欢迎来到北京康高特 - 只为给你更好的测试体验,只为让我们成为更好的自己! English 中文

telphone

噪声记录仪布点与安装:供水管网漏损监测的覆盖原则

来源:北京康高特仪器设备有限公司 发布时间:2026-08-28 15:02:55 作者: 浏览次数:4961次 分类:技术文章

文章概述: 供水管网暗漏是城市供水企业产销差治理的难点,传统人工听音难以覆盖高密度建成区与深覆土管段。在 DMA 分区计量框架下,北京康高特(KGT)自研的听澜噪声记录仪采用压电陶瓷声学传感配合 AI 分析,通过 4G Cat1 全网通回传数据,以 0 至 99 量化指标与绿黄红三色呈现漏损风险,适合长期无人值守监测。本文系统阐述其布点覆盖原则:节点优先耦合、按金属与非金属管材差异化加密、老旧小区与城中村重点覆盖、结合压力分区控压、并给出量化密度参考。安装层面涵盖附着位置选择、IP68 防护与锂电续航、远传闭环与台账运维。文章还说明听澜与大海智能数字听漏仪星辰智能数字听漏仪在长周期覆盖与精查点位上的互补关系,以及噪声记录仪与夜间低流量联动研判、间歇性漏点和阀门内漏的区分方法,附工程案例与常见问题。全文为供水单位落地漏损主动监测提供技术支撑。

一、从暗漏困局说起:为什么噪声记录仪成为漏损管控的刚需

城市供水管网在输送过程中,一部分水量在管网本体、接口与附件处持续流失,这部分未被计量却真实输出的水量,构成了供水产销差的核心来源。行业通常把漏损拆分为明漏与暗漏两类。明漏表现为地面渗水、管网异响,依靠日常巡检便能发现;暗漏则没有明显表象,在地下持续泄漏,是许多城区、县城供水企业产销差长期偏高的根因。传统的人工巡检与听音作业依赖经验,难以在高密度建成区、深覆土管段、交通繁忙路段实现常态化覆盖,往往要等到爆管或地面塌陷才暴露问题。

从全国范围看,供水管网漏损控制已上升到水资源利用与公共安全的高度。国务院《水污染防治行动计划》提出,到 2020 年全国公共供水管网漏损率保持在 10% 以内;住房城乡建设部会同有关部门 2022 年推动的漏损治理试点进一步明确:漏损率高于 12%(2020 年)的试点县城,到 2025 年不高于 8%,其余试点不高于 7%。这意味着在考核压力下,供水企业必须把“看不见的暗漏”变成“管得住的指标”。

随着城镇供水管网分区计量(DMA)体系的推广,漏损管控的思路从“出了问题再找”转向“持续监测、主动发现”。在分区计量框架中,边界流量计负责回答“哪一片区存在漏损”,而噪声记录仪负责回答“漏点大致在管线上的哪个位置”。二者配合衔接,形成“先定片区、再定点位”的闭环。本文围绕北京康高特(KGT)自研的听澜噪声记录仪,系统梳理它在供水管网中的布点逻辑、安装规范与覆盖原则,帮助运维单位把有限的设备用在关键位置。

需要明确的是,管网漏损管控成效依赖标准约束与技术手段协同发力。现行《城镇供水管网漏损控制及评定标准》(CJJ/T 92-2016)将基本漏损率分为两级,一级为 10%、二级为 12%,并需结合管线长度、出厂压力等因素修正;同方向的《城镇供水管网漏损控制及评定标准》(GB/T 29808-2013)给出了相同的两级评定基准,并规定漏失率不应大于修正后评定标准的 70%。住建部 2017 年发布的《城镇供水管网分区计量管理工作指南(试行)》进一步把 DMA 作为降漏的核心抓手。在这些约束下,噪声记录仪的合理布设,是落实“分区计量加上主动检漏”的关键一环。

二、噪声记录仪的工作机理与能力边界

1、漏点声波的产生与传播

当管道存在孔洞、裂缝或接头松动时,压力水经漏口射出产生湍流与空化,形成可沿管壁和周围介质传播的宽频噪声。漏口越小、压差越高,声信号的主频往往越低且能量越集中;漏口较大时高频成分会增加,但声功率整体上升。声信号在金属管中的传播衰减较慢,可沿管轴向传导较远;在非金属管中声阻抗不匹配,能量向土壤快速耗散,传播距离明显缩短。这一差别直接决定了不同管材的布点密度应当不同:金属管可放宽设备间距,非金属管须加密网格。

