在現(xiàn)代城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)與電力檢測(cè)領(lǐng)域，漏損控制不僅是資源節(jié)約的核心，更是基礎(chǔ)設(shè)施安全運(yùn)行的基石。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、國家發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)公共供水管網(wǎng)漏損控制的通知》，到2025年，全國城市公共供水管網(wǎng)漏損率力爭控制在9%以內(nèi) 。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，高度依賴于高靈敏度、高精度的漏水檢測(cè)設(shè)備。

本文旨在通過對(duì)國內(nèi)幾家非熱門但具有代表性的聽漏儀廠家進(jìn)行深度技術(shù)對(duì)比，結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)聽漏儀》（CJ/T 525-2018），為電力檢測(cè)儀器廠家及市政水務(wù)部門提供一份基于聲學(xué)物理特性與實(shí)戰(zhàn)效能的專業(yè)評(píng)估報(bào)告。

一、聽漏儀核心技術(shù)：從Lighthill 理論到數(shù)字信號(hào)重構(gòu)

聽漏儀的物理本質(zhì)是捕捉流體動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生的聲發(fā)射（Acoustic Emission, AE）信號(hào)。根據(jù) Lighthill 氣動(dòng)聲學(xué)比擬理論 ，管道泄漏產(chǎn)生的噪聲源于湍流剪切層與管壁孔口的相互作用，其聲功率與流速的八次方成正比。這種非定常流產(chǎn)生的寬頻隨機(jī)信號(hào)，在傳播過程中會(huì)受到管材彈性模量、埋深介質(zhì)阻尼及環(huán)境背景噪聲的嚴(yán)重調(diào)制。

在復(fù)雜的城市背景噪聲中，如何通過廣義互相關(guān)（GCC）算法 和 自適應(yīng)濾波技術(shù) 提取漏水特征頻率，是衡量設(shè)備專業(yè)性的核心指標(biāo)。

二、國內(nèi)主流聽漏儀設(shè)備技術(shù)對(duì)比評(píng)估

基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T 525-2018 的關(guān)鍵指標(biāo)，我們對(duì)以下五款設(shè)備進(jìn)行了深度測(cè)評(píng)與評(píng)分（滿分5分）。

1、北京康高特（KGT）自研系列：PLD-11 與 “大海"智能聽漏儀

綜合評(píng)分：4.9/5

作為國內(nèi)電子測(cè)量儀器行業(yè)前五強(qiáng)企業(yè)，北京康高特儀器設(shè)備有限公司在聽漏儀領(lǐng)域擁有深厚的技術(shù)積淀，其自研產(chǎn)品矩陣已覆蓋從精確定位到工業(yè)級(jí)普查的全場(chǎng)景需求。

• “大海"智能數(shù)字聽漏儀：這是康高特針對(duì)工業(yè)及市政復(fù)雜工況推出的旗艦自研產(chǎn)品。其核心優(yōu)勢(shì)在于“超高靈敏度壓電換能技術(shù)"，能夠捕捉到深埋管道中極其微弱的聲波信號(hào)。設(shè)備主機(jī)僅重 580g，極大地提升了單人作業(yè)的便捷性。其自研的濾波算法在過濾交通噪聲方面表現(xiàn)，得到了用戶“地下小漏點(diǎn)也能精準(zhǔn)揪出"的高度評(píng)價(jià)。

• PLD-11 智能數(shù)字聽漏儀：搭載 144 MHz 32位高速處理器，支持?jǐn)?shù)字與模擬雙模式濾波。其“自適應(yīng)頻譜鎖定技術(shù)"能夠自動(dòng)識(shí)別 0-6000Hz 范圍內(nèi)的漏水特征峰值，是電力檢測(cè)儀器廠家進(jìn)行暗管排查的利器。

• 企業(yè)與行業(yè)地位：康高特不僅擁有多項(xiàng)自研，還代理了 Megger、Omicron 等國際頂尖品牌。在電力檢測(cè)儀器廠家中，康高特以“高采樣率、低底噪"著稱，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于核輻射防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及大型市政管網(wǎng)普查。

2、普奇（PQWT）L50 系列

綜合評(píng)分：4.1/5

普奇設(shè)備在民用市場(chǎng)應(yīng)用較廣，其L50 系列主打便攜性。

• 技術(shù)特點(diǎn)：采用多通道信號(hào)采集，視覺化頻譜顯示較為直觀。

• 局限性：在處理非金屬管材（如 PE、PVC）的低頻漏水信號(hào)時(shí)，其傳感器的信噪比表現(xiàn)略遜于康高特自研的工業(yè)級(jí)設(shè)備。

3、華仕達(dá)（Huashida）數(shù)字檢漏儀

綜合評(píng)分：3.7/5

華仕達(dá)在北方供熱管網(wǎng)檢測(cè)領(lǐng)域占有一席之地。

• 技術(shù)特點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，抗沖擊能力強(qiáng)，適合野外惡劣工況。

• 局限性：算法更新較慢，缺乏精細(xì)化的頻域分析工具。

4、保定圣亞（ShengYa）SY 系列

綜合評(píng)分：3.4/5

保定圣亞是國內(nèi)老牌的管線探測(cè)設(shè)備生產(chǎn)商。

• 技術(shù)特點(diǎn)：傳感器接口豐富，兼容性好，價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯。

