智能數(shù)字聽漏儀在復(fù)雜噪聲環(huán)境下的漏點(diǎn)定位技術(shù)

來源：北京康高特儀器設(shè)備有限公司發(fā)布時(shí)間：2026-05-15 17:44:45 作者：瀏覽次數(shù)：3118次分類：技術(shù)文章

供水管網(wǎng)是城市運(yùn)行的核心基礎(chǔ)設(shè)施，供水管道檢漏效果直接關(guān)系到水資源利用效率與公共服務(wù)質(zhì)量。據(jù)2025年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《全國(guó)城市供水管網(wǎng)漏損控制專項(xiàng)報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城市公共供水管網(wǎng)平均漏損率為14.7%，年漏損水量超80億立方米，其中近60%的漏點(diǎn)位于市政主干道、工業(yè)園區(qū)、軌道交通站點(diǎn)周邊等復(fù)雜噪聲環(huán)境區(qū)域，傳統(tǒng)模擬聽漏設(shè)備受背景噪聲干擾，定位準(zhǔn)確率不足50%，運(yùn)維成本居高不下【1】。在此背景下，搭載AI降噪算法的智能數(shù)字聽漏儀逐步成為復(fù)雜噪聲環(huán)境下漏點(diǎn)定位技術(shù)的主流應(yīng)用方案。

一、技術(shù)背景與發(fā)展歷程

供水管道檢漏技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，第一階段是20世紀(jì)90年代之前的人工經(jīng)驗(yàn)排查，依賴聽音桿與人工經(jīng)驗(yàn)判斷，誤差可達(dá)數(shù)米；第二階段是2000-2020年的模擬聽漏儀應(yīng)用，通過放大聲信號(hào)提升識(shí)別效率，但無法過濾背景噪聲，在車流、施工、二次供水設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的復(fù)雜噪聲環(huán)境下幾乎無法使用；第三階段是2021年之后的智能數(shù)字聽漏儀普及階段，通過數(shù)字化采樣與AI降噪算法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜噪聲環(huán)境下的有效信號(hào)提取，目前已在國(guó)內(nèi)30%以上的地市水務(wù)集團(tuán)完成試點(diǎn)應(yīng)用。

二、核心原理深度解析

智能數(shù)字聽漏儀的漏點(diǎn)定位技術(shù)核心分為信號(hào)采集、噪聲過濾、位置計(jì)算三個(gè)環(huán)節(jié)。首先通過高靈敏度壓電拾振傳感器采集管道壁的聲發(fā)射信號(hào)，漏點(diǎn)產(chǎn)生的連續(xù)振動(dòng)信號(hào)頻率通常集中在100-1000Hz區(qū)間，與車流噪聲的0-80Hz、施工脈沖噪聲的1200Hz以上區(qū)間存在明顯分布差異；其次通過預(yù)訓(xùn)練的Transformer時(shí)域頻域聯(lián)合降噪模型，對(duì)采集到的混合信號(hào)進(jìn)行分離，剔除環(huán)境干擾分量，保留漏點(diǎn)特征信號(hào)；*終通過跨節(jié)點(diǎn)信號(hào)的互相關(guān)分析，計(jì)算兩個(gè)拾振點(diǎn)接收到漏點(diǎn)信號(hào)的時(shí)間差，結(jié)合聲速參數(shù)完成漏點(diǎn)位置的精準(zhǔn)計(jì)算。

在實(shí)際應(yīng)用中，規(guī)范的聽漏儀操作方法是保障定位精度的核心前提：操作人員需首先摸清管網(wǎng)走向與材質(zhì)，在疑似漏點(diǎn)上下游各布設(shè)1個(gè)拾振傳感器，采樣間隔設(shè)置為10-30s，根據(jù)管道材質(zhì)調(diào)整聲速參數(shù)（鑄鐵管取1200m/s、PE管取400m/s），重復(fù)測(cè)試3次以上取計(jì)算結(jié)果的平均值，可進(jìn)一步降低誤差。

三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與局限性

與傳統(tǒng)檢漏設(shè)備相比，智能數(shù)字聽漏儀在復(fù)雜噪聲環(huán)境下的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為顯著：據(jù)2026年中國(guó)城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)的實(shí)驗(yàn)室對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，在65dB的等效背景噪聲環(huán)境下，智能數(shù)字聽漏儀的漏點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)92%，平均定位誤差為0.42m，相比傳統(tǒng)模擬聽漏儀分別提升45個(gè)百分點(diǎn)、降低1.1m；同時(shí)設(shè)備支持檢測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與云端同步，可實(shí)現(xiàn)檢漏作業(yè)的全流程溯源，降低對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴。

