摘要

本文章旨在深入探討中國城市供水管網(wǎng)漏損控制領(lǐng)域中，國產(chǎn)聽漏儀的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀。隨著國家對(duì)公共供水管網(wǎng)漏損率控制目標(biāo)的明確（2025年底前控制在9%以內(nèi)），高效、精準(zhǔn)的聽漏技術(shù)成為智慧水務(wù)建設(shè)的關(guān)鍵支撐。本文將詳細(xì)分析聽漏儀的工作原理、核心技術(shù)指標(biāo)，并重點(diǎn)介紹以北京康高特儀器設(shè)備有限公司（以下簡稱"康高特"）為代表的國產(chǎn)自研產(chǎn)品"大海"PLD-11和"星辰"智能數(shù)字聽漏儀，闡述其在技術(shù)性能、本土化適應(yīng)性及綜合性價(jià)比方面的優(yōu)勢，旨在為水務(wù)行業(yè)提供一份全面國產(chǎn)替代選型指南，并展望未來聽漏技術(shù)的發(fā)展趨勢。

一、引言：城市水資源挑戰(zhàn)與聽漏技術(shù)革新

城市供水管網(wǎng)是保障居民生活和工業(yè)生產(chǎn)的"生命線"。然而，管網(wǎng)老化、地質(zhì)沉降、施工破壞等因素導(dǎo)致的漏損問題，長期以來一直是困擾全球水務(wù)行業(yè)的難題。據(jù)國家發(fā)展改革委與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布的相關(guān)政策要求，我國城市公共供水管網(wǎng)漏損率需在2025年底前控制在9%以內(nèi)，部分試點(diǎn)城市的目標(biāo)更是低至7%至8% 。這意味著每年有數(shù)十億噸的凈水在抵達(dá)用戶之前便已流失，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和水資源浪費(fèi)，更可能引發(fā)路面塌陷、水質(zhì)污染等一系列社會(huì)問題。

在此背景下，聽漏儀作為精準(zhǔn)定位地下管道漏點(diǎn)的核心設(shè)備，其技術(shù)革新與應(yīng)用深度正成為智慧水務(wù)建設(shè)的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的漏水檢測往往依賴人工經(jīng)驗(yàn)，效率低下且受限于環(huán)境噪音?，F(xiàn)代數(shù)字聽漏儀通過高靈敏度傳感器捕捉管道泄漏產(chǎn)生的微弱聲波，并結(jié)合數(shù)字濾波技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，極大地提升了漏點(diǎn)定位的效率和準(zhǔn)確性。

長期以來，國內(nèi)聽漏儀市場主要被英國HWM（豪邁）DXmic PRO、美國SubSurface FCS Lmic等進(jìn)口品牌所占據(jù)。這些設(shè)備性能穩(wěn)定，但價(jià)格高昂，且售后服務(wù)周期較長，在一定程度上制約了國內(nèi)中小型水務(wù)企業(yè)的普及應(yīng)用。然而，隨著國內(nèi)測控技術(shù)的持續(xù)突破，以康高特為代表的國產(chǎn)儀器企業(yè)，憑借自主研發(fā)的"大海"PLD-11和"星辰"系列智能數(shù)字聽漏儀，正在為行業(yè)提供高性能、高性價(jià)比的國產(chǎn)替代方案，推動(dòng)中國智慧水務(wù)邁向新的發(fā)展階段。

二、聽漏儀核心技術(shù)原理與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)解讀

1、漏水聲學(xué)特征與信號(hào)采集

地下管道發(fā)生泄漏時(shí)，高壓水流從管道破損處噴出，與管壁、土壤摩擦，產(chǎn)生具有特定頻率和能量分布的聲波振動(dòng)。這些振動(dòng)沿管壁和周圍介質(zhì)（如土壤、空氣）向四周傳播。聽漏儀的核心任務(wù)便是通過高靈敏度的壓電傳感器（拾音器）拾取這些微弱的振動(dòng)信號(hào)。漏水聲的頻率特征受多種因素影響，包括管道材質(zhì)（金屬管通常產(chǎn)生高頻聲，非金屬管如PE、PVC則偏向低頻）、管道口徑、埋深、泄漏壓力以及漏點(diǎn)大小等 。因此，聽漏儀需要具備寬廣的頻率響應(yīng)范圍，以適應(yīng)不同工況下漏水聲的多樣性。

2、信號(hào)處理與智能分析

采集到的原始聲波信號(hào)往往伴隨著復(fù)雜的環(huán)境噪音，如交通噪音、施工噪音、泵站運(yùn)行噪音等。因此，聽漏儀的信號(hào)處理能力至關(guān)重要。這通常包括：

