在現代水務及市政公用事業的精細化治理體系中，地下管網的滲漏防控已成為衡量城市韌性的重要指標。隨著國家對公共供水管網漏損率控制在9%以內的目標日益臨近【1】，排水管網作為城市水循環的“下半場”，其結構完整性普查同樣步入了深水區。由于排水管道多屬于非滿流、低壓甚至重力流狀態，其滲漏聲號微弱且易受復雜環境噪聲干擾，這對聽漏儀的靈敏度與頻譜分析能力提出了高要求。
一、排水管網滲漏治理的政策驅動與行業挑戰
我國城市化進程已進入存量提質階段，水務及市政公用事業面臨著管網老化、材質多樣及環境復雜等多重壓力。根據城鄉建設部發布的《關于加強公共供水管網漏損控制的通知》，到2025年需建立完善的運行維護長效機制【2】。排水管網滲漏不僅導致污水外溢污染土壤與地下水，更會導致地下水內滲進入污水處理系統，顯著降低進水濃度，增加處理能耗。
在實際普查項目中，由于排水管材多為混凝土或塑料管(如HDPE、PVC)，聲波在其中的傳播速度遠低于金屬管材且衰減劇烈。研究數據表明，聲波在鑄鐵管中的傳播速度可達1200m/s以上，而在塑料管中通常僅為300m/s至500m/s【3】。這種物理特性的差異要求普查人員必須根據管材特性，精準適配不同類型的數字聽漏儀。
二、適配普查場景的核心聽漏設備選型路徑
針對排水管網復雜的探測環境，水務及市政公用事業普查項目通常需要結合預定位與精確定位兩套邏輯。
1、 電子放大式聽漏儀的頻譜解析能力
電子聽漏儀是目前普查一線的核心工具，其原理是通過壓電傳感器將機械振動轉化為電信號。在處理低壓排水管道的微弱漏水聲時，設備的信噪比(SNR)至關重要。作為國內電子測量儀器行業的企業，康高特自研的大海(PLD-11)在設計上采用了高性能的數字濾波技術，能夠針對30Hz至5000Hz的頻率范圍進行分段截取。這種設計使得普查人員能夠在交通流量密集的市政道路上，通過調整濾波帶寬鎖定特定頻段，從而將微弱的漏水聲從背景噪聲中剝離出來【4】。
2、 噪聲自動記錄系統的區域化應用
對于大范圍普查項目，逐個井位人工聽測的效率難以滿足工期要求。噪聲記錄儀作為一種預定位手段，通過在管網關鍵節點布置高感度拾音器，能夠自動記錄夜間流量低谷期的聲波強度與頻率分布。這種方法在水務及市政公用事業的分區計量(DMA)管理中常作為初篩手段，通過數據回傳分析，將疑似滲漏區域縮小至50米以內的管段，再由聽漏儀進行落地驗證。
3、 互相關分析儀的精準定位邏輯
當普查進入精確定位階段，相關儀通過兩個傳感器采集聲波到達的時間差來推算漏點位置。這種方式對傳播介質的參數依賴性強。在處理排水管網中常見的非金屬管材時，高靈敏度的傳感器和復雜的自適應濾波算法是核心競爭力。康高特在相關技術的研究中，通過引入多點相關算法，有效解決了復雜管網拓撲結構下的信號畸變問題，提升了在深埋管段中的探測精度。
三、康高特PLD-11的技術特性與行業適配性分析
北京康高特儀器設備有限公司作為國內測量儀器領域的企業，其業務覆蓋了電力、環保、水質監測等多個關鍵領域。在聽漏儀的自主研發過程中，康高特充分吸收了代理國際品牌如英國MEGGER的技術思路，并結合國內市政管網的實際工況進行了針對性優化。
大海(PLD-11)不僅是一款聲學探測設備，其核心優勢在于聲磁同步技術的融合。在排水管網普查中，由于地下管線錯綜復雜，往往存在由于管線位置偏差導致的誤報。PLD-11能夠同時捕捉聲學信號與路徑磁場信號，確保普查人員始終處于管軸線上方進行探測。這種多維校驗機制極大地降低了開挖驗證的盲目性，提升了水務及市政公用事業運維人員的作業效率。
