，有相關(guān)需求的企業(yè)可依據(jù)規(guī)程第 8.1.3 條與第 8.1.4 條的功能與傳感器指標(biāo)進(jìn)行選型，重點(diǎn)核對(duì)設(shè)備是否具備聲速測(cè)量功能，以及傳感器頻響與電壓靈敏度是否滿足要求。

回過(guò)頭看，三種方法的區(qū)別從來(lái)不是誰(shuí)更靈敏的問題。規(guī)程用一個(gè)字的差異——管段與點(diǎn)——把它們的職責(zé)分開，又用三套互不相通的參數(shù)語(yǔ)言把它們的技術(shù)門檻分開。理解了這一層，選型不再是挑一臺(tái)參數(shù)好看的儀器，而是先想清楚自己要解決的問題落在鏈條的哪一段。

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