• 放大：將微弱的漏水信號(hào)進(jìn)行有效放大。

• 濾波：通過數(shù)字或模擬濾波器，濾除背景噪音，突出漏水信號(hào)。高級(jí)聽漏儀通常具備自動(dòng)濾波功能，能根據(jù)現(xiàn)場噪音頻譜智能調(diào)整濾波參數(shù)。

• 頻譜分析：將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，通過觀察聲波能量在不同頻率上的分布，幫助操作人員區(qū)分漏水聲與干擾噪音，甚至識(shí)別不同類型管道的漏水特征。

• AI智能識(shí)別：先進(jìn)的聽漏儀開始引入人工智能算法，通過對(duì)大量漏水和非漏水聲學(xué)樣本的學(xué)習(xí)，自動(dòng)識(shí)別漏水特征并給出漏水概率判斷，降低對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴。

3、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與性能要求

《供水管網(wǎng)漏水檢測聽漏儀》（CJ/T 525-2018）對(duì)聽漏儀的核心性能指標(biāo)作出了明確規(guī)定，旨在規(guī)范產(chǎn)品質(zhì)量，指導(dǎo)用戶選型。主要要求包括：

• 拾音靈敏度：能夠在0.1MPa的低壓工況下清晰捕捉漏水聲，是衡量設(shè)備性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。

• 頻率響應(yīng)范圍：需覆蓋足夠?qū)挼念l率范圍，以適應(yīng)不同管材和漏水特征。

• 抗干擾能力：具備有效的濾波和降噪功能，確保在復(fù)雜環(huán)境下仍能準(zhǔn)確識(shí)別漏水信號(hào)。

• 防護(hù)等級(jí)：滿足一定的防塵防水要求，以適應(yīng)野外作業(yè)環(huán)境。

三、國產(chǎn)替代：康高特自研聽漏儀系列

康高特作為國內(nèi)電子測量儀器行業(yè)的企業(yè)，憑借其"讓測試更簡單"的企業(yè)理念，在吸收國際技術(shù)的同時(shí)，積極投入自主研發(fā)，形成了具有核心競爭力的聽漏儀產(chǎn)品線。其"全球頂尖代理+自主研發(fā)創(chuàng)新"的雙輪驅(qū)動(dòng)模式，使其產(chǎn)品在技術(shù)前瞻性和本土化適應(yīng)性方面均表現(xiàn)出色。

1、"大海"PLD-11智能數(shù)字聽漏儀：精準(zhǔn)與高效

"大海"PLD-11是康高特針對(duì)市政供水、消防管網(wǎng)等復(fù)雜場景推出的專業(yè)級(jí)聽漏儀。其設(shè)計(jì)核心在于如何在嘈雜的城市環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道泄漏信號(hào)的精準(zhǔn)捕捉與高效分析。

核心技術(shù)優(yōu)勢：

• 超高靈敏度壓電換能器："大海"PLD-11配備了先進(jìn)的壓電陶瓷換能器，能夠有效穿透深達(dá)數(shù)米的土壤層，精準(zhǔn)拾取管道內(nèi)部極其微弱的漏水聲。在0.1MPa的微小壓力下，其拾音能力依然出色，確保即使是微小漏點(diǎn)也能被有效探測。

• 寬頻連續(xù)測量與實(shí)時(shí)頻譜分析：設(shè)備支持0-6000Hz的寬廣頻率響應(yīng)范圍，并具備連續(xù)測量模式。操作人員可利用實(shí)時(shí)頻譜分析功能，直觀觀察聲波能量分布，根據(jù)不同管材（如金屬管、PE管）和埋深，靈活選擇適合的頻率區(qū)間進(jìn)行分析。例如，在工業(yè)園區(qū)消防管網(wǎng)排查中，面對(duì)復(fù)雜的機(jī)械振動(dòng)噪音，通過頻譜分析可有效區(qū)分漏水聲與背景噪音，提升判斷準(zhǔn)確性。

• 智能自動(dòng)濾波技術(shù)："大海"PLD-11內(nèi)置智能自動(dòng)濾波功能，能夠根據(jù)現(xiàn)場采集到的聲音信號(hào)頻譜特征，智能匹配并濾除交通、施工等背景干擾，顯著降低了對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴，使檢測過程更加高效簡便。

