大口徑市政管網(wǎng)是城市供水系統(tǒng)的 “大動(dòng)脈”，承擔(dān)著城市核心區(qū)域的原水輸送與供水任務(wù)，其管徑通常在 DN600 以上，部分干線管徑甚至超過(guò) DN1200。這類(lèi)管網(wǎng)一旦發(fā)生漏損，不僅會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi)，還可能引發(fā)道路塌陷、供水中斷等嚴(yán)重問(wèn)題，因此精準(zhǔn)的漏點(diǎn)監(jiān)測(cè)與定位對(duì)大口徑市政管網(wǎng)的運(yùn)維至關(guān)重要。噪聲記錄儀作為聲學(xué)漏損監(jiān)測(cè)的核心設(shè)備，在大口徑管網(wǎng)的漏損管控中發(fā)揮著重要作用。康高特聽(tīng)瀾噪聲記錄儀面向大口徑市政管網(wǎng)工況做專(zhuān)項(xiàng)優(yōu)化，在多個(gè)政府采購(gòu)項(xiàng)目中得到落地驗(yàn)證，具備較好的實(shí)際應(yīng)用效果。
一、大口徑市政管網(wǎng)的漏損監(jiān)測(cè)難點(diǎn)
大口徑市政管網(wǎng)的漏損監(jiān)測(cè)面臨著諸多特殊的挑戰(zhàn)。首先是漏水噪聲的衰減問(wèn)題，大口徑管道的管徑較大，漏水產(chǎn)生的管壁振動(dòng)聲波傳播過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)能量損耗；尤其是 PE、PVC 等非金屬材質(zhì)大口徑管道，聲波衰減現(xiàn)象更為突出，傳統(tǒng)漏損監(jiān)測(cè)設(shè)備很難捕捉微弱的初期漏水噪聲。其次是環(huán)境噪聲的干擾問(wèn)題，大口徑管網(wǎng)大多敷設(shè)于城市主干道下方，交通車(chē)流、泵站機(jī)組運(yùn)行等外界噪聲干擾較強(qiáng)，極易掩蓋泄漏產(chǎn)生的特征聲信號(hào)，提升漏損識(shí)別難度。此外，大口徑管網(wǎng)普遍埋深較大，部分管段埋深超過(guò) 5 米，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備的傳感器靈敏度、信號(hào)拾取能力提出更高要求。
從工程實(shí)踐來(lái)看，相較于中小口徑管網(wǎng)，大口徑管道漏損監(jiān)測(cè)實(shí)施難度更高。傳統(tǒng)便攜式聽(tīng)漏設(shè)備在大口徑管網(wǎng)中，僅能完成可疑管段的篩查，很難直接實(shí)現(xiàn)高精度定位，需要結(jié)合相關(guān)儀等設(shè)備做現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，因此需要適配大口徑管網(wǎng)工況的專(zhuān)用噪聲在線監(jiān)測(cè)設(shè)備。
聽(tīng)瀾噪聲記錄儀面向大口徑市政管網(wǎng)工況做專(zhuān)項(xiàng)優(yōu)化，針對(duì)性解決大管段聲學(xué)監(jiān)測(cè)痛點(diǎn)。
首先是傳感器性能優(yōu)化，設(shè)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(shù) 24bit；兼顧高低頻信號(hào)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(hào)，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(xué)信號(hào)。
噪聲識(shí)別層面，設(shè)備內(nèi)置 AI 算法針對(duì)大口徑管網(wǎng)噪聲特征做模型訓(xùn)練，可區(qū)分管道漏水特征頻譜與交通、泵站、水流擾動(dòng)等干擾噪聲，過(guò)濾無(wú)效信號(hào)，提升漏損事件識(shí)別有效性。在定位工作邏輯上，設(shè)備依靠多點(diǎn)布設(shè)形成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，利用多傳感器時(shí)間差相關(guān)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(diǎn)*位置仍需搭配相關(guān)儀、人工聽(tīng)漏做現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核確認(rèn)。在工況良好的大口徑金屬管道條件下，協(xié)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?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)搶修提供明確的作業(yè)區(qū)間。