2、声学传感与智能研判机制

北京康高特(KGT)自研的听澜噪声记录仪采用压电陶瓷声学传感配合 AI 分析,通过 4G Cat1 全网通把夜间采集的音频数据回传至服务端。其传感器灵敏度不低于 1600 pc/g,单台覆盖半径约 200m(可依据管道类型灵活调整),本地配置 64Mb Flash,可保存约 30 天的原始噪声文件,云端存储空间不限量。设备一旦固定,便能长期、无人值守地积累声学特征,由算法以 0 至 99 的量化指标评估漏损状态,并用绿、黄、红三色呈现风险等级,让运维人员先看风险、再决定是否进场。与传统单纯依赖人工经验的听音相比,这种“机器守候 + 云端研判”的模式把人力从盲目巡线中解放出来。

3、噪声记录法与传统听音法的差异

在供水检漏的装备谱系里,听澜噪声记录仪与大洋同门的“大海”“星辰”两款智能数字听漏仪形成互补。大海智能数字听漏仪的频率范围覆盖 0 至 4000Hz,增益 46dB,配备 IP67 防护的机电型拾音器,配合 5 英寸液晶与蓝牙、WiFi 通讯,适合人工持机沿管线逐点排查;星辰智能数字听漏仪频率范围更宽,达 0 至 6000Hz,增益同为 46dB,拾音器防护 IP67,控制单元 IP54,续航 16 至 20 小时,可通过蓝牙连接手机 APP 做地图标记。二者属于“人带着设备走”的主动听音,而听澜则是“把设备固定下来长期守候”的被动监测。前者机动、后者常态,二者从“精查点位”与“长周期覆盖”两个角度共同支撑检漏工作。理解这一差异,是制定布点策略的前提:噪声记录仪解决的不是“听到了还要不要去”,而是“哪一段管线值得派人去听”。

三、DMA 分区框架下的覆盖总纲

1、分区边界与计量传递

在动手布点之前,先要理清管网的计量层级。DMA(独立计量分区)要求把整张供水网络由大到小逐级划分,形成完整的“水量计量传递体系”与“压力调控体系”。一个合格的独立计量区,进水口应有流量计量与压力监测设备,且数据宜实时回传;封闭运行前需进行零压测试,验证分区边界不串水;边界流量计应满足小流量测量的精度要求。所谓零压测试,是在夜间关闭分区所有进水与出水阀门后,观察边界压力是否降为零,以此确认分区边界阀门严密、无旁通泄漏,这是后续流量研判成立的前提。

2、由大到小逐级缩圈

漏损定位遵循“大区—子区—管段—点位”的逐级缩圈逻辑。环节一,利用分区夜间低流量(MNF)锁定高漏损的大片区;环节二,对嫌疑片区内部的支管、阀门做分段测试,压缩可疑范围;环节三,再用噪声记录仪或人工听音锁定具体管线。噪声记录仪的价值,正在于把环节二到环节三之间的“模糊区间”用精简方式持续照亮,而不是一次性突击排查。若分区尚未封闭、跨区阀门不严,噪声监测所得的结论会与边界流量无法对应,研判价值会大幅削弱。

四、噪声记录仪布点的核心覆盖原则

1、节点优先与管段代表

布点首先要抓住“节点”。管网中的阀门、消火栓、管线暴露点、入户分支、高点与低点是声信号的良好耦合位置。把记录仪吸附在阀门井内或消火栓根部等金属表面,能让声信号以更高的信噪比进入传感器。对于管径较大、沿线较长的主干线,应按照代表性原则布置:在同材质、同埋深、同压力的连续管段上,以单台约 200m 的覆盖半径布设,使相邻设备形成的监听带彼此搭接,避免出现监测空白。

需要强调的是,覆盖不是越密越好。过密会带来冗余投入与数据噪声,过疏则漏检。一个务实的做法是:先按材质与压力分层,再按管段长度均匀布设,使每一段在役管线都能被至少一台设备间接覆盖。