• 藍(lán)牙智能互聯(lián)與可視化管理：設(shè)備通過藍(lán)牙技術(shù)與智能手機(jī)APP無縫連接，可實(shí)現(xiàn)位置信息、漏水聲音、測試數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。APP可在地圖上直觀標(biāo)記漏水點(diǎn)位，實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的可視化管理，極大提升了現(xiàn)場作業(yè)的便捷性與數(shù)據(jù)追溯能力。

典型應(yīng)用場景：市政供水管網(wǎng)日常巡檢、DMA分區(qū)管理下的漏點(diǎn)精確定位、工業(yè)園區(qū)消防管網(wǎng)隱患排查、供熱管道泄漏檢測，以及新建管網(wǎng)竣工驗(yàn)收測漏等。

2、"星辰"智能數(shù)字聽漏儀：AI賦能的智慧水務(wù)新高度

"星辰"智能數(shù)字聽漏儀是康高特在"大海"PLD-11成熟技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步融入人工智能分析能力的旗艦產(chǎn)品，代表了國產(chǎn)聽漏儀在智能化方向上的前沿探索，旨在為用戶提供更智能、更便捷的漏水檢測體驗(yàn)。

核心技術(shù)優(yōu)勢：

• AI智能漏水識(shí)別算法：這是"星辰"的核心創(chuàng)新。設(shè)備內(nèi)置AI分析算法，通過對(duì)海量漏水和非漏水聲學(xué)樣本的深度學(xué)習(xí)，能夠自動(dòng)識(shí)別漏水特征，并給出漏水概率判斷。在復(fù)雜的城市噪音環(huán)境中，這一功能有效輔助操作人員快速?zèng)Q策，顯著降低了對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的依賴，尤其適合經(jīng)驗(yàn)尚淺的檢測人員使用。

• 雙模式數(shù)字與模擬濾波："星辰"聽漏儀融合了數(shù)字濾波和模擬濾波的雙重優(yōu)勢。數(shù)字濾波提供了從20Hz到4000Hz的精細(xì)化高通/低通拐點(diǎn)選擇，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定頻率范圍的精準(zhǔn)抑制或突出。模擬濾波則提供低頻（100/200/400Hz）和高頻（600/800/1200Hz）的快速切換，方便操作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)快速調(diào)整。雙模式協(xié)同工作，對(duì)復(fù)雜噪音環(huán)境的適應(yīng)能力更強(qiáng)，確保漏水信號(hào)的清晰度。

• 高靈敏度拾音器與非金屬管材檢測優(yōu)化："星辰"的拾音器靈敏度高達(dá)48±5 V/g，頻率響應(yīng)范圍為10-3000Hz，諧振頻率9KHz，橫向靈敏度≤5.0%。這些參數(shù)確保了其能夠高度精準(zhǔn)地拾取沿管壁和土壤傳播的漏水振動(dòng)信號(hào)。尤其值得一提的是，其對(duì)非金屬管材（如PE、PVC）的低頻漏水信號(hào)具有高的敏感度，結(jié)合AI算法對(duì)微弱信號(hào)的識(shí)別能力，有效解決了非金屬管網(wǎng)漏水檢測這一行業(yè)認(rèn)為的難題。

• 工業(yè)級(jí)防護(hù)與長效續(xù)航：主機(jī)防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP54，拾音器防護(hù)等級(jí)更是達(dá)到IP67（可在水深1米處浸泡30分鐘），保障了設(shè)備在雨天、泥濘等惡劣野外環(huán)境下的可靠運(yùn)行。內(nèi)置8Ah聚合物可充電電池，提供最短16小時(shí)、最長20小時(shí)（節(jié)電模式）的電池續(xù)航，滿足全天候連續(xù)作業(yè)需求。

• 多功能人機(jī)交互：配備5英寸TFT LCD觸摸屏及按鍵操作，結(jié)合藍(lán)牙、WAPI、USB多種通訊方式，以及64G SD卡存儲(chǔ)，確保了數(shù)據(jù)采集、分析、存儲(chǔ)和傳輸?shù)谋憬菪耘c高效性。

典型應(yīng)用場景：除了"大海"PLD-11的應(yīng)用場景外，"星辰"尤其適用于對(duì)智能化水平要求更高、環(huán)境噪音更復(fù)雜、非金屬管網(wǎng)占比更高的區(qū)域，如智慧園區(qū)、新建城區(qū)供水管網(wǎng)的精細(xì)化管理。