設(shè)備防護(hù)等級(jí) IP68，能夠適應(yīng)地下井室潮濕、高腐蝕環(huán)境；工作溫度?20℃～70℃，可適應(yīng)南北方不同地域極端氣溫。設(shè)備采用強(qiáng)磁吸附安裝方式，可吸附在閥門(mén)、管道金屬外壁，無(wú)需動(dòng)火、破管施工，部署便捷，降低現(xiàn)場(chǎng)施工周期與成本。
三、政府采購(gòu)落地項(xiàng)目參考
說(shuō)明：下述為真實(shí)落地項(xiàng)目提煉，項(xiàng)目中數(shù)值為項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行統(tǒng)計(jì)結(jié)果，不代表所有場(chǎng)景均可復(fù)制同等效果，最終成效受管網(wǎng)材質(zhì)、埋深、水壓、布設(shè)密度綜合影響。
1. 某特大型城市原水輸送干線項(xiàng)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(zhǎng) 50 公里，部分管段穿越河道、山地，現(xiàn)場(chǎng)巡檢條件差，漏損隱患排查難度高。該干線長(zhǎng)期存在管網(wǎng)接口滲漏問(wèn)題，原水跑冒造成水資源損耗。當(dāng)?shù)赝ㄟ^(guò)政府采購(gòu)引入康高特聽(tīng)瀾噪聲記錄儀，結(jié)合管材、管線附件分布進(jìn)行布點(diǎn)，避開(kāi)彎頭、三通等水流擾動(dòng)點(diǎn)位，按合理間距沿干線閥門(mén)井布設(shè)設(shè)備。
設(shè)備依托 4G Cat1 全網(wǎng)通網(wǎng)絡(luò)，將噪聲原始數(shù)據(jù)、AI 分析結(jié)果上傳至智慧城市管理平臺(tái)；平臺(tái)完成數(shù)據(jù)匯總分析，輸出疑似漏損管段，運(yùn)維人員收到預(yù)警后，攜帶相關(guān)儀赴現(xiàn)場(chǎng)完成漏點(diǎn)*定位與核查。項(xiàng)目運(yùn)行期間，多起早期微小滲漏被提前識(shí)別，及時(shí)開(kāi)展處置，規(guī)避滲漏進(jìn)一步擴(kuò)大引發(fā)爆管、停水風(fēng)險(xiǎn)，有效提升長(zhǎng)距離原水干線的安全預(yù)警能力。
2. 南方地級(jí)市大口徑供水管網(wǎng)項(xiàng)目
南方某地級(jí)市多條 DN800 供水干線建成于上世紀(jì) 90 年代，管道服役年限久，接口老化滲漏問(wèn)題多發(fā)，管網(wǎng)漏損管控壓力大。當(dāng)?shù)毓┧畣挝煌ㄟ^(guò)政府采購(gòu)部署康高特聽(tīng)瀾噪聲記錄儀，采用固定點(diǎn)位長(zhǎng)期監(jiān)測(cè) + 重點(diǎn)管段臨時(shí)移動(dòng)監(jiān)測(cè)相結(jié)合模式，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)大口徑管線全天候聲學(xué)監(jiān)測(cè)。
強(qiáng)磁吸附安裝方式大幅縮短現(xiàn)場(chǎng)施工周期，快速完成全部設(shè)備布設(shè)。噪聲數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳供水運(yùn)維平臺(tái)，AI 算法完成噪聲初步甄別，標(biāo)記疑似漏損區(qū)段。運(yùn)維隊(duì)伍針對(duì)平臺(tái)預(yù)警區(qū)段開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核、定位開(kāi)挖修復(fù)。項(xiàng)目運(yùn)行半年，完成多處老化接口漏損處置，有效降低該片區(qū)管網(wǎng)物理漏失，減少供水企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。
