對于不少水務(wù)運營單位和市政管理部門而言，供水管網(wǎng)的暗漏隱患一直是運維管理的難點：常規(guī)人工巡檢效率低，小漏難以發(fā)現(xiàn)，等到爆管或路面塌陷時已經(jīng)造成了不小的經(jīng)濟損失和民生影響。近期咨詢量*高的兩個問題分別是：如何通過管網(wǎng)噪聲在線監(jiān)測實現(xiàn)漏損隱患的早發(fā)現(xiàn)早處置，以及噪聲記錄儀部署怎么規(guī)劃才能兼顧覆蓋范圍和投入成本？

供水管網(wǎng)噪聲是管網(wǎng)運行狀態(tài)的直觀表征，正常供水狀態(tài)下，管內(nèi)水流和管壁摩擦的噪聲處于穩(wěn)定的區(qū)間范圍，當管道出現(xiàn)漏點時，壓力水流從漏點噴出撞擊周圍土體或介質(zhì)，會產(chǎn)生頻率更高、持續(xù)性更強的異常噪聲，這也是管網(wǎng)噪聲在線監(jiān)測的核心原理。目前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水務(wù)集團產(chǎn)銷差管控、市政管網(wǎng)安全排查、老舊管網(wǎng)改造前置評估等多個場景，相比傳統(tǒng)人工聽漏，不受時段、環(huán)境噪聲的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測，大幅提升隱患發(fā)現(xiàn)的時效性。

要保證管網(wǎng)噪聲在線監(jiān)測的效果，設(shè)備選型是核心前提，目前市場上的噪聲記錄儀品類較多，建議優(yōu)先選擇適配地下復雜環(huán)境的高穩(wěn)定性設(shè)備，例如北京康高特推出的聽瀾噪聲記錄儀，支持連續(xù)在線監(jiān)測，具備低功耗、高穩(wěn)定性特點，適合水務(wù)集團調(diào)度中心開展供水管網(wǎng)噪聲的實時在線監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，為管網(wǎng)健康評估和漏損預(yù)*提供科學的數(shù)據(jù)支撐。

一、噪聲記錄儀部署的標準化落地要點

很多用戶在咨詢時都會提到，前期沒有做科學的噪聲記錄儀部署規(guī)劃，導致后期出現(xiàn)大量監(jiān)測盲區(qū)，投入了成本卻沒有得到預(yù)期效果。噪聲記錄儀部署的合理性直接決定了供水管網(wǎng)噪聲數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量和監(jiān)測覆蓋效果，不少用戶反饋前期布設(shè)不合理導致后期數(shù)據(jù)準確率低、監(jiān)測盲區(qū)多，反而浪費了投入成本。在實際落地過程中，首先要完成前期管網(wǎng)底數(shù)摸排，結(jié)合歷史漏損記錄、管網(wǎng)服役年限、管道管徑、壓力等級等信息劃定優(yōu)先布設(shè)區(qū)域，通常服役超過20年的灰口鑄鐵管、過路埋管、長期壓力偏高的管段，以及過往漏損事件高發(fā)的片區(qū)，都屬于需要優(yōu)先覆蓋的范圍。

其次要合理規(guī)劃布設(shè)間距，參考《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準》中的相關(guān)要求【1】，DN300及以下口徑的管道，相鄰噪聲記錄儀的布設(shè)間距建議控制在300-500米，DN300以上的大口徑管道，由于噪聲傳播距離更遠，間距可以放寬至600-800米，既能保證異常信號的交叉定位精度，也能避免過度布設(shè)帶來的成本浪費。安裝過程中要注意將設(shè)備探頭緊貼管道外壁，避開閥門、彎頭、三通等容易產(chǎn)生水流擾動噪聲的位置，減少數(shù)據(jù)干擾。

針對大規(guī)模布設(shè)的項目，低功耗是降低后續(xù)運維成本的核心指標，聽瀾噪聲記錄儀的低功耗設(shè)計可以實現(xiàn)長時間續(xù)航，不需要頻繁下地更換電池，大幅減少了運維人員的工作量，也適合偏僻區(qū)域、難以頻繁抵達的管段布設(shè)。布設(shè)完成后需要進行72小時的校準測試，對比同一管段相鄰設(shè)備的采集數(shù)據(jù)，確認信號傳輸穩(wěn)定、噪聲數(shù)值偏差在合理范圍內(nèi)，再正式投入使用，整套噪聲記錄儀部署流程走完，*能保證后續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠性。

二、水務(wù)數(shù)據(jù)分析的核心方法與異常判定規(guī)則

采集到的供水管網(wǎng)噪聲原始數(shù)據(jù)包含大量干擾信息，比如周邊施工振動、市政作業(yè)開關(guān)閥、高峰供水水流波動產(chǎn)生的異常噪聲，都可能被誤判為漏損信號，因此科學的水務(wù)數(shù)據(jù)分析是實現(xiàn)隱患精準識別的核心環(huán)節(jié)。