2、管材差异化的覆盖策略

不同管材的漏损声学特征差异显著,布点密度应随之调整。金属管道(钢管、球墨铸铁管)的声传播衰减较慢,信号可传得更远,设备间距可以适当放宽;非金属管道(PE、PVC、石棉水泥等)声阻抗不匹配,信号衰减快,漏点定位难度大,覆盖半径应压缩,布点更密。行业经验表明,非金属管系统的压力-漏损指数偏高,微小漏点更易长期隐匿,因此在新旧管网混杂、非金属占比高的片区,应优先加密噪声记录仪。

3、老旧小区与城中村的重点覆盖

老旧小区、城中村往往管线年代久远、图纸缺失、埋深不一,是暗漏的高发地带。这类区域用户端用水规律复杂,夜间合法用水占比高,单纯看夜间低流量容易误判,更需要噪声记录仪做“点位级”的常态化监听。对于楼栋入户分支、二次供水水箱进水段、单元立管与地沟管,应作为优先布设对象;对不具备停水条件的密集建成区,固定式噪声记录仪免开挖、免值守的优势尤为突出。

4、大口径管线与压力分区

主干管、原水与清水输水管等大口径管线一旦泄漏,单位时间水量损失远高于支管。对这类管线,除在沿线关键点布置噪声记录仪外,还应结合压力分区(PMA)做分区控压。压力与泄漏量之间存在明确的幂函数关系,经验模型为 qL=q0(P1/P0)^n,其中 n 一般在 0.5 至 1.75 之间;非金属管道系统 n 常取 1.25 至 1.75,金属管道在漏失量较小时 n 约 1.0 至 1.5。通过合理调压,可在不改造管线的前提下压低背景漏损,配合噪声记录仪能更快识别压力异常与漏点位置。

5、覆盖密度的量化参考

从区域检漏法的既有规范看,一个检漏小区的范围宜选择 2 至 3km 管长或 2000 至 5000 户居民。将其换算到固定式噪声记录仪,可理解为:在每平方公里左右的计量子区内,沿主干与次干管形成连续监听带,对高风险管段采用更密网格。若某 DMA 的夜间低流量长期高于历史基线,应将该分区的布点等级上调,直到可疑管段被有效照亮。实践上,可先按“主干线每 150 至 200m 一台、次级管线每 80 至 120m 一台”的初值布设,再依据实际信噪比与报警情况动态优化。

五、安装规范与现场要点

1、附着位置的选择

安装时优先选择管件、阀门、消火栓等金属外露结构作为耦合面,避开软土、草丛等声学耦合差的位点。强磁吸附式设计让听澜噪声记录仪即装即用,不需开挖与接线,但在铸铁、钢制表面吸附更稳固;若附着在非金属井盖或水泥台座,需借助抱箍或支架保证传感器与管壁可靠接触。拾音面应朝向管体方向,减少空气声干扰。对于无法靠近管体的点位,可选用缠绕式或短杆延伸支架,确保拾音单元贴近管壁。

2、供电与防护

听澜噪声记录仪采用可更换锂电池,标准使用寿命约 5 年,配合本地存储可在无网络时段暂存数据,待信号恢复后回传,适合长期无人值守。防护等级 IP68,可耐受井下潮湿与水浸;工作温度范围 -20℃ 至 70℃,当环境温度高于 60℃ 时需加隔热探头以免传感器受损。安装时要避开直射热源与强电磁设备,降低误报风险。设备重量约 800g,尺寸 128mm 乘 62mm,井下搬运与固定都较为轻便。

3、远传与数据闭环

4G Cat1 全网通保证数据实时回传,配合云端 AI 研判,把“有没有漏、漏到什么程度”用三色灯量化。服务端应设定合理的告警阈值与推送规则,把高风险点位自动派单给巡检人员,形成“监测—研判—派单—处置—复测”的闭环。运维单位可在后台按片区、按设备查看历史曲线,对比修复前后的噪声指标,验证整治成效。数据接入层面,可对接供水单位的营收、调度与 GIS 系统,实现“漏损预警—工单派发—修复复测”统*程。

4、干扰规避

记录仪应避免贴近水泵、变频设备、工厂振源等强噪声背景处,以免背景振动被误判为漏点。在车流密集路段,宜把设备布设于井内而非路面,以压制交通振动。对于夜间存在合法用水的片区(如 24 小时运转的工厂、宾馆、水箱补水),应在研判时单独扣除合法用水量,避免把正常用水当成漏损。管道阀门内漏、旁通渗水也会推高夜间低流量,进场前应优先排查阀件工况,避免把阀件问题误判为管体漏点。