3. 華北某水司大口徑管網(wǎng) DMA 分區(qū)項(xiàng)目
華北某水司將轄區(qū)內(nèi)三條 DN1000 供水干線劃分為 DMA 獨(dú)立計(jì)量分區(qū)，開(kāi)展分區(qū)精細(xì)化漏損管控，通過(guò)政府采購(gòu)部署康高特聽(tīng)瀾噪聲記錄儀。
DMA 分區(qū)依靠夜間最小流量判斷片區(qū)是否存在漏失風(fēng)險(xiǎn)；噪聲記錄儀重點(diǎn)采集夜間低用水時(shí)段聲學(xué)數(shù)據(jù)，二者形成互補(bǔ)：流量數(shù)據(jù)判斷 “片區(qū)存在漏損”，噪聲記錄儀進(jìn)一步縮小可疑管段范圍，再由現(xiàn)場(chǎng)檢漏設(shè)備完成最終定位。項(xiàng)目落地后，片區(qū)物理漏損得到有效治理，減少夜間人工徒步聽(tīng)漏工作量，提升管網(wǎng)運(yùn)維數(shù)字化水平。
四、大口徑管網(wǎng)噪聲記錄儀政府采購(gòu)選型建議
開(kāi)展大口徑市政管網(wǎng)噪聲記錄儀政府采購(gòu)選型，需要重點(diǎn)關(guān)注以下維度：
1、傳感器與信號(hào)采集能力：優(yōu)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(yīng)，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(hào)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(shè)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(jí)漏點(diǎn)定位。優(yōu)先選擇具備多節(jié)點(diǎn)協(xié)同分析、AI 降噪過(guò)濾能力的設(shè)備，同時(shí)確認(rèn)輸出數(shù)據(jù)可以支撐后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)檢漏作業(yè)。
3、環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)：大口徑管線大多部署于地下閥門(mén)井，潮濕、積水、溫差變化大，設(shè)備防護(hù)等級(jí)應(yīng)達(dá)到 IP68，工作溫度覆蓋當(dāng)?shù)貥O端高低溫；優(yōu)先選擇不銹鋼耐腐蝕外殼，適配地下復(fù)雜工況。
4、通信與平臺(tái)對(duì)接能力：確認(rèn)設(shè)備通信方式（4G Cat1、藍(lán)牙本地調(diào)試），數(shù)據(jù)接口支持 MQTT、Modbus?TCP 等通用協(xié)議，可對(duì)接智慧城市平臺(tái)、供水企業(yè)現(xiàn)有運(yùn)維平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)、展示、預(yù)警推送。
5、配套實(shí)施與運(yùn)維：項(xiàng)目實(shí)施前期完成管網(wǎng)摸排，結(jié)合管材、埋深、水壓合理規(guī)劃布點(diǎn)間距；后期做好設(shè)備定期校準(zhǔn)、電池更換，保障長(zhǎng)期數(shù)據(jù)可靠。
五、結(jié)論
康高特聽(tīng)瀾噪聲記錄儀針對(duì)大口徑市政管網(wǎng)做了專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化，高靈敏度傳感器、AI 降噪算法、工業(yè)級(jí)防護(hù)，可適配長(zhǎng)距離原水干線、城市大口徑供水主干管的在線漏損篩查預(yù)警。多個(gè)政府采購(gòu)落地項(xiàng)目證明，該設(shè)備可以輔助供水單位實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)漏損早期發(fā)現(xiàn)，配合現(xiàn)場(chǎng)檢漏手段完成漏點(diǎn)處置，助力管網(wǎng)漏損控制。在大口徑管網(wǎng)政府采購(gòu)工作中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合本地管網(wǎng)實(shí)際工況，理性看待設(shè)備能力邊界，合理選型、科學(xué)布點(diǎn)，以此提升管網(wǎng)運(yùn)維數(shù)字化水平，保障城市供水安全。
