智能数字听漏仪怎么用？地面听音与相关定位的操作流程

一、为什么要用智能数字听漏仪

城镇供水管网长期埋于地下，漏损往往发生在看不见的位置。据住建部与发改委2022年联合通知，到2025年全国城市公共供水管网漏损率控制目标为不超过9%；水利部2024年公开信息显示，2023年全国城市公共供水管网漏损率已降至10%以下，较2019年约13.2%的水平明显下降，但仍有继续压降的空间。漏损不仅意味着水资源的浪费，还会带来路面塌陷、水质污染等次生风险。暗漏长期存在会持续冲刷管周土壤，逐步掏空路基，是城市道路塌陷的重要诱因之一；漏点处负压或虹吸还可能让污水沿破损处倒灌进清水管网，威胁饮用水安全。从经济角度看，漏损直接表现为产销差，即水厂供出的水量与用户计量水量之间的缺口，这部分水量已消耗了制水与输配能源却未能产生收益。把漏点找出来，是治理工作的起点。人工挖探既盲目又破坏路面，声学检漏则依靠漏水流经破损处产生的振动与噪声来定位，是业界主流的非开挖手段。

把漏点找出来，是治理工作的起点。人工挖探既盲目又破坏路面，声学检漏则依靠漏水流经破损处产生的振动与噪声来定位，是业界主流的非开挖手段。早期靠听音棒凭经验判断，受环境干扰大、定位误差常在1米以上；智能数字听漏仪把传感、放大、数字滤波与频谱分析集成于一体，让微弱的漏水声被清晰拾取与量化，使地面听音的可靠性大幅提升。理解它的使用流程，尤其是地面听音与相关定位两类操作，能帮助运维人员把“哪里可能漏”变成“漏点*在这一点”，从而在有限的人力条件下，用更科学的手段守住管网漏损的底线。

二、地面听音的操作流程

地面听音是智能数字听漏仪核心、常用的使用方式，适合在阀栓、立管、地面暴露点逐点排查与漏点*定点。以北京康高特（KGT）自研的大海智能数字听漏仪与星辰智能数字听漏仪为例，二者均具备数字与模拟双滤波、46分贝增益、IP67防护等级拾音器，频率覆盖分别达到0至4000赫兹与0至6000赫兹，信号强度以0至100指示，定位精度在常规条件下可达1至3米。星辰还支持蓝牙连接手机应用进行地图标记，便于现场记录。

① 作业前准备

听音之前先要摸清“靶区”。从管网GIS或竣工图纸确认目标管段的材质、管径、走向、埋深与阀门、消火栓、立管等暴露点位置。对图纸缺失或年代久远的片区，应先做管线探测校核走向与埋深，避免按错误图纸布点。同时向运维方了解近期压力波动、爆管历史与用户投诉集中的区域，把这些“高疑点”优先排入巡检路线。金属管（钢管、球墨铸铁管）漏水声频率偏高、传播较远；非金属管（PE、PVC）漏水声频率偏低、衰减快、地面难听，应提前规划更密的测点或用其他方法补充。时间上优先安排在凌晨0时至4时环境噪声较低、管网压力相对平稳的时段作业，可显著提高信噪比；若白天作业，宜选安静小区、封闭厂区或背景可控路段，并相应调整频带与增益。

② 仪器布设与参数设置

将拾音器（机电型传感器）稳妥接触于暴露点或地面正上方，确保耦合良好、接触面无松动与锈蚀。开机后根据管材选择接收频带：金属管可对准较高频段（数百至两千赫兹），非金属管宜下调至较低频段（一百至七百赫兹）。通过增益调节把背景噪声压到可接受水平，再以带通滤波把接收窗口对准漏水主频，抑制交通、泵机等干扰。大海与星辰的双滤波设计正是为这一步骤服务——先模拟滤波粗选，再数字滤波精提，把有效漏水信号从复杂背景中分离出来。参数设置上没有“放之四海皆准”的一组数值，合理做法是先用较宽频带做一轮扫描，观察频谱中能量集中的区间，再把带通窗口收缩到该区间并适度提高增益；若信号出现削顶失真，说明增益过高，应回调以避免把噪声也当成特征。记录好每处测点的频带与增益设置，便于复测与多人比对。

