埋地供水管漏損的聲信號(hào)特征及檢漏定位裝置

音聽(tīng)檢漏法分為閥栓聽(tīng)音和地面聽(tīng)音兩種，前者用于查找漏水的線索和范圍，簡(jiǎn)稱漏點(diǎn)預(yù)定位;后者用于確定漏水點(diǎn)位置，簡(jiǎn)稱漏點(diǎn)精確定位。

漏點(diǎn)預(yù)定位是指聽(tīng)漏棒、電子聽(tīng)漏儀或噪聲自動(dòng)記錄儀來(lái)探測(cè)供水管道漏水范圍的方法，根據(jù)使用儀器的不同，操作的方法也不盡相同。實(shí)用的，有效訴，成本低的預(yù)定位技術(shù)主要有閥栓聽(tīng)音法，當(dāng)然類同于GPL99、GPL95，包括PARMALOGA等方法，雖然也能用當(dāng)其綜合效果不好，而且成本高。

(1)閥栓聽(tīng)音法

閥栓跌間法是用聽(tīng)漏棒或電子放大聽(tīng)漏儀直接在管道暴露點(diǎn)(如消火檢、閥門及暴露的管道等)聽(tīng)測(cè)由漏水點(diǎn)產(chǎn)生的漏水聲，從而確定漏水管道，縮小漏水檢測(cè)范圍。金屬管道漏水聲頻率一般在300~2500Hz之間，而非金屬管道漏水聲頻率在100~700Hz之間。聽(tīng)測(cè)點(diǎn)距漏水點(diǎn)位置越近，聽(tīng)測(cè)到漏水聲越大;反之，越小。

(2)地面聽(tīng)音法

當(dāng)通過(guò)預(yù)定位方法確定漏水管段后，用電子放大聽(tīng)漏儀在地面聽(tīng)測(cè)地下管道的漏水點(diǎn)，并進(jìn)行精確定位。聽(tīng)測(cè)方式為沿著漏水管道走向以一定間距逐點(diǎn)聽(tīng)測(cè)比較，當(dāng)?shù)孛媸耙羝骺拷┧c(diǎn)時(shí)，聽(tīng)測(cè)到的漏水聲越強(qiáng)，在漏水點(diǎn)在上方達(dá)到最大。

拾音器放置間距與管道材質(zhì)有關(guān)，一般說(shuō)來(lái)，金屬管道間距為1~2米，而非金屬管道為0.5~1米，水泥路面間距為1~2米，土路面為0.5米。

相關(guān)檢漏法是第三代技術(shù)，是世界上包括中國(guó)用的最多的先進(jìn)、有效的一種精確確定漏點(diǎn)的檢漏方法，特別適用于環(huán)境干擾噪聲大、管道埋設(shè)深或不適宜用地面聽(tīng)漏法的區(qū)域。用相關(guān)儀可快速準(zhǔn)確地測(cè)出地下管道漏水點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

一套完整的相關(guān)儀主要是由一臺(tái)相關(guān)儀主機(jī)(無(wú)線電接收機(jī)和微處理器等組成)、二臺(tái)無(wú)線電發(fā)射機(jī)(帶前置放大器)和二個(gè)高靈敏度振動(dòng)傳感器組成。其工作原理為:當(dāng)管道漏水時(shí)，在漏口處會(huì)產(chǎn)生漏水聲波，并沿管道向遠(yuǎn)方傳播，當(dāng)把傳感器放在管道或連接件的不同位置時(shí)，相關(guān)儀主機(jī)可測(cè)出由漏口產(chǎn)生的漏水聲波傳播到不同傳感器的時(shí)間差Td，只要給定兩個(gè)傳感器之間管道的實(shí)際長(zhǎng)度L和聲波在該管道的傳播速度V，漏水點(diǎn)的位置Lx就可按下式計(jì)算出來(lái)。

Lx=(L-V×Td)K2

式中的V取決于管材、管徑和管道中的介質(zhì)，單位為mKms，并全部存入相關(guān)儀主機(jī)中。

相關(guān)儀也經(jīng)歷了從低到高性能的發(fā)展過(guò)程，現(xiàn)代高性能的相關(guān)儀具有時(shí)間域和頻率域(FFT)時(shí)實(shí)相關(guān)處理功能，同是具有高分辨率(0.1ms)、頻譜分析及陷波、自動(dòng)濾波、測(cè)管道聲速和距離等功能，如德國(guó)SEBA的相關(guān)儀SEBADYNACORR，新型相關(guān)儀CORRELUXPL都具備這些功能。

以德國(guó)SEBA泄漏噪聲自動(dòng)記錄儀為例，德國(guó)SEBA的GPL99是由多臺(tái)數(shù)據(jù)記錄儀和一臺(tái)控制器組成的整體化聲波接收系統(tǒng)。當(dāng)裝有專用軟件的計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)記錄儀進(jìn)行編程后，只要將記錄儀放在管網(wǎng)的不同位置，如消火檢、閥門及其他管道暴露點(diǎn)等，按預(yù)設(shè)時(shí)間(如深義2∶00~4∶00)同時(shí)自動(dòng)開(kāi)K關(guān)記錄儀，可記錄管道各處的漏水聲信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)數(shù)字化后自動(dòng)存入記錄儀中，并通過(guò)專用軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理，從而快速探測(cè)裝有記錄儀的管網(wǎng)區(qū)域內(nèi)是否存在漏水。人耳通常能聽(tīng)到30dB以上的漏水聲，而泄漏噪聲自動(dòng)記錄儀可探測(cè)到10dB以上的漏水聲。