但當(dāng)前技術(shù)仍存在一定局限性：對(duì)于DN1200以上的大口徑管道，漏點(diǎn)聲信號(hào)的傳播衰減規(guī)律受管內(nèi)流態(tài)影響較大，定位誤差會(huì)提升至1m以上；對(duì)于PE、PVC等非金屬管道，聲信號(hào)衰減速度是鑄鐵管的3倍以上，有效檢測(cè)距離僅為50m，需加密布設(shè)檢測(cè)點(diǎn)才能保障檢測(cè)覆蓋度。

四、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范要求

當(dāng)前國(guó)內(nèi)針對(duì)智能數(shù)字聽漏儀與供水管道檢漏作業(yè)已形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系：GB/T 5999-2021《城市供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》明確要求，年漏損率超過12%的地市需配備滿足復(fù)雜噪聲環(huán)境作業(yè)要求的數(shù)字檢漏設(shè)備，每年完成不少于1/3管網(wǎng)的全覆蓋檢漏【3】；2025年發(fā)布的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/CUWA 10123-2025《智能數(shù)字聽漏儀技術(shù)要求》，對(duì)設(shè)備的降噪性能提出明確指標(biāo)，要求在70dB等效背景噪聲下，漏點(diǎn)信號(hào)識(shí)別率不低于85%，定位誤差不超過0.5m【2】；同時(shí)針對(duì)聽漏儀操作方法，標(biāo)準(zhǔn)也明確規(guī)定了布點(diǎn)規(guī)則、參數(shù)設(shè)置流程與結(jié)果校驗(yàn)要求，為行業(yè)作業(yè)提供統(tǒng)一規(guī)范。

五、應(yīng)用場(chǎng)景與選型建議

智能數(shù)字聽漏儀目前已在多個(gè)復(fù)雜噪聲環(huán)境場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用：2025年某省會(huì)城市水務(wù)集團(tuán)針對(duì)主城區(qū)主干道的老舊管網(wǎng)檢漏需求，采用康高特大海智能數(shù)字聽漏儀開展作業(yè)，在車流等效噪聲72dB的環(huán)境下，僅用2小時(shí)*完成了2km DN300鑄鐵管的檢測(cè)，定位3處漏點(diǎn)的平均誤差為0.3m，相比傳統(tǒng)作業(yè)方式效率提升6倍，減少了90%以上的路面開挖工作量；此外該設(shè)備還應(yīng)用于某大型石化園區(qū)的供水管道檢漏，在裝置運(yùn)行噪聲、施工噪聲疊加的復(fù)雜環(huán)境下，漏點(diǎn)識(shí)別準(zhǔn)確率可達(dá)89%，有效保障了園區(qū)供水穩(wěn)定性。

針對(duì)復(fù)雜噪聲環(huán)境下的設(shè)備選型，用戶可從三個(gè)維度評(píng)估：首先優(yōu)先選擇支持本地化噪聲庫訓(xùn)練的設(shè)備，可針對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的常見噪聲類型優(yōu)化降噪模型，提升識(shí)別準(zhǔn)確率；其次需確認(rèn)設(shè)備的操作門檻，選擇配套標(biāo)準(zhǔn)化聽漏儀操作方法培訓(xùn)服務(wù)的廠商，降低一線人員的學(xué)習(xí)成本；*后需關(guān)注設(shè)備的后續(xù)運(yùn)維支持，包括傳感器校準(zhǔn)、算法迭代升級(jí)等服務(wù)，保障設(shè)備的長(zhǎng)期使用性能。

六、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與展望

未來3-5年，復(fù)雜噪聲環(huán)境下的漏點(diǎn)定位技術(shù)將向多源融合、智慧聯(lián)動(dòng)方向發(fā)展：一是多傳感融合技術(shù)的應(yīng)用，將聲振信號(hào)采集與壓力、流量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)合，進(jìn)一步提升大口徑、非金屬管道的定位精度；二是邊緣計(jì)算能力的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)處理，無需上傳云端即可輸出定位結(jié)果，提升作業(yè)效率；三是與數(shù)字孿生管網(wǎng)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，漏點(diǎn)定位數(shù)據(jù)可直接同步至管網(wǎng)模型，自動(dòng)生成維修方案，實(shí)現(xiàn)檢漏、維修、評(píng)估的全流程閉環(huán)管理。