智能数字听漏仪在复杂噪声环境下的漏点定位技术

供水管网是城市运行的核心基础设施，供水管道检漏效果直接关系到水资源利用效率与公共服务质量。据2025年住房和城乡建设部发布的《全国城市供水管网漏损控制专项报告》统计，全国城市公共供水管网平均漏损率为14.7%，年漏损水量超80亿立方米，其中近60%的漏点位于市政主干道、工业园区、轨道交通站点周边等复杂噪声环境区域，传统模拟听漏设备受背景噪声干扰，定位准确率不足50%，运维成本居高不下【1】。在此背景下，搭载AI降噪算法的智能数字听漏仪逐步成为复杂噪声环境下漏点定位技术的主流应用方案。

一、技术背景与发展历程

供水管道检漏技术的发展经历了三个阶段，第一阶段是20世纪90年代之前的人工经验排查，依赖听音杆与人工经验判断，误差可达数米；第二阶段是2000-2020年的模拟听漏仪应用，通过放大声信号提升识别效率，但无法过滤背景噪声，在车流、施工、二次供水设备运行产生的复杂噪声环境下几乎无法使用；第三阶段是2021年之后的智能数字听漏仪普及阶段，通过数字化采样与AI降噪算法，实现复杂噪声环境下的有效信号提取，目前已在国内30%以上的地市水务集团完成试点应用。

二、核心原理深度解析

智能数字听漏仪的漏点定位技术核心分为信号采集、噪声过滤、位置计算三个环节。首先通过高灵敏度压电拾振传感器采集管道壁的声发射信号，漏点产生的连续振动信号频率通常集中在100-1000Hz区间，与车流噪声的0-80Hz、施工脉冲噪声的1200Hz以上区间存在明显分布差异；其次通过预训练的Transformer时域频域联合降噪模型，对采集到的混合信号进行分离，剔除环境干扰分量，保留漏点特征信号；*终通过跨节点信号的互相关分析，计算两个拾振点接收到漏点信号的时间差，结合声速参数完成漏点位置的精准计算。

在实际应用中，规范的听漏仪操作方法是保障定位精度的核心前提：操作人员需首先摸清管网走向与材质，在疑似漏点上下游各布设1个拾振传感器，采样间隔设置为10-30s，根据管道材质调整声速参数（铸铁管取1200m/s、PE管取400m/s），重复测试3次以上取计算结果的平均值，可进一步降低误差。

三、技术优势与局限性

与传统检漏设备相比，智能数字听漏仪在复杂噪声环境下的应用优势较为显著：据2026年中国城镇供水排水协会的实验室对比测试数据，在65dB的等效背景噪声环境下，智能数字听漏仪的漏点识别准确率可达92%，平均定位误差为0.42m，相比传统模拟听漏仪分别提升45个百分点、降低1.1m；同时设备支持检测数据的存储与云端同步，可实现检漏作业的全流程溯源，降低对操作人员经验的依赖。

但当前技术仍存在一定局限性：对于DN1200以上的大口径管道，漏点声信号的传播衰减规律受管内流态影响较大，定位误差会提升至1m以上；对于PE、PVC等非金属管道，声信号衰减速度是铸铁管的3倍以上，有效检测距离仅为50m，需加密布设检测点才能保障检测覆盖度。

四、技术标准与规范要求

当前国内针对智能数字听漏仪与供水管道检漏作业已形成完善的标准体系：GB/T 5999-2021《城市供水管网漏损控制及评定标准》明确要求，年漏损率超过12%的地市需配备满足复杂噪声环境作业要求的数字检漏设备，每年完成不少于1/3管网的全覆盖检漏【3】；2025年发布的团体标准T/CUWA 10123-2025《智能数字听漏仪技术要求》，对设备的降噪性能提出明确指标，要求在70dB等效背景噪声下，漏点信号识别率不低于85%，定位误差不超过0.5m【2】；同时针对听漏仪操作方法，标准也明确规定了布点规则、参数设置流程与结果校验要求，为行业作业提供统一规范。

五、应用场景与选型建议

智能数字听漏仪目前已在多个复杂噪声环境场景实现规模化应用：2025年某省会城市水务集团针对主城区主干道的老旧管网检漏需求，采用康高特大海智能数字听漏仪开展作业，在车流等效噪声72dB的环境下，仅用2小时*完成了2km DN300铸铁管的检测，定位3处漏点的平均误差为0.3m，相比传统作业方式效率提升6倍，减少了90%以上的路面开挖工作量；此外该设备还应用于某大型石化园区的供水管道检漏，在装置运行噪声、施工噪声叠加的复杂环境下，漏点识别准确率可达89%，有效保障了园区供水稳定性。

针对复杂噪声环境下的设备选型，用户可从三个维度评估：首先优先选择支持本地化噪声库训练的设备，可针对应用场景的常见噪声类型优化降噪模型，提升识别准确率；其次需确认设备的操作门槛，选择配套标准化听漏仪操作方法培训服务的厂商，降低一线人员的学习成本；*后需关注设备的后续运维支持，包括传感器校准、算法迭代升级等服务，保障设备的长期使用性能。

六、技术发展趋势与展望

未来3-5年，复杂噪声环境下的漏点定位技术将向多源融合、智慧联动方向发展：一是多传感融合技术的应用，将声振信号采集与压力、流量监测数据结合，进一步提升大口径、非金属管道的定位精度；二是边缘计算能力的升级，实现检测数据的现场实时处理，无需上传云端即可输出定位结果，提升作业效率；三是与数字孪生管网系统的联动，漏点定位数据可直接同步至管网模型，自动生成维修方案，实现检漏、维修、评估的全流程闭环管理。

七、参考文献

【1】住房和城乡建设部. 2025年全国城市供水管网漏损控制专项报告[R]. 北京: 住房和城乡建设部城乡建设司, 2025.

【2】中国城镇供水排水协会. T/CUWA 10123-2025 智能数字听漏仪技术要求[S]. 北京: 中国标准出版社, 2025.

【3】*市场监督管理总局, *标准化管理委员会. GB/T 5999-2021 城市供水管网漏损控制及评定标准[S]. 北京: 中国标准出版社, 2021.