作者：張春林

《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水探測(cè)技術(shù)規(guī)程》（CJJ159-2011）中提到九種漏水探測(cè)方法，其中包含相關(guān)分析法。相關(guān)分析法是借助相關(guān)儀，通過(guò)對(duì)同一管段上不同測(cè)點(diǎn)接收到的漏水聲音進(jìn)行相關(guān)分析，推斷漏水異常點(diǎn)的方法。
 

 
一、方法優(yōu)勢(shì)
在同其它供水管道漏水探測(cè)方法相較，相關(guān)分析法具有高靈敏度、高精度、高分辨率和抗干擾能力強(qiáng)，受環(huán)境因素影響較少，對(duì)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)依賴程度較低，較高的探測(cè)效率，適宜的儀器價(jià)格獲得自來(lái)水公司測(cè)漏同行的認(rèn)可，也是我公司除聽音法外，在項(xiàng)目中較常應(yīng)用的探測(cè)方法。
 
該方法可用于漏水點(diǎn)預(yù)定位和精確定位，是利用分析漏水噪聲傳到布設(shè)在管道兩端傳感器的相關(guān)時(shí)間差推算漏水點(diǎn)位置的方法。當(dāng)采用相關(guān)分析法深測(cè)時(shí)，規(guī)程規(guī)定管道水壓不應(yīng)小于0.15MPa。實(shí)際應(yīng)用中，部分低于該壓力管道漏點(diǎn)亦可檢出。
 
二、漏水噪聲相關(guān)原理
（一）漏水噪聲
承壓供水管道發(fā)生漏水時(shí)，由于噴出水與管道、空氣以及泥沙等的摩擦和撞擊，以及附壁現(xiàn)象、卡爾曼渦流等，產(chǎn)生不同頻率的震動(dòng)，由此產(chǎn)生漏水聲波。相關(guān)分析法利用了漏水噪聲的相關(guān)性原理。漏水噪聲從泄漏點(diǎn)以一定速度沿管道向兩側(cè)傳播，其振動(dòng)波相關(guān)數(shù)據(jù)可用來(lái)進(jìn)行泄漏點(diǎn)的定位。
 
（二）定位方法
使用聽音棒或路面聽漏儀的聽音法，漏水點(diǎn)定位是通過(guò)沿著地面檢測(cè)噪聲最大值來(lái)發(fā)現(xiàn)泄漏點(diǎn)位置的。但當(dāng)漏水噪聲很小、太大或環(huán)境噪聲干擾時(shí)，就不能進(jìn)行精確定位，而相關(guān)儀可以很好的解決這些問(wèn)題。
 
相關(guān)儀是通過(guò)檢測(cè)泄漏噪聲傳播到兩傳感器的時(shí)間差進(jìn)行定位的。詳見下圖。
 

 
兩個(gè)傳感器被分別放置在A和B處，且漏點(diǎn)距離閥門A較近。
漏水發(fā)生時(shí)，漏水聲波同時(shí)向閥門A和B兩個(gè)方向傳播。當(dāng)漏水噪聲到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，向B點(diǎn)傳播的噪聲剛剛到達(dá)X點(diǎn)，因而，聲波到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間就比到達(dá)A點(diǎn)的時(shí)間晚了，聲波通過(guò)X點(diǎn)和B點(diǎn)之間管段時(shí)產(chǎn)生了延遲時(shí)間，相關(guān)儀可以檢測(cè)到噪聲傳播到A點(diǎn)和B點(diǎn)的延遲時(shí)間。
 
設(shè)定噪聲的傳播速度為V，兩個(gè)傳感器間的管道長(zhǎng)度為D，X點(diǎn)到B點(diǎn)管段長(zhǎng)度為V·Δt，則D=2L+V·Δt，由此方程可以計(jì)算出L的值（見下式），進(jìn)而測(cè)得漏點(diǎn)的位置。
 

上式中，聲波的傳播速度V可以由管徑和管材計(jì)算獲得；兩個(gè)傳感器間的管道長(zhǎng)度D可以通過(guò)實(shí)際量取得到，這樣，相關(guān)儀就能通過(guò)對(duì)延遲時(shí)間Δt的測(cè)量，計(jì)算出漏點(diǎn)到達(dá)傳感器的距離，從而確定漏點(diǎn)位置。
 
同時(shí)，為了彌補(bǔ)聲波在管道中傳播速度理論值與實(shí)際值的差異，相關(guān)儀可用來(lái)測(cè)定聲波在管網(wǎng)中的實(shí)際傳播速度，這樣，最大限度地保證了漏點(diǎn)定位的準(zhǔn)確性。
 