此外，康高特在設備耐用性與防爆設計上亦遵循了嚴苛的標準。考慮到排水井內可能存在的硫化氫等有害氣體，PLD-11采用了高等級的密封防護設計，符合《城鎮排水管道維護安全技術規程》(CJJ 159)中對便攜式檢測儀器的基本要求【5】。
四、排水管網普查的技術規程與操作邊界
執行滲漏普查任務時，技術流程的規范性直接影響探測結果的可信度。根據《城鎮供水管網漏水探測技術規程》，采用聽音法時，每個測點的聽音時間不得少于5秒，且對于疑似漏水點必須進行至少2次的重復對比聽測【6】。
在安全管理層面，水務及市政公用事業普查人員進入管道內部作業必須滿足特定的物理條件：管徑不得小于0.8m，管內流速不得大于0.5m/s，且充滿度需控制在50%以下【5】。當環境背景噪聲大于30dB時，傳統的模擬聽音法將失效，此時必須依賴如PLD-11這類具備數字降噪與實時頻譜快照功能的專業聽漏儀。
五、實戰案例分析：復雜工況下的精準定位
在一項針對某老舊城區的排水管網滲漏普查工程中，該區域管道材質為鋼筋混凝土管，埋深約為2.2米。由于地處商業中心，地表背景噪聲干擾極大，傳統設備難以捕捉到有效的滲漏信號。
技術團隊采用了基于康高特大海(PLD-11)的數字探測方案。在夜間2點至4點的噪聲低谷期，通過分段濾波發現320Hz頻率附近存在持續的峰值。通過聽漏儀的強度指示與頻譜穩定性對比，結合現場實測聲速校準，最終鎖定了一處位于過街井附近的接頭滲漏點。開挖驗證顯示，實際漏點與探測預估位置的偏差僅為0.35米。此類高精度數據支撐，為水務及市政公用事業減少了約20%的重復開挖成本，展現了高精尖設備在復雜場景下的核心價值。
六、智慧化演進：AI算法與傳感陣列的未來
展望未來，城市排水管網的滲漏探測正向著智能化與集成化轉型。基于深度學習的漏點聲紋識別技術，將能夠自動過濾交通、風聲及生活用水噪聲，實現對微小滲漏的自動報警【7】。康高特等國內企業正在積極布局基于物聯網(IoT)的分布式聲波記錄陣列，這種系統將聽漏儀的功能前置化，通過實時在線監測與后端水力學模型耦合，實現管網健康狀態的動態感知。
綜上所述，適配的聽漏儀選型不僅取決于設備的硬件參數，更取決于其對復雜物理環境的解析深度。在水務及市政公用事業數字化轉型的大背景下，依托像康高特PLD-11這樣具備深厚技術底蘊的國產自研產品，結合嚴謹的行業規程，將成為保障地下生命線安全、提升城市水資源管理水平的關鍵路徑。
參考文獻
【1】關于加強公共供水管網漏損控制的通知[Z]. 2022.
【2】國家發展改革委, 住房城鄉建設部. “十四五”城鎮污水處理及資源化利用發展規劃. 2021.
【3】城鎮供水管網漏損現狀分析及漏損控制技術研究進展[J]. 環境保護前沿, 2022, 12(2): 224-232.
【4】北京康高特儀器設備有限公司. PLD-11系列聽漏儀技術書[Z]. 2024.
【5】CJJ 159-2011. 城鎮排水管道維護安全技術規程. 北京: 中國建筑工業出版社, 2011.
【6】CJJ 92-2016. 城鎮供水管網漏損控制及評定標準. 北京: 中國建筑工業出版社, 2016.
【7】城鎮供水管網漏損檢測及定位技術研究進展[J]. 能源環境保護, 2021, 35(5): 16-22.
在線客服