一、為什么要用智能數字聽漏儀

城鎮供水管網長期埋于地下，漏損往往發生在看不見的位置。據住建部與發改委2022年聯合通知，到2025年全國城市公共供水管網漏損率控制目標為不超過9%；水利部2024年公開信息顯示，2023年全國城市公共供水管網漏損率已降至10%以下，較2019年約13.2%的水平明顯下降，但仍有繼續壓降的空間。漏損不僅意味著水資源的浪費，還會帶來路面塌陷、水質污染等次生風險。暗漏長期存在會持續沖刷管周土壤，逐步掏空路基，是城市道路塌陷的重要誘因之一；漏點處負壓或虹吸還可能讓污水沿破損處倒灌進清水管網，威脅飲用水安全。從經濟角度看，漏損直接表現為產銷差，即水廠供出的水量與用戶計量水量之間的缺口，這部分水量已消耗了制水與輸配能源卻未能產生收益。把漏點找出來，是治理工作的起點。人工挖探既盲目又破壞路面，聲學檢漏則依靠漏水流經破損處產生的振動與噪聲來定位，是業界主流的非開挖手段。

把漏點找出來，是治理工作的起點。人工挖探既盲目又破壞路面，聲學檢漏則依靠漏水流經破損處產生的振動與噪聲來定位，是業界主流的非開挖手段。早期靠聽音棒憑經驗判斷，受環境干擾大、定位誤差常在1米以上；智能數字聽漏儀把傳感、放大、數字濾波與頻譜分析集成于一體，讓微弱的漏水聲被清晰拾取與量化，使地面聽音的可靠性大幅提升。理解它的使用流程，尤其是地面聽音與相關定位兩類操作，能幫助運維人員把“哪里可能漏”變成“漏點*在這一點”，從而在有限的人力條件下，用更科學的手段守住管網漏損的底線。

二、地面聽音的操作流程

地面聽音是智能數字聽漏儀核心、常用的使用方式，適合在閥栓、立管、地面暴露點逐點排查與漏點*定點。以北京康高特（KGT）自研的大海智能數字聽漏儀與星辰智能數字聽漏儀為例，二者均具備數字與模擬雙濾波、46分貝增益、IP67防護等級拾音器，頻率覆蓋分別達到0至4000赫茲與0至6000赫茲，信號強度以0至100指示，定位精度在常規條件下可達1至3米。星辰還支持藍牙連接手機應用進行地圖標記，便于現場記錄。

① 作業前準備

聽音之前先要摸清“靶區”。從管網GIS或竣工圖紙確認目標管段的材質、管徑、走向、埋深與閥門、消火栓、立管等暴露點位置。對圖紙缺失或年代久遠的片區，應先做管線探測校核走向與埋深，避免按錯誤圖紙布點。同時向運維方了解近期壓力波動、爆管歷史與用戶投訴集中的區域，把這些“高疑點”優先排入巡檢路線。金屬管（鋼管、球墨鑄鐵管）漏水聲頻率偏高、傳播較遠；非金屬管（PE、PVC）漏水聲頻率偏低、衰減快、地面難聽，應提前規劃更密的測點或用其他方法補充。時間上優先安排在凌晨0時至4時環境噪聲較低、管網壓力相對平穩的時段作業，可顯著提高信噪比；若白天作業，宜選安靜小區、封閉廠區或背景可控路段，并相應調整頻帶與增益。

② 儀器布設與參數設置

將拾音器（機電型傳感器）穩妥接觸于暴露點或地面正上方，確保耦合良好、接觸面無松動與銹蝕。開機后根據管材選擇接收頻帶：金屬管可對準較高頻段（數百至兩千赫茲），非金屬管宜下調至較低頻段（一百至七百赫茲）。通過增益調節把背景噪聲壓到可接受水平，再以帶通濾波把接收窗口對準漏水主頻，抑制交通、泵機等干擾。大海與星辰的雙濾波設計正是為這一步驟服務——先模擬濾波粗選，再數字濾波精提，把有效漏水信號從復雜背景中分離出來。參數設置上沒有“放之四海皆準”的一組數值，合理做法是先用較寬頻帶做一輪掃描，觀察頻譜中能量集中的區間，再把帶通窗口收縮到該區間并適度提高增益；若信號出現削頂失真，說明增益過高，應回調以避免把噪聲也當成特征。記錄好每處測點的頻帶與增益設置，便于復測與多人比對。