四、國產(chǎn)替代的綜合優(yōu)勢與選型考量

國產(chǎn)聽漏儀的崛起，不僅僅是技術(shù)層面的突破，更是在綜合優(yōu)勢上對(duì)傳統(tǒng)進(jìn)口產(chǎn)品形成了有力挑戰(zhàn)。在選擇聽漏儀時(shí)，水務(wù)企業(yè)和檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)綜合考量以下幾個(gè)關(guān)鍵維度：

1、本土化適應(yīng)性：更懂中國管網(wǎng)

中國城市管網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材質(zhì)多樣，且城市環(huán)境噪音具有其特殊性。以康高特為代表的國產(chǎn)廠商，在研發(fā)過程中深入調(diào)研國內(nèi)實(shí)際工況，其產(chǎn)品的濾波算法和傳感器設(shè)計(jì)更契合國內(nèi)管道的聲學(xué)傳導(dǎo)特性。例如，針對(duì)國內(nèi)廣泛使用的PE管材，國產(chǎn)聽漏儀在低頻段的靈敏度優(yōu)化上往往表現(xiàn)得更為出色，能夠有效克服聲波在非金屬管材中衰減快、特征不明顯的難題。這種"量身定制"的本土化優(yōu)勢，是進(jìn)口通用型產(chǎn)品難以快速復(fù)制的競爭壁壘。

2、售后服務(wù)與技術(shù)支持：快速響應(yīng)，無憂運(yùn)維

測漏設(shè)備作為精密儀器，在日常高強(qiáng)度使用中難免需要校準(zhǔn)、維護(hù)或維修。進(jìn)口設(shè)備往往面臨維修周期長、配件供應(yīng)不及時(shí)、成本高昂等問題，嚴(yán)重影響了設(shè)備的正常使用和測漏工作的連續(xù)性。而國內(nèi)企業(yè)如康高特，集研發(fā)、銷售、維修于一體，能夠提供快速響應(yīng)的本地化售后服務(wù)和專業(yè)技術(shù)支持。這意味著用戶可以獲得更及時(shí)的故障診斷、更便捷的配件更換和更專業(yè)的現(xiàn)場指導(dǎo)，大幅降低了設(shè)備的"全生命周期"維護(hù)成本，保障了水務(wù)企業(yè)測漏工作的連續(xù)性和效率。

3、綜合性價(jià)比：高效投資，擴(kuò)大覆蓋

在滿足甚至超越行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如CJ/T 525-2018）的前提下，國產(chǎn)聽漏儀的價(jià)格通常遠(yuǎn)低于同級(jí)別的進(jìn)口品牌。這種高性價(jià)比使得水務(wù)企業(yè)能夠以有限的預(yù)算采購更多的先進(jìn)設(shè)備，擴(kuò)大管網(wǎng)監(jiān)測的覆蓋面，從而更有效地降低整體漏損率。對(duì)于預(yù)算有限但又急需提升漏損控制能力的中小型水務(wù)企業(yè)而言，選擇國產(chǎn)聽漏儀無疑是更為經(jīng)濟(jì)且高效的投資策略。

4、創(chuàng)新與迭代：響應(yīng)市場需求

國產(chǎn)品牌在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品迭代方面展現(xiàn)出更強(qiáng)的活力。例如，康高特"星辰"聽漏儀快速引入AI智能識(shí)別功能，正是響應(yīng)了市場對(duì)智能化、自動(dòng)化檢測的需求。這種快速響應(yīng)和持續(xù)創(chuàng)新的能力，使得國產(chǎn)聽漏儀能夠更好地適應(yīng)未來智慧水務(wù)的發(fā)展趨勢，為用戶提供更前沿、更實(shí)用的解決方案。

五、常見問題解答（FAQ）

Q1：國產(chǎn)聽漏儀能否有效檢測非金屬管道（如PE、PVC管）的漏水？

A1： 是的，現(xiàn)代國產(chǎn)聽漏儀，特別是康高特"星辰"這類具備高靈敏度拾音器和AI智能分析功能的設(shè)備，已能有效應(yīng)對(duì)非金屬管道的漏水檢測。由于聲波在PE、PVC等非金屬管材中傳播衰減快，且漏水聲特征偏向低頻且微弱，傳統(tǒng)聽漏儀往往難以準(zhǔn)確識(shí)別。"星辰"聽漏儀通過其拾音器在10-3000Hz頻率范圍內(nèi)的優(yōu)異靈敏度，結(jié)合AI算法對(duì)低頻微弱信號(hào)的深度學(xué)習(xí)識(shí)別能力，能夠更敏銳地捕捉并分析非金屬管道的漏水信號(hào)，顯著提升了檢測的準(zhǔn)確率和效率。