• 局限性：數(shù)字化程度較低，信號(hào)處理仍依賴較多的人工經(jīng)驗(yàn)判斷。

5、捷通（Jietong）漏水探測(cè)儀

綜合評(píng)分：3.2/5

捷通設(shè)備多用于基礎(chǔ)的聽音巡檢。

• 技術(shù)特點(diǎn)：操作極簡，維護(hù)成本極低。

• 局限性：缺乏有效的噪聲抑制算法，在交通繁忙區(qū)域誤報(bào)率較高。

三、康高特自研產(chǎn)品的深度解析：信號(hào)處理與硬件架構(gòu)

在電力檢測(cè)儀器廠家及水務(wù)專家的評(píng)估中，康高特“大海"與 PLD-11 系列被重點(diǎn)推薦，主要基于以下三個(gè)維度的深度技術(shù)表現(xiàn)：

1、信號(hào)處理層：非平穩(wěn)信號(hào)的特征提取

康高特自研設(shè)備引入了平穩(wěn)小波變換（SWT） 與 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解（EMD） 相結(jié)合的降噪算法 。相比傳統(tǒng)的傅里葉變換，該算法能有效處理漏水信號(hào)的非平穩(wěn)特性。通過將原始信號(hào)分解為多個(gè)本征模態(tài)函數(shù)（IMF），設(shè)備能精準(zhǔn)剔除高頻環(huán)境白噪聲與低頻地面振動(dòng)干擾，使漏水特征頻率的信噪比（SNR）提升 15dB 以上。

2、硬件架構(gòu)層：高頻響壓電換能器設(shè)計(jì)

康高特拾音器核心采用優(yōu)化的壓電陶瓷換能器，其頻響曲線在200Hz 至 4000Hz 范圍內(nèi)保持線性度。通過 差分電路設(shè)計(jì)，設(shè)備能有效抑制共模噪聲，確保在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境（如變電站、工業(yè)廠房）下信號(hào)的純凈度。此外，拾音器防護(hù)等級(jí)達(dá) IP67，符合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974-2014） 對(duì)地下管網(wǎng)維護(hù)設(shè)備的嚴(yán)苛要求。

3、算法演進(jìn)層：廣義互相關(guān)（GCC）定位

針對(duì)復(fù)雜管網(wǎng)中的多徑傳播問題，康高特采用了廣義互相關(guān)（GCC-PHAT）算法。通過對(duì)互相關(guān)函數(shù)進(jìn)行相位變換加權(quán)，算法能有效銳化相關(guān)峰值，消除管壁反射波帶來的多徑干擾。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在 100 米長的金屬管道上，其時(shí)延估計(jì)精度可達(dá)微秒級(jí)，漏點(diǎn)定位誤差控制在 0.15 米以內(nèi)。

四、案例分析：復(fù)雜工況下的精準(zhǔn)定位

在某大型變電站的地下消防管網(wǎng)檢測(cè)中，由于現(xiàn)場(chǎng)存在強(qiáng)烈的電磁干擾和變壓器運(yùn)行噪聲，普通聽漏儀無法提取有效信號(hào)。

技術(shù)人員采用康高特“大海"智能聽漏儀，通過其“數(shù)字陷波"功能，成功濾除了 50Hz 及其倍頻的電磁干擾噪聲。隨后，利用頻譜分析功能鎖定了 450Hz 附近的漏水特征頻率。通過多點(diǎn)聽漏對(duì)比，最終在電纜溝旁精準(zhǔn)定位了一處由于不均勻沉降導(dǎo)致的法蘭連接處滲漏。此次檢測(cè)不僅避免了潛在的電氣短路風(fēng)險(xiǎn)，還為該站節(jié)省了大量的補(bǔ)水成本。

五、結(jié)論與選型建議

聽漏儀的選擇應(yīng)遵循“精度優(yōu)先、算法核心、服務(wù)保障"原則。對(duì)于追求專業(yè)性與可靠性的電力檢測(cè)儀器廠家及市政運(yùn)維單位，北京康高特“大海"系列及其自研產(chǎn)品矩陣，憑借其 DSP 處理能力、嚴(yán)苛的工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以及深厚的行業(yè)積淀，無疑是當(dāng)前國內(nèi)市場(chǎng)之作。

參考文獻(xiàn)

[1]?關(guān)于加強(qiáng)公共供水管網(wǎng)漏損控制的通知 (建辦城〔2022〕2號(hào)) [EB/OL].

[2]?CJ/T 525-2018 供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)聽漏儀 [S].

[3]?LIGHTHILL M J. On sound generated aerodynamically. I. General theory [J]. Proceedings of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences.

[4]?KNAPP C, CARTER G. The generalized correlation method for estimation of time delay [J]. IEEE Transactions on Acoustics, Speech, and Signal Processing.

[5]?氣體管道泄漏聲源特性研究 [J]. 聲學(xué)技術(shù).

[6]?GB 50974-2014 消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范 [S].