③ 沿管走聽與信號判讀

沿管線走向，在閥門、消火栓、管道正上方每隔數米逐點聽測，觀察儀器信號強度指示與頻譜特征。真實漏水聲通常為穩定的連續音，隨管道壓力變化而增強或減弱，且在漏點正上方達到峰值。判別時切忌單點定論，應在相鄰多個點位比較信號強弱，找出沿管方向的相對大值位置；若條件允許，可請運維方短暫調節該片區壓力（升壓或泄壓），觀察信號是否隨之變化，這一“壓力相關性”是區分真實漏聲與環境干擾的有效判據。同時要注意排除串音：鄰近管線漏水或閥門松動也會產生聲信號，應通過垂直管線方向補測、比對不同頻帶響應來確認信號確由目標管道發出。星辰的藍牙地圖標記功能可在發現異常時直接落點，現場形成疑似漏點軌跡，便于多人協同與后續復核。

④ 異常點復核與標記

對初判異常點，應換用不同頻帶、不同增益重復驗證，必要時在垂直管線方向補測以確認信號確由下方管道發出而非鄰近管線串音。確認后做地面標記并拍照記錄，進入后續開挖驗證環節。復核階段尤其要警惕兩類誤判：一是閥門、排氣閥等附件自身振動被當成漏聲，可通過輕敲附件比對特征來排除；二是鄰近管線漏水經土壤耦合傳到本測點，形成“假同源”信號，應通過比對管線平面位置與多頻帶響應加以識別。據CJJ 159-2011《城鎮供水管網漏水探測技術規程》要求，任何定位結論都應以實地開挖或間接驗證為收尾，避免誤開挖造成資源浪費。

信號強度四級判讀可參考下表，須結合管材、覆土與背景噪聲現場判定，不可機械套用：

三、相關定位的操作流程

相關定位（互相關分析）是精準定位的另一條主線，適合大埋深、繁忙路面、地面聽音失效的管段。它的思路不依賴人工聽辨：在疑似漏點兩側的兩處暴露點各裝一只高靈敏度傳感器，同步采集漏水噪聲，通過計算信號到達兩只傳感器的時間差，結合聲波在管道中的傳播速度，反推漏點位置。其數學核心是互相關函數，當時間偏移等于真實時延時，兩路信號相關程度達到峰值。

需要說明，相關定位依賴專門的雙傳感器相關設備與同步采集鏈路，與單臺地面聽音的聽漏儀分工不同——聽漏儀負責把漏聲“聽出來、定點準”，相關設備負責在復雜條件下把漏點“算出來”。二者常配合使用：先以相關法做管段級粗定位，再用大海、星辰等聽漏儀做地面*定點。

① 資料準備與暴露點確認

從圖紙量取兩暴露點之間的實際管長（并非直線距離，應計入彎曲與起伏），確認管材、管徑、壁厚與中間附件（彎頭、三通、閥門）分布。兩端須有可利用的暴露點，兩暴露點間距以50至200米為宜：過近則時延分辨率不足，過遠則信號衰減、相關峰變寬。對圖紙偏差較大的老舊管段，應優先以GIS數據或實地探測校核長度。中間附件的分布同樣重要——彎頭、變徑、閥門會造成聲波反射與速度跳變，使相關峰畸變；錄入時若設備支持標注附件位置，應如實填寫，讓解算模型更貼近真實管況，而非把整段當作均一直管處理。