Q2：在城市交通噪音大的環(huán)境下，聽漏儀如何保證檢測精度？

A2： 城市環(huán)境噪音是聽漏儀檢測面臨的主要挑戰(zhàn)?？蹈咛?大海"PLD-11和"星辰"聽漏儀均具備先進(jìn)的濾波和降噪技術(shù)。"大海"PLD-11的智能自動(dòng)濾波功能能夠根據(jù)現(xiàn)場噪音頻譜智能匹配并濾除干擾。"星辰"在此基礎(chǔ)上，提供了數(shù)字與模擬雙模式濾波，并引入AI智能識(shí)別算法，通過對(duì)漏水聲學(xué)特征的深度學(xué)習(xí)，能夠從復(fù)雜的背景噪音中"提取"出真正的漏水信號(hào)，給出漏水概率判斷，極大提升了在嘈雜環(huán)境下的檢測精度和可靠性。

Q3：聽漏儀的智能化功能，如手機(jī)APP聯(lián)動(dòng)和AI分析，對(duì)實(shí)際工作有何幫助？

A3： 智能化功能極大地提升了漏水檢測的效率和管理水平。康高特"大海"PLD-11和"星辰"的手機(jī)APP聯(lián)動(dòng)功能，使得現(xiàn)場采集的漏水聲音、頻譜數(shù)據(jù)以及GPS定位信息能夠?qū)崟r(shí)傳輸至移動(dòng)設(shè)備，并在地圖上直觀標(biāo)記漏點(diǎn)。這不僅方便了現(xiàn)場操作人員的數(shù)據(jù)記錄和管理，也便于后臺(tái)管理人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和決策。"星辰"的AI分析功能更是能輔助經(jīng)驗(yàn)不足的操作人員快速判斷漏水信號(hào)，減少誤判，縮短培訓(xùn)周期，使漏水檢測工作更加"簡單"和高效，符合康高特"讓測試更簡單"的企業(yè)理念。

Q4：國產(chǎn)聽漏儀的維護(hù)成本和售后服務(wù)如何？

A4： 國產(chǎn)聽漏儀在維護(hù)成本和售后服務(wù)方面通常具有顯著優(yōu)勢。以康高特為例，作為集研發(fā)、銷售、檢測、租賃和維修于一體的綜合性企業(yè)，能夠提供快速響應(yīng)的本地化售后服務(wù)。這意味著用戶可以獲得更及時(shí)的故障診斷、更便捷的配件更換和更專業(yè)的現(xiàn)場指導(dǎo)。相較于進(jìn)口設(shè)備可能面臨的維修周期長、配件成本高的問題，國產(chǎn)聽漏儀的"全生命周期"維護(hù)成本更低，保障了設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

六、結(jié)語與展望

聽漏儀作為城市供水管網(wǎng)的"聽診器"，在保障供水安全、控制水資源漏損方面發(fā)揮著不可替代的作用。以康高特"大海"PLD-11和"星辰"為代表的國產(chǎn)自研聽漏儀系列，憑借其好的技術(shù)性能、高度的本土化適應(yīng)性、完善的售后服務(wù)以及具競爭力的性價(jià)比，已成為智慧水務(wù)漏損控制領(lǐng)域的重要?jiǎng)?chuàng)新力量，有力推動(dòng)了國產(chǎn)替代進(jìn)程。

未來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的深度融合，聽漏技術(shù)將繼續(xù)向智能化、自動(dòng)化和平臺(tái)化方向發(fā)展。國產(chǎn)聽漏儀將進(jìn)一步提升在復(fù)雜環(huán)境下的識(shí)別能力、數(shù)據(jù)分析能力和遠(yuǎn)程協(xié)作能力，為構(gòu)建安全、韌性、高效的城市水務(wù)系統(tǒng)貢獻(xiàn)更多"中國智慧"。選擇如康高特這樣兼具深厚行業(yè)底蘊(yùn)與強(qiáng)大自研實(shí)力的國產(chǎn)品牌，不僅是降低運(yùn)營成本的務(wù)實(shí)之舉，更是推動(dòng)國產(chǎn)儀器設(shè)備產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的積極貢獻(xiàn)，共同守護(hù)城市寶貴的水資源。

參考資料

[1]?《關(guān)于加強(qiáng)公共供水管網(wǎng)漏損控制的通知》（2022年）

[2]?《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ 92-2016）

[3]?《供水管網(wǎng)漏水檢測聽漏儀》（CJ/T 525-2018）

[4]?北京康高特儀器設(shè)備有限公司