③ 沿管走听与信号判读

沿管线走向，在阀门、消火栓、管道正上方每隔数米逐点听测，观察仪器信号强度指示与频谱特征。真实漏水声通常为稳定的连续音，随管道压力变化而增强或减弱，且在漏点正上方达到峰值。判别时切忌单点定论，应在相邻多个点位比较信号强弱，找出沿管方向的相对大值位置；若条件允许，可请运维方短暂调节该片区压力（升压或泄压），观察信号是否随之变化，这一“压力相关性”是区分真实漏声与环境干扰的有效判据。同时要注意排除串音：邻近管线漏水或阀门松动也会产生声信号，应通过垂直管线方向补测、比对不同频带响应来确认信号确由目标管道发出。星辰的蓝牙地图标记功能可在发现异常时直接落点，现场形成疑似漏点轨迹，便于多人协同与后续复核。

④ 异常点复核与标记

对初判异常点，应换用不同频带、不同增益重复验证，必要时在垂直管线方向补测以确认信号确由下方管道发出而非邻近管线串音。确认后做地面标记并拍照记录，进入后续开挖验证环节。复核阶段尤其要警惕两类误判：一是阀门、排气阀等附件自身振动被当成漏声，可通过轻敲附件比对特征来排除；二是邻近管线漏水经土壤耦合传到本测点，形成“假同源”信号，应通过比对管线平面位置与多频带响应加以识别。据CJJ 159-2011《城镇供水管网漏水探测技术规程》要求，任何定位结论都应以实地开挖或间接验证为收尾，避免误开挖造成资源浪费。

信号强度四级判读可参考下表，须结合管材、覆土与背景噪声现场判定，不可机械套用：

三、相关定位的操作流程

相关定位（互相关分析）是精准定位的另一条主线，适合大埋深、繁忙路面、地面听音失效的管段。它的思路不依赖人工听辨：在疑似漏点两侧的两处暴露点各装一只高灵敏度传感器，同步采集漏水噪声，通过计算信号到达两只传感器的时间差，结合声波在管道中的传播速度，反推漏点位置。其数学核心是互相关函数，当时间偏移等于真实时延时，两路信号相关程度达到峰值。

需要说明，相关定位依赖专门的双传感器相关设备与同步采集链路，与单台地面听音的听漏仪分工不同——听漏仪负责把漏声“听出来、定点准”，相关设备负责在复杂条件下把漏点“算出来”。二者常配合使用：先以相关法做管段级粗定位，再用大海、星辰等听漏仪做地面*定点。

① 资料准备与暴露点确认

从图纸量取两暴露点之间的实际管长（并非直线距离，应计入弯曲与起伏），确认管材、管径、壁厚与中间附件（弯头、三通、阀门）分布。两端须有可利用的暴露点，两暴露点间距以50至200米为宜：过近则时延分辨率不足，过远则信号衰减、相关峰变宽。对图纸偏差较大的老旧管段，应优先以GIS数据或实地探测校核长度。中间附件的分布同样重要——弯头、变径、阀门会造成声波反射与速度跳变，使相关峰畸变；录入时若设备支持标注附件位置，应如实填写，让解算模型更贴近真实管况，而非把整段当作均一直管处理。

② 双传感器布设与声学耦合

将传感器牢固安装于金属接触点（阀门轴心、消火栓螺栓）或插入式水听器（针对PE等非金属管），确保与管道良好机械耦合、接触面清洁。金属管多用磁力座加速度传感器，非金属管优先采用水听器以获得更稳定的信号，因为水听器直接感应管内的压力波、受管壁与土壤衰减影响更小。安装后确认通信与供电正常、两路时间同步精度满足要求。需要特别注意的是，传感器必须安装在“管道本体”的暴露点上，而非仅仅靠近管道的地面——耦合不良会引入额外时延与噪声，使相关峰展宽甚至消失。对阀门井内多根管并行的情况，应先确认所选暴露点确属目标管段，防止拿错管道导致解算位置整体偏移。

③ 录入参数与声速标定

向设备录入管径、管材、水压等参数，并对声速取值进行标定。声速是相关法误差的关键来源：在充满水的金属管中，钢管声速约1000至1300米每秒，球墨铸铁约900至1200米每秒；PE、PVC等塑料管仅约200至500米每秒。不同资料给出的参考值略有差异，与管径、壁厚、水温及管内衬状况有关，下表为行业中常见的参考声速区间，仅作录入初值，实际应以现场标定为准：

若声速取值偏差一成，定位误差会同步放大相近量级。条件允许时应在已知距离的两点（如两个阀门间）敲击产生脉冲，实测本管段声速，而非直接套用参考值；对长管段或声速敏感的PE管，现场标定尤为必要。