② 雙傳感器布設與聲學耦合

將傳感器牢固安裝于金屬接觸點（閥門軸心、消火栓螺栓）或插入式水聽器（針對PE等非金屬管），確保與管道良好機械耦合、接觸面清潔。金屬管多用磁力座加速度傳感器，非金屬管優先采用水聽器以獲得更穩定的信號，因為水聽器直接感應管內的壓力波、受管壁與土壤衰減影響更小。安裝后確認通信與供電正常、兩路時間同步精度滿足要求。需要特別注意的是，傳感器必須安裝在“管道本體”的暴露點上，而非僅僅靠近管道的地面——耦合不良會引入額外時延與噪聲，使相關峰展寬甚至消失。對閥門井內多根管并行的情況，應先確認所選暴露點確屬目標管段，防止拿錯管道導致解算位置整體偏移。

③ 錄入參數與聲速標定

向設備錄入管徑、管材、水壓等參數，并對聲速取值進行標定。聲速是相關法誤差的關鍵來源：在充滿水的金屬管中，鋼管聲速約1000至1300米每秒，球墨鑄鐵約900至1200米每秒；PE、PVC等塑料管僅約200至500米每秒。不同資料給出的參考值略有差異，與管徑、壁厚、水溫及管內襯狀況有關，下表為行業中常見的參考聲速區間，僅作錄入初值，實際應以現場標定為準：

若聲速取值偏差一成，定位誤差會同步放大相近量級。條件允許時應在已知距離的兩點（如兩個閥門間）敲擊產生脈沖，實測本管段聲速，而非直接套用參考值；對長管段或聲速敏感的PE管，現場標定尤為必要。

④ 同步采集與相關峰判讀

啟動雙路同步采集，主機對兩路信號做數字濾波與互相關運算，給出相關峰及漏點距近端傳感器的距離。設兩傳感器間距為L、聲速為v、時延為Δt，則漏點距近端距離約為 (L+v·Δt)/2。讀取結果時不能只看一個數值，而應觀察相關峰的“尖銳程度”：峰形越窄、信噪比越高，說明時延估計越可靠；若呈現多個相近的峰值或峰形平緩，往往提示耦合不良、聲速偏差或管段中存在強反射附件（彎頭、變徑、閥門）。此時應回到上游步驟排查：重新確認聲速、縮短兩暴露點間距、清理耦合面，或改用地面聽音在候選位置復核。相關法定位精度通常可達0.1至0.3米，明顯優于單純地面聽音的0.5至2米，但這一精度建立在參數正確與信號質量良好的前提下，并非設備自動給出的距離都可直接采信。

四、兩種方法的配合與選型

地面聽音與相關定位并非互斥，而是互補的兩條路徑。地面聽音靈活、即走即測，勝在“快”與“近”，適合暴露點密集區的小范圍排查與*定點；相關定位量化、抗干擾，勝在“深”與“準”，適合大埋深、繁忙路面、長管段的管段級粗定位。一個常見的誤區是認為買了高精度設備*能替代人工聽音——事實上相關法給出的是距離數值，仍需回到地面用聽漏儀確認信號峰值、排除旁支與串音，才能把“數值”落成“點位”。合理的工作組織是：以聽音做面、以相關做線、再以聽音收點，三者環環相扣。下表給出二者在關鍵維度上的差異，便于按現場條件選用：

實際作業常采用“聽音普查+相關精定+聽音復核”的閉環：先用聽漏儀在閥栓與暴露點做大面積篩查，圈定疑似區段；對埋深深、噪聲大的區段改用相關法給出量化距離；回到地面用聽漏儀在算出位置附近做精細聽測確認；懷疑暗漏而暫不具備開挖條件時，布設聽瀾噪聲記錄儀做長期在線監測，借助其4G Cat1遠傳與AI分析，在凌晨低噪時段持續捕捉漏水特征，按綠黃紅狀態分級推動復核。