5、布点台账与长效运维

布点时建议建立“分区—设备—点位”三级台账,记录每台噪声记录仪的编号、安装日期、所在管段、管材、埋深与历史指标。每月导出报警频次与噪声曲线,对长期红色或高频黄色点位优先进场核查;对同一分区连续多日保持绿色且历史稳定的设备,可适当降低巡查频次,把冗余设备调配至新建或高风险片区。对于改造、扩建后的管网,应在通水初期加密布点以建立声学基线,待基线稳定后按常态网格保留。把每一次报警、核查、修复闭环沉淀为数据资产,覆盖策略便能随管网演化持续优化,避免一次性铺开、长期闲置。

六、与夜间低流量(MNF)的联动研判

1、边界流量计定片区

DMA 进水口的高频流量计是漏损判定的首要关口。行业通用的监测时段为凌晨 01:00 至 04:00,此时合法用水量降至全天下限且相对稳定。该时段分区进水流量等于合法夜间用水与物理漏失之和。只要精准剥离少量合法夜间用水,剩余恒定流量即为暗漏的近似量值。当某一 DMA 的低流量连续多日高于历史基线,便应触发片区级排查,这时噪声记录仪从“常态监测”切换到“重点定位”模式。对在网率的要求,工程上通常约定数据在线率不低于 98%,以保证研判基础的可靠性。

2、合法用水的扣除与预警分级

夜间合法用水主要来自少量居民用水、24 小时运转单位的用水、二次供水水箱夜间补水等。研判时应对这些固定项单独建模扣除,再判断残余流量。残余流量越低,越接近无漏状态;若残余流量长期处于 0.3 至 0.8 立方米/小时区间,通常指向轻度漏损;高于 2 立方米/小时则往往意味着明显暗漏,需要紧急处置。听澜云端以 0 至 99 的量化指标把漏损状态分为绿、黄、红三档:绿色表示监听正常,黄色提示可疑,红色提示高概率漏点。运维人员依据红色点位进场,用大海或星辰听漏仪做现场复核,修复后再回看噪声指标是否回落基线。只有指标回到正常区间,才算真正闭环,避免出现“表面修复、实则仍有渗漏”的假整治。

3、间歇性漏点与阀门内漏的区分

在研判中还需警惕间歇性漏点与阀门内漏。间歇性漏点表现为夜间流量曲线突发跳变、波动紊乱,往往与压力波动或用户用水叠加;阀门内漏、旁通渗水也会推高夜间低流量,却并非管体破损。进场核查前应先用阀门启闭试验区分:关闭上游阀门后若夜间低流量回落,则漏点在该阀后管段;若仍偏高,应优先排查上游阀件。只有把“流量异常”与“声学异常”交叉验证,才能避免误派工单、提升一次修复率。

七、典型工程应用示例

某城市供水公司在 DMA 分区计量项目中,于 DN400 以上管线的关键节点布设听澜噪声记录仪(IP68、灵敏度不低于 1600 pc/g、4G Cat1 远传)。系统以 0 至 99 指标量化漏损状态,绿、黄、红三色呈现,实现漏损全流程管控。在一个历史漏损偏高的子区,边界流量计显示夜间低流量持续高于基线,云端红色预警指向某段约 180m 的 PE 管线;运维人员携带大海智能数字听漏仪(0 至 4000Hz、46dB)进场复核,在 1.6m 覆土处确认接头渗漏,修复后该 DMA 夜间流量回落至基线,产销差明显下降。

另一处县城老旧小区改造中,物业在二次供水进水段与单元立管密集布设听澜设备,结合星辰智能数字听漏仪(频率上限 6000Hz、蓝牙 APP 地图标记)做入户核查,把原本靠人工巡检难以发现的隐蔽漏点逐一定位,月度漏损水量较改造前减少明显。两套案例均说明:布点策略合理时,噪声记录仪能把“分区级异常”快速收敛到“点位级嫌疑”,显著提升检漏效率。从更长远看,持续积累的噪声基线还能支撑管网健康度评估,使漏损治理从被动抢修走向主动规划;对管网更新改造的优先级排序、资源投放节奏同样具有参考意义。

八、常见问题

1、噪声记录仪和普通听漏仪有什么区别?

普通听漏仪需要人员持机沿管线逐点听音,机动性强但难常态化;噪声记录仪固定安装、长期监听、自动回传,适合片区级常态覆盖。两者互补:记录仪先缩小范围,听漏仪再精准定点。

2、一台设备能覆盖多长管线?