數(shù)據(jù)記錄儀放置距離視管材、管徑等情況而定，一般說(shuō)來(lái)，金屬管道可選200~400米的間距，非金屬管道應(yīng)在100之內(nèi)的間距。

判別漏水的依據(jù)是:每個(gè)漏水點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的漏水聲，根據(jù)記錄儀記錄的噪聲強(qiáng)度和頻繁度來(lái)判斷在記錄儀附近是否有漏水的存在，計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)識(shí)別并作二維或三維圖。

在管道聽(tīng)測(cè)漏水聲時(shí)，一般說(shuō)來(lái)，漏點(diǎn)大產(chǎn)生的漏水聲比漏點(diǎn)小產(chǎn)生的漏水聲要大一聲，但漏點(diǎn)大到一定程度漏水聲反而小了，因此，我們不能認(rèn)為聽(tīng)到的漏水聲大，其漏水量就大，有時(shí)實(shí)際情況正好相反。分區(qū)檢漏法使漏水點(diǎn)按漏水量大小分煩惱成為可能，并因此能做到:控制大的漏水點(diǎn)并首先被排除掉。每個(gè)管網(wǎng)中都存在著多處小的漏水點(diǎn)和幾處大的漏水點(diǎn)，經(jīng)驗(yàn)表明，漏水總量的80%%是由20%%大漏水點(diǎn)造成的。因此，盡快排除大的漏水點(diǎn)才能更好地控制漏耗，降低漏失率，同時(shí)，分區(qū)檢漏可大大提高檢漏速度。

所謂分區(qū)檢漏法是:是主要應(yīng)用流量計(jì)測(cè)漏。首先關(guān)閉與該區(qū)相連的閥門，使該區(qū)與其他區(qū)分離，然后用一條消防水帶一端接在被隔離區(qū)的消火栓上，另一端接到流量計(jì)的測(cè)試裝置上;再將第二條消防水帶一端接在其他區(qū)的消火栓上，另一端接流量計(jì)的測(cè)試裝置上，最后開(kāi)啟消火栓，向被隔離區(qū)管網(wǎng)供水。借助于流量計(jì)，測(cè)量該區(qū)的流量，可得到某一壓力下的漏水量。如果有漏水，可通過(guò)依此關(guān)K開(kāi)該區(qū)的閥門，可發(fā)現(xiàn)哪一段管道漏水。德國(guó)SEBA的流量計(jì)TDM10-60正是為分區(qū)檢漏而設(shè)計(jì)的。

采用分區(qū)檢漏法檢漏的優(yōu)點(diǎn):

(1)能迅速排除大的漏水點(diǎn);

(2)系統(tǒng)地測(cè)試，可進(jìn)行管網(wǎng)狀況分析;

(3)用所測(cè)流量與正常流量比較，可以發(fā)現(xiàn)漏水的早期跡象。

其不足之處就是可能會(huì)影響部分居民用水。另它裝載在車上操作起來(lái)方便。

區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)法是一種目前最新型的，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明實(shí)用有效的一種方法。它在方法和技術(shù)上主要是集了上述2，3，4三種方法的優(yōu)點(diǎn)，并應(yīng)用了聲學(xué)，電子，軟件，通訊，信號(hào)處理，數(shù)字化處理等綜合技術(shù)。

區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱多探頭相關(guān)儀)，由英國(guó)BADCOM公司研究生產(chǎn)，埃德?tīng)柤瘓F(tuán)自主開(kāi)發(fā)中文操作界面，是世界上獨(dú)一無(wú)二的:集漏水預(yù)定位和精定位于一體，僅一次檢測(cè)即可完成一定區(qū)域內(nèi)的漏點(diǎn)預(yù)定位和漏點(diǎn)精定位的儀器，而且對(duì)管道屬性要求不高，可以在不清楚管材管徑的情況下進(jìn)行漏水定位。從而實(shí)現(xiàn)了從發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)到漏水點(diǎn)精確定位，從一段管線到大面積的檢漏普查，僅用一套儀器就可完成。

多探頭相關(guān)儀，顧名思義多探頭，從2個(gè)探頭開(kāi)始，最多可配置到192個(gè)探頭;以實(shí)現(xiàn)區(qū)域漏水聲音的記錄。普通相關(guān)儀則是我們已熟知的，其原理是根據(jù)漏水聲沿管道傳播到傳感器的時(shí)間差來(lái)確定漏點(diǎn)位置的，而多探頭相關(guān)儀有強(qiáng)大的軟件支持，可反復(fù)利用在測(cè)試中收集到的大量相關(guān)測(cè)漏數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果，因此大大提高了檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確度。

多探頭相關(guān)儀的記錄儀(簡(jiǎn)稱探頭)具有防水功能，不用無(wú)線發(fā)射，可排除無(wú)線干擾和盲區(qū)，區(qū)域泄漏普查系統(tǒng)可對(duì)PVC管和水泥管進(jìn)行檢漏。

測(cè)試時(shí)間不受限制(從10秒~3小時(shí))，可在白天或夜間測(cè)試，避免了其它產(chǎn)品只能在夜間測(cè)試的局限性。