五、現場操作避坑與判定要點

① 覆土深度的影響

埋深越大，漏水聲到達地面越弱。聲音在土壤中傳播會隨距離快速衰減，且頻率越高衰減越快，因此深埋管道的地面信號往往只剩低頻成分、難以分辨。對于埋深超過2米、鄰近主干道的管段，單純地面聽測難度增大，應優先采用相關分析或噪聲記錄法，或在閥栓等強信號暴露點先做篩查再回地面精定。若必須在深埋段做地面聽音，應盡量利用閥門、消火栓、泄水口等“聲音窗口”——這些點與管道直接連通，信號衰減遠小于純地面耦合，是深埋條件下提高檢出率的關鍵抓手。

② 背景噪聲的壓制

交通低頻轟鳴、泵機振動常與漏水聲頻譜重疊。正確做法是把接收頻帶對準漏水主頻、適度提升增益但避免飽和，并利用數字濾波的帶通特性削去帶外干擾。金屬管主頻偏高、較易避開低頻交通噪聲；非金屬管主頻偏低，受干擾更明顯，須更謹慎判讀。實際作業中也可借助多次平均與頻譜比對來抑制隨機噪聲：對同一測點連續采樣若干次，穩定出現的特征峰更可能是真實漏聲，而偶發的撞擊噪聲在平均后會被削弱。大風、降雨天氣會顯著抬升背景噪聲并改變土壤聲學特性，此類時段不宜做精密定點。

③ 聲速取值務必標定

相關法的定位誤差對聲速偏差高度敏感，長管段尤甚。無論采用參考值還是實測值，都應在報告中注明所依據管材與標定方式，并把聲速作為關鍵輸入嚴格核對。

④ 驗證閉環不可省略

據CJJ 159-2011要求，探測成果應以實地驗證收尾。無論聽音還是相關，定位結論都只是“疑似”，須經開挖、內窺或壓力流量復核確認，才能轉入修復，避免誤判導致無效開挖。較為穩妥的做法是在開挖前先做非破壞性旁證：例如關閉上下游閥門觀察片區壓力與流量變化、用相關法在不同間距下重復解算看距離是否收斂、或在疑似點附近用聽漏儀做交叉驗證。多源證據相互印證后再行開挖，既能提高一次開挖命中率，也能減少對交通與路面的影響。開挖后還應記錄實際漏點位置、破損形式與定位偏差，回灌到管網臺賬，為后續同片區檢漏積累經驗參數。

⑤ 管材策略差異

金屬管聲傳播好、聽音與相關均適用，是聲學檢漏條件有利的一類；PE、PVC等非金屬管信號弱、聲速低且頻散明顯，地面聽音檢出率低，應加密測點、優先采用水聽器式相關或主動聲學、噪聲記錄等補充手段。特別要提醒的是，非金屬管的聲速隨頻率變化明顯（頻散），同一管段不同頻帶算出的聲速并不一致，相關法若用錯頻帶對應的聲速，定位會系統性偏差。對以PE、PVC為主的新建小區與支管，宜把噪聲記錄儀納入常態化監測，用長期統計彌補單次聽測的不足，而不是反復依賴人工白天聽音。

六、實證案例

① 案例一：市政DN800球墨鑄鐵管地面聽音定點

2024年5月華東某市政供水公司管網巡檢中，使用大海智能數字聽漏儀在DN800球墨鑄鐵管段上方，0至4000赫茲頻段、46分貝增益下拾取到明顯漏水聲信號，沿管比較后發現漏點正上方信號強度指示達80以上，定位漏點位于2.3米覆土下方管段接縫處，定位精度優于1.5米。后續開挖驗證，接縫橡膠圈失效造成持續滲漏，修復后該管段夜間最小流量明顯下降。

② 案例二：小區支管星辰聽漏與地圖標記

某住宅小區二次供水管道疑似暗漏，使用星辰智能數字聽漏儀（增益46分貝、0至6000赫茲頻譜分析、IP67拾音器、藍牙連應用地圖標記），在多個立管與閘閥處逐點聽測，對異常點位直接落點記錄形成軌跡，鎖定一處埋深約1.2米的PE支管砂眼漏點。因非金屬管信號弱，現場加密了測點并以不同頻帶重復驗證，避免了誤判。