（三）相關(guān)法檢測(cè)時(shí)注意事項(xiàng)
使用相關(guān)儀進(jìn)行相關(guān)測(cè)量時(shí)，漏點(diǎn)必須在兩個(gè)傳感器之間。但是有兩種特殊情況須考慮。
 
1、漏點(diǎn)在傳感器外側(cè)
如果漏點(diǎn)在兩個(gè)傳感器外側(cè)，相關(guān)儀將不測(cè)量從漏點(diǎn)到最近傳感器的傳播時(shí)間，而是將漏點(diǎn)直接顯示在靠近漏點(diǎn)的傳感器上（并提示“漏點(diǎn)在外側(cè)”）。這時(shí)須將其中一個(gè)傳感器移動(dòng)，使漏水點(diǎn)處于兩個(gè)傳感器間，再進(jìn)行相關(guān)測(cè)量。
 

 
見上圖，我們把相關(guān)儀兩個(gè)傳感器分別放置在A、B兩處，如果漏點(diǎn)在檢測(cè)管網(wǎng)的分支管道上，相關(guān)結(jié)果漏點(diǎn)位置將延伸顯示在管道的連接點(diǎn)處，得到一個(gè)假的異常。為了精確定位漏點(diǎn)，排除假異常的干擾，這時(shí)必須將其中一個(gè)傳感器移至分支管道上傳感器C處（把漏點(diǎn)控制在傳感器之間），重新進(jìn)行相關(guān)測(cè)量工作，以得到真實(shí)的相關(guān)結(jié)果。
 
對(duì)整個(gè)管網(wǎng)資料的詳細(xì)分析與了解，可以充分掌握管道的連接關(guān)系，準(zhǔn)確測(cè)量管道長(zhǎng)度，正確放置相關(guān)儀傳感器位置，保證相關(guān)測(cè)量的準(zhǔn)確性，杜絕漏點(diǎn)在分支管道上假異常的發(fā)生。
 
三、項(xiàng)目使用中需要關(guān)注的其它問(wèn)題
工欲善其事必先利其器，相關(guān)法能否發(fā)揮至關(guān)緊要的作用，首先在于儀器的選擇，相關(guān)分析法根據(jù)使用儀器不同分為實(shí)時(shí)相關(guān)與數(shù)據(jù)采集后事后相關(guān)；相關(guān)儀的使用會(huì)受到環(huán)境噪聲和管道噪聲的干擾，在規(guī)程中約定了相關(guān)儀應(yīng)具備濾波、 頻率分析、聲速測(cè)量等功能。
 
1、濾波：濾波是選擇漏水聲波的頻率范圍，可采用自動(dòng)濾波或手動(dòng)濾波。如果所選濾波范圍還有干擾，應(yīng)采用陷波去除干擾，可保證較好的相關(guān)結(jié)果。
2、頻率分析：顯示各傳感器頻率信號(hào)，以便選擇最佳濾波。
3、聲速測(cè)量：相關(guān)儀內(nèi)存的理論聲速會(huì)與實(shí)際聲速存在偏差，使漏水點(diǎn)定位也會(huì)存在偏差，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)管道的聲速可提高漏水點(diǎn)定位精度。
4、傳感器頻率響應(yīng)范圍宜為0Hz～5000Hz，電壓靈敏度應(yīng)大于100mV/(m.s )；漏水聲傳播距離受管材、管徑、接口等影響，金屬管道比非金屬管道聲波傳播遠(yuǎn)，合理設(shè)置傳感器，探測(cè)結(jié)果可獲得較高的正確率。布設(shè)間距應(yīng)隨管徑的增大而相應(yīng)地減小、隨水壓的增減而增減，濾波頻率的選擇等等也很重要。需要注意以下事項(xiàng)：應(yīng)確保傳感器放置在同一條管道上；傳感器宜豎直放置，并應(yīng)確保與管道接觸良好；正確取得各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)，正確輸入儀器計(jì)算。
 
以上的要求說(shuō)明了相關(guān)法受使用人的經(jīng)驗(yàn)影響，因此使用頻率越高積累經(jīng)驗(yàn)越多越能在檢測(cè)中提供更精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。
 