④ 同步采集与相关峰判读

启动双路同步采集，主机对两路信号做数字滤波与互相关运算，给出相关峰及漏点距近端传感器的距离。设两传感器间距为L、声速为v、时延为Δt，则漏点距近端距离约为 (L+v·Δt)/2。读取结果时不能只看一个数值，而应观察相关峰的“尖锐程度”：峰形越窄、信噪比越高，说明时延估计越可靠；若呈现多个相近的峰值或峰形平缓，往往提示耦合不良、声速偏差或管段中存在强反射附件（弯头、变径、阀门）。此时应回到上游步骤排查：重新确认声速、缩短两暴露点间距、清理耦合面，或改用地面听音在候选位置复核。相关法定位精度通常可达0.1至0.3米，明显优于单纯地面听音的0.5至2米，但这一精度建立在参数正确与信号质量良好的前提下，并非设备自动给出的距离都可直接采信。

四、两种方法的配合与选型

地面听音与相关定位并非互斥，而是互补的两条路径。地面听音灵活、即走即测，胜在“快”与“近”，适合暴露点密集区的小范围排查与*定点；相关定位量化、抗干扰，胜在“深”与“准”，适合大埋深、繁忙路面、长管段的管段级粗定位。一个常见的误区是认为买了高精度设备*能替代人工听音——事实上相关法给出的是距离数值，仍需回到地面用听漏仪确认信号峰值、排除旁支与串音，才能把“数值”落成“点位”。合理的工作组织是：以听音做面、以相关做线、再以听音收点，三者环环相扣。下表给出二者在关键维度上的差异，便于按现场条件选用：

实际作业常采用“听音普查+相关精定+听音复核”的闭环：先用听漏仪在阀栓与暴露点做大面积筛查，圈定疑似区段；对埋深深、噪声大的区段改用相关法给出量化距离；回到地面用听漏仪在算出位置附近做精细听测确认；怀疑暗漏而暂不具备开挖条件时，布设听澜噪声记录仪做长期在线监测，借助其4G Cat1远传与AI分析，在凌晨低噪时段持续捕捉漏水特征，按绿黄红状态分级推动复核。

五、现场操作避坑与判定要点

① 覆土深度的影响

埋深越大，漏水声到达地面越弱。声音在土壤中传播会随距离快速衰减，且频率越高衰减越快，因此深埋管道的地面信号往往只剩低频成分、难以分辨。对于埋深超过2米、邻近主干道的管段，单纯地面听测难度增大，应优先采用相关分析或噪声记录法，或在阀栓等强信号暴露点先做筛查再回地面精定。若必须在深埋段做地面听音，应尽量利用阀门、消火栓、泄水口等“声音窗口”——这些点与管道直接连通，信号衰减远小于纯地面耦合，是深埋条件下提高检出率的关键抓手。

② 背景噪声的压制

交通低频轰鸣、泵机振动常与漏水声频谱重叠。正确做法是把接收频带对准漏水主频、适度提升增益但避免饱和，并利用数字滤波的带通特性削去带外干扰。金属管主频偏高、较易避开低频交通噪声；非金属管主频偏低，受干扰更明显，须更谨慎判读。实际作业中也可借助多次平均与频谱比对来抑制随机噪声：对同一测点连续采样若干次，稳定出现的特征峰更可能是真实漏声，而偶发的撞击噪声在平均后会被削弱。大风、降雨天气会显著抬升背景噪声并改变土壤声学特性，此类时段不宜做精密定点。

③ 声速取值务必标定

相关法的定位误差对声速偏差高度敏感，长管段尤甚。无论采用参考值还是实测值，都应在报告中注明所依据管材与标定方式，并把声速作为关键输入严格核对。

④ 验证闭环不可省略

据CJJ 159-2011要求，探测成果应以实地验证收尾。无论听音还是相关，定位结论都只是“疑似”，须经开挖、内窥或压力流量复核确认，才能转入修复，避免误判导致无效开挖。较为稳妥的做法是在开挖前先做非破坏性旁证：例如关闭上下游阀门观察片区压力与流量变化、用相关法在不同间距下重复解算看距离是否收敛、或在疑似点附近用听漏仪做交叉验证。多源证据相互印证后再行开挖，既能提高一次开挖命中率，也能减少对交通与路面的影响。开挖后还应记录实际漏点位置、破损形式与定位偏差，回灌到管网台账，为后续同片区检漏积累经验参数。

⑤ 管材策略差异

金属管声传播好、听音与相关均适用，是声学检漏条件有利的一类；PE、PVC等非金属管信号弱、声速低且频散明显，地面听音检出率低，应加密测点、优先采用水听器式相关或主动声学、噪声记录等补充手段。特别要提醒的是，非金属管的声速随频率变化明显（频散），同一管段不同频带算出的声速并不一致，相关法若用错频带对应的声速，定位会系统性偏差。对以PE、PVC为主的新建小区与支管，宜把噪声记录仪纳入常态化监测，用长期统计弥补单次听测的不足，而不是反复依赖人工白天听音。