水務(wù)數(shù)據(jù)分析首先要做數(shù)據(jù)預(yù)處理，通過算法剔除明顯的異常值，比如持續(xù)時間不足10分鐘的高頻噪聲大概率是臨時開關(guān)閥導致的，可以直接排除。其次是時域特征分析，正常供水管網(wǎng)噪聲的分貝值會隨供水時段出現(xiàn)規(guī)律性波動，比如早高峰供水時噪聲略有升高，低谷時段回落，如果某一監(jiān)測點的噪聲分貝值突然升高且持續(xù)24小時以上沒有回落，*可以判定為疑似漏損信號。再者是頻域特征分析，不同管徑的漏損噪聲有不同的頻率區(qū)間，小口徑管道漏損噪聲頻率通常在500-1000Hz，大口徑管道漏損噪聲頻率更低，通過頻域分析可以進一步排除周邊環(huán)境振動的干擾。

聽瀾噪聲記錄儀自帶前置數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，能夠在設(shè)備端完成初步的噪聲特征篩選，只把疑似異常的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，大幅減少了數(shù)據(jù)傳輸量和后臺的分析壓力，設(shè)備采集的數(shù)據(jù)可以直接對接現(xiàn)有水務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，不需要額外搭建適配平臺，降低了水務(wù)數(shù)據(jù)分析的落地門檻。按照《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運行、維護及安全技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)要求【2】，監(jiān)測數(shù)據(jù)至少要留存12個月以上，方便后續(xù)回溯分析和管網(wǎng)運行趨勢研判。

三、管網(wǎng)健康評估的落地路徑與應(yīng)用價值

管網(wǎng)噪聲在線監(jiān)測的*終目的不僅是發(fā)現(xiàn)單個漏點，更是要通過長期的供水管網(wǎng)噪聲數(shù)據(jù)積累，完成系統(tǒng)性的管網(wǎng)健康評估，為管網(wǎng)的運維、改造、更新提供科學依據(jù)。

管網(wǎng)健康評估首先要建立多維度的評估指標體系，除了噪聲異常頻次、漏點發(fā)生密度之外，還要結(jié)合管網(wǎng)壓力數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)、歷史搶修記錄等多源數(shù)據(jù)，從運行狀態(tài)、結(jié)構(gòu)完整性、服役風險三個維度對每一段管網(wǎng)進行評分，按照評分結(jié)果劃分為健康、亞健康、隱患、高危四個等級。對于高危等級的管段，要優(yōu)先安排改造或者加密巡檢；對于亞健康等級的管段，可以適當增加監(jiān)測頻次，跟蹤運行狀態(tài)的變化。

對于B端水務(wù)集團而言，系統(tǒng)性的管網(wǎng)健康評估可以幫助企業(yè)優(yōu)化運維資源的分配，把有限的人力物力投入到高風險管段的管控上，大幅降低漏損率和應(yīng)急搶修成本，有效縮小產(chǎn)銷差。對于G端市政管理部門而言，管網(wǎng)健康評估的結(jié)果可以作為城市生命線安全工程的重要考核指標，也能為老舊管網(wǎng)改造的資金分配、優(yōu)先級排序提供數(shù)據(jù)支撐，符合市政基礎(chǔ)設(shè)施運維管理的相關(guān)政策要求【3】。

目前不少城市的水務(wù)部門已經(jīng)完成了試點區(qū)域的管網(wǎng)噪聲在線監(jiān)測體系搭建，通過半年以上的供水管網(wǎng)噪聲數(shù)據(jù)積累，已經(jīng)完成了試點區(qū)域的首輪管網(wǎng)健康評估，漏損隱患發(fā)現(xiàn)的時效性提升了70%以上，漏損率平均下降了3-5個百分點，落地效果十分顯著。其中不少試點項目選用的聽瀾噪聲記錄儀，憑借高穩(wěn)定性的連續(xù)在線監(jiān)測能力，為水務(wù)數(shù)據(jù)分析和管網(wǎng)健康評估提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐，得到了運營方的認可。

針對不同用戶的落地需求，B端水務(wù)企業(yè)可以先選擇漏損率偏高的1-2個片區(qū)做試點部署，3-6個月*能看到明顯的漏損管控效果，再逐步擴大覆蓋范圍，投入成本可控。G端用戶在落地項目時，要明確設(shè)備的技術(shù)標準要求，優(yōu)先選擇具備相關(guān)檢測認證的產(chǎn)品，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的合法性和準確性，方便后續(xù)納入市政基礎(chǔ)設(shè)施的統(tǒng)一管理體系。

參考文獻

【1】 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評定標準

【2】 城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)運行、維護及安全技術(shù)規(guī)程

【3】 城市市政基礎(chǔ)設(shè)施普查技術(shù)導則