四、相關(guān)檢測(cè)法在金迪測(cè)漏發(fā)展的應(yīng)用
自1996年，金迪成立漏水調(diào)查公司，在全國(guó)范圍內(nèi)開展漏水探測(cè)檢測(cè)工作，初期通過(guò)合作的日方與香港、臺(tái)灣公司跟蹤國(guó)際上先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，按時(shí)序引進(jìn)使用各代相關(guān)儀產(chǎn)品，應(yīng)用于各供水公司漏水探測(cè)檢測(cè)工作，自日本JEK-52，英國(guó)帕瑪公司的MIC5、MIC6系列產(chǎn)品，后期到金迪科技成為英國(guó)Primayer公司的獨(dú)家代理引進(jìn)的尤里卡（Eureka）系列等實(shí)時(shí)相關(guān)相關(guān)儀自主引進(jìn)；隨數(shù)字采集技術(shù)的發(fā)展，引進(jìn)具有數(shù)據(jù)采集事后相關(guān)ZetaCorr、Soundsens，Enigmac的多探頭數(shù)字相關(guān)儀，在大量項(xiàng)目中使用并推薦給相關(guān)供水企業(yè)，一批批經(jīng)過(guò)工程檢驗(yàn)、效果優(yōu)秀、堅(jiān)固耐用的設(shè)備在行業(yè)內(nèi)普及，真正實(shí)現(xiàn)了從工程中來(lái)到客戶中去的銷售代理模式，贏得了客戶的信任，其它儀器代理廠家亦以最大檢漏公司使用他們產(chǎn)品作為向用戶推薦的理由，一代代產(chǎn)品為我國(guó)供水行業(yè)漏損控制提供巨大幫助，創(chuàng)造了大量的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
 
2013年金迪以多探頭數(shù)字相關(guān)探測(cè)技術(shù)為內(nèi)核開發(fā)的“數(shù)字化漏水探測(cè)”專利技術(shù)，使漏水探測(cè)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用站上了一個(gè)新的臺(tái)階，相關(guān)檢測(cè)技術(shù)在金迪發(fā)展的各個(gè)階段功不可沒(méi)。

 
五、固化技術(shù)流程，加強(qiáng)項(xiàng)目應(yīng)用
相關(guān)法檢測(cè)發(fā)展已經(jīng)多年，在具備相關(guān)條件前提下，相較其它如雷達(dá)法、氣體示蹤法等眾多檢測(cè)方法效率不高、投入巨大、應(yīng)用性較差、其不可替代的特性很明顯，屬于適用技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)。具有對(duì)人的經(jīng)驗(yàn)依賴性較少，檢測(cè)不便聽音路段，管道埋設(shè)超深路段，無(wú)聲漏等，探頭采集相對(duì)人耳的高靈敏度，檢測(cè)過(guò)程可回放、投入合理等優(yōu)點(diǎn)。
 
國(guó)外儀器廠商利用電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)發(fā)展、制造工藝進(jìn)步，努力提高檢測(cè)的精準(zhǔn)、抗干擾、皮實(shí)耐用、使用便捷的儀器特性，儀器價(jià)格也出現(xiàn)較大幅度的下降，從幾十萬(wàn)到十幾萬(wàn)下滑到十萬(wàn)以內(nèi)，一種檢測(cè)儀器大范圍的使用，具有其合理性及現(xiàn)實(shí)意義，檢測(cè)方法的普及對(duì)行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。
 
當(dāng)前，第三方檢測(cè)市場(chǎng)魚龍混雜，部分隊(duì)伍憑借一個(gè)聽漏儀，一支聽音桿，電錘打鉆打天下，用聽音法解決了部分問(wèn)題，時(shí)間短，見效快，投入低，一切以賺錢為目標(biāo)，其它方法一概不研究，既然簡(jiǎn)單的方法可以賺錢，怎么可能考慮其它？企業(yè)逐利也無(wú)可厚非，但無(wú)疑造成了行業(yè)簡(jiǎn)單、無(wú)序、粗暴發(fā)展。這種項(xiàng)目開展模式就是解決的簡(jiǎn)單漏水事件，而不是系統(tǒng)性的解決管網(wǎng)存在的問(wèn)題，其檢出率及實(shí)際效果不可能與系統(tǒng)性的檢測(cè)同日而語(yǔ)，規(guī)程規(guī)定的多種檢測(cè)方法大多應(yīng)用很少，造成檢測(cè)技術(shù)未出現(xiàn)系統(tǒng)性的良性發(fā)展，同企業(yè)管理者過(guò)于務(wù)實(shí)的管理風(fēng)格有關(guān)，因此建議相關(guān)行業(yè)部門在開展的項(xiàng)目中加強(qiáng)監(jiān)督檢查，形成行業(yè)發(fā)展的良性氛圍，避免劣幣驅(qū)逐良幣，降低產(chǎn)銷差，系統(tǒng)檢測(cè)解決為宜。

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