六、实证案例

① 案例一：市政DN800球墨铸铁管地面听音定点

2024年5月华东某市政供水公司管网巡检中，使用大海智能数字听漏仪在DN800球墨铸铁管段上方，0至4000赫兹频段、46分贝增益下拾取到明显漏水声信号，沿管比较后发现漏点正上方信号强度指示达80以上，定位漏点位于2.3米覆土下方管段接缝处，定位精度优于1.5米。后续开挖验证，接缝橡胶圈失效造成持续渗漏，修复后该管段夜间*小流量明显下降。

② 案例二：小区支管星辰听漏与地图标记

某住宅小区二次供水管道疑似暗漏，使用星辰智能数字听漏仪（增益46分贝、0至6000赫兹频谱分析、IP67拾音器、蓝牙连应用地图标记），在多个立管与闸阀处逐点听测，对异常点位直接落点记录形成轨迹，锁定一处埋深约1.2米的PE支管砂眼漏点。因非金属管信号弱，现场加密了测点并以不同频带重复验证，避免了误判。

③ 案例三：主干管相关定位加听音复核

某城市供水主干管埋深约2.5米、下方为繁忙机动车道，地面听音难以捕捉。作业采用双传感器相关设备，两暴露点间距约160米，按球墨铸铁管标定声速约1200米每秒，同步采集后得到相关峰，解算漏点距近端约92米；随后用大海听漏仪在解算位置附近地面做精细听测确认信号峰值，指导开挖在距预测点0.2米内找到破损点，定位精度达到相关法的预期水平。

④ 案例四：DMA分区在线漏损监测

某城市供水公司DMA分区计量项目中，于DN400以上管线布设听澜噪声记录仪（IP68防护、灵敏度不低于1600皮库仑每克、4G Cat1远传），AI算法以0至99指标量化漏损状态，绿黄红三色呈现，对持续异常片区调度听漏仪与相关人员现场复核，实现漏损从被动巡检到主动监测的转型。该项目把日常巡检从“全员拉网”压缩为“按告警出动”，既降低了对大量人工听测的依赖，也让长期暗漏在演变为爆管之前*被捕捉。

七、常见问题

① 智能数字听漏仪只能晚上用吗？

并非只能夜间，但凌晨0时至4时环境噪声较低、管网压力平稳，信噪比好、检出率高，是常规作业时段。白天在安静小区、夜间施工路段或背景可控的厂区也可作业，关键是把接收频带对准漏水主频并压制背景干扰。

② 非金属管听不到声音是不是仪器坏了？

通常不是仪器问题。PE、PVC等塑料管对漏水声衰减大、频率低、地面难拾取，是物理特性决定的。此时应加密测点、下调频带、在暴露点做强信号筛查，或改用相关法配合水听器、噪声记录仪等补充手段。

③ 相关法和听音法哪个更准？

二者精度维度不同。相关法量化距离、通常可达0.1至0.3米，适合管段级粗定位；地面听音依赖人员经验、常规1至3米，但灵活即测、适合*定点与小范围排查。实际作业中常把相关法算出的位置再用听漏仪做地面确认，二者配合效果更稳。

④ 多大漏量才听得到？

没有统一阈值，取决于管材、埋深、压力与背景噪声。微小暗漏在金属管上可能已有可辨特征音，而深埋塑料管上即便较大漏量也可能难以地面听出。因此声学检漏需与DMA流量分析、压力监测协同，才能覆盖不同量级的漏损。

⑤ 检漏频率与周期如何安排？

高风险管段（老旧、高沉降、历史爆管区）宜提高频次，可结合夜间巡检与季度相关分析；一般管段可按年度普查加异常响应。把听音、相关、噪声记录与DMA纳入常态化漏控体系，比一次性大排查更具持续性。

八、结语

智能数字听漏仪的使用，核心在于把“听”与“算”两条路径用活：地面听音依靠大海、星辰这类集成数字滤波与高增益的听漏仪，沿暴露点与管顶逐点拾取漏水声、用信号强度分级与频谱特征锁定疑似点；相关定位则借助双传感器同步采集与互相关运算，在深埋、繁忙、非金属等复杂条件下给出量化距离。二者以“听音普查—相关精定—听音复核—在线监测”形成闭环，并以实地验证收尾，方能把漏损治理从盲目开挖转为有据可循。把握覆土、噪声、声速标定与管材差异四个要点，配合CJJ 159-2011与CJJ 92-2016等规程要求，可使城镇供水管网的检漏作业既高效又可靠。

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