③ 案例三：主干管相關定位加聽音復核

某城市供水主干管埋深約2.5米、下方為繁忙機動車道，地面聽音難以捕捉。作業采用雙傳感器相關設備，兩暴露點間距約160米，按球墨鑄鐵管標定聲速約1200米每秒，同步采集后得到相關峰，解算漏點距近端約92米；隨后用大海聽漏儀在解算位置附近地面做精細聽測確認信號峰值，指導開挖在距預測點0.2米內找到破損點，定位精度達到相關法的預期水平。

④ 案例四：DMA分區在線漏損監測

某城市供水公司DMA分區計量項目中，于DN400以上管線布設聽瀾噪聲記錄儀（IP68防護、靈敏度不低于1600皮庫侖每克、4G Cat1遠傳），AI算法以0至99指標量化漏損狀態，綠黃紅三色呈現，對持續異常片區調度聽漏儀與相關人員現場復核，實現漏損從被動巡檢到主動監測的轉型。該項目把日常巡檢從“全員拉網”壓縮為“按告警出動”，既降低了對大量人工聽測的依賴，也讓長期暗漏在演變為爆管之前*被捕捉。

七、常見問題

① 智能數字聽漏儀只能晚上用嗎？

并非只能夜間，但凌晨0時至4時環境噪聲較低、管網壓力平穩，信噪比好、檢出率高，是常規作業時段。白天在安靜小區、夜間施工路段或背景可控的廠區也可作業，關鍵是把接收頻帶對準漏水主頻并壓制背景干擾。

② 非金屬管聽不到聲音是不是儀器壞了？

通常不是儀器問題。PE、PVC等塑料管對漏水聲衰減大、頻率低、地面難拾取，是物理特性決定的。此時應加密測點、下調頻帶、在暴露點做強信號篩查，或改用相關法配合水聽器、噪聲記錄儀等補充手段。

③ 相關法和聽音法哪個更準？

二者精度維度不同。相關法量化距離、通常可達0.1至0.3米，適合管段級粗定位；地面聽音依賴人員經驗、常規1至3米，但靈活即測、適合*定點與小范圍排查。實際作業中常把相關法算出的位置再用聽漏儀做地面確認，二者配合效果更穩。

④ 多大漏量才聽得到？

沒有統一閾值，取決于管材、埋深、壓力與背景噪聲。微小暗漏在金屬管上可能已有可辨特征音，而深埋塑料管上即便較大漏量也可能難以地面聽出。因此聲學檢漏需與DMA流量分析、壓力監測協同，才能覆蓋不同量級的漏損。

⑤ 檢漏頻率與周期如何安排？

高風險管段（老舊、高沉降、歷史爆管區）宜提高頻次，可結合夜間巡檢與季度相關分析；一般管段可按年度普查加異常響應。把聽音、相關、噪聲記錄與DMA納入常態化漏控體系，比一次性大排查更具持續性。

八、結語

智能數字聽漏儀的使用，核心在于把“聽”與“算”兩條路徑用活：地面聽音依靠大海、星辰這類集成數字濾波與高增益的聽漏儀，沿暴露點與管頂逐點拾取漏水聲、用信號強度分級與頻譜特征鎖定疑似點；相關定位則借助雙傳感器同步采集與互相關運算，在深埋、繁忙、非金屬等復雜條件下給出量化距離。二者以“聽音普查—相關精定—聽音復核—在線監測”形成閉環，并以實地驗證收尾，方能把漏損治理從盲目開挖轉為有據可循。把握覆土、噪聲、聲速標定與管材差異四個要點，配合CJJ 159-2011與CJJ 92-2016等規程要求，可使城鎮供水管網的檢漏作業既高效又可靠。

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