听澜噪声记录仪单台监测量程约 200m,实际覆盖受管材、埋深、接口与背景噪声影响。金属管可放宽间距,非金属管应加密。相邻设备监听带宜相互搭接,避免出现空白。

3、布点前必须做哪些准备?

应先完成 DMA 分区与零压测试,确认边界封闭、流量可追溯;绘制管线与节点图;识别高风险管段(老旧、非金属、大口径);再按材质分层布设。分区不严会导致监测结论与边界流量无法对应。

4、冬天或高温环境能否正常工作?

听澜噪声记录仪工作温度为 -20℃ 至 70℃。当井内或环境温度高于 60℃ 时,应加装隔热探头保护传感器;低温环境下锂电池性能会下降,宜在设计中预留更换窗口。

5、数据如何避免误报?

关键是排除干扰源:远离水泵、变频与交通振动;对夜间合法用水单独建模扣除;对高背景噪声片区提高滤波阈值。云端 AI 的三色分级已内置噪声分离逻辑,但现场布点仍应尽量远离强振源。

6、能否与现有智慧水务平台对接?

听澜支持 4G 全网通回传,数据可通过接口进入供水单位的营收、调度与 GIS 系统。配合分区计量软件,可把“漏损预警—工单派发—修复复测”纳入统*程,形成数字化闭环。

7、非金属管道为何要更密布点?

非金属管材声阻抗不匹配,漏点声波沿管传播衰减快,单台设备可识别的范围明显收窄。在 PE、PVC 占比高的片区,应把相邻设备的覆盖半径压缩,形成更密的监听网格,以免漏点落在监测盲区。

8、设备电池耗尽前如何处置?

听澜采用可更换锂电池,标准使用寿命约 5 年。运维单位应在后台监测各设备的电量曲线,对临近寿命末端的设备提前安排更换;若现场无网络,本地 64Mb Flash 可保存约 30 天原始数据,待回传后再统一分析,不影响既有记录。

9、噪声记录仪能否识别漏点类型?

噪声记录仪本身以量化漏损可疑度为主,不直接区分漏点类型。结合频谱特征可初步判断:金属管的漏水声音偏低沉、连续性好;非金属管漏声高频成分弱、易被环境掩盖。若要判定漏点性质(接口松动、管身裂缝、阀门内漏),需大海、星辰等现场听音设备做频谱与定位复核,或辅以管线内窥检测。记录仪的价值在于先把“疑似漏点区段”圈出来,再由人工与便携设备做定性。

10、如何选择固定式记录仪与便携听漏仪的投放比例?

建议按“片区常态监测加上重点定点复核”的配比投放。在已划分 DMA 的管网中,优先用听澜固定式噪声记录仪完成全量覆盖,形成长期监听网;再按片区风险等级,以大海、星辰等便携听漏仪作为机动力量,对红色预警点位做现场复核与定位。一般可参考“每 10 至 15 台固定设备配 1 套便携设备”的初值,再依据报警量动态调整。固定设备解决“面”的覆盖,便携设备解决“点”的精查,二者比例随管网规模与漏损现状浮动,不必固定不变。

九、结语

供水管网漏损管控是一项系统工程,标准给出的是及格线,真正把产销差降下来靠的是“分区计量 + 主动监测 + 精准处置”的组合拳。噪声记录仪作为常态监测的末梢神经,其布点质量直接决定主动检漏的成败。把握“节点优先、材质分层、重点加密、压力协同、干扰规避”的覆盖原则,把听澜噪声记录仪与大海、星辰等听漏装备、DMA 边界流量计协同部署,才能在有限投入下把暗漏从看不见变为管得住。对运维单位而言,持续积累各片区的声学基线、建立“红黄绿”分级处置机制,是把一次性整治转化为长效能力的务实路径。把覆盖做细、把闭环做扎实,暗漏治理才算真正落地。

(本文中涉及的标准与参数均依据公开现行规范与厂家技术资料,北京康高特(KGT)自研听澜噪声记录仪、大海及星辰智能数字听漏仪的具体参数以官方产品页为准。)

相关仪器咨询
联系电话:010-68460051 / 13520131150
提供电力检测、核辐射防护、市政管网、卫生检测等仪器的选型咨询、技术方案服务

相关产品