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城市供水管网承担着水厂与终端用户之间的水资源输配任务，其运行状态直接关系到供水连续性、管网运行成本以及城市公共基础设施安全。随着部分地下管线进入长期服役阶段，管壁腐蚀、接口密封失效、外部荷载、地基不均匀沉降及水压反复变化等因素，可能引发不同程度的管道泄漏。
供水管道泄漏通常具有隐蔽性和持续性。较大破口可能导致明显的供水压力下降或地表冒水，而小孔径穿孔、接口微渗漏和局部裂缝则可能长时间存在于地下，未必形成能够被人工直接观察到的异常现象。
在管道内部水压作用下，泄漏孔口附近可能形成高速射流、局部湍流和压力扰动。部分扰动能够沿管内水体、管壁及连接构件传播，形成可供传感器检测的声学或振动信号。通过对这些信号进行持续监测，可以为隐蔽漏水的早期发现提供新的技术手段。
管网泄漏次声监测方案以低频声学感知为基础，结合双测点时间差分析与管道压力监测，对疑似泄漏进行长期识别和空间定位，为城市供水管网漏损控制及智能化运维提供数据支撑。
传统检漏需要专业人员定期前往阀井、消火栓或其他管道接触位置实施听音检测。对于覆盖范围较广的管网，人工检测的时间间隔可能较长，无法持续捕捉泄漏初期的声学变化。
交通振动、机械设备、地下泵站、阀门调节和居民集中用水均可能形成声学干扰。部分低频振动具有较强传播能力，容易与泄漏产生的信号混合。
大部分地下供水管道无法直接观察，部分位置还受到道路施工、埋深和交通条件限制，增加了漏点排查难度。
单个声学传感器可以反映局部信号异常，但仅凭一个测点的声学幅值，通常难以确定泄漏发生在管道的具体位置。
金属管道与塑料管道的声学耦合、频率响应和衰减特性不同。如果不进行针对性选型，监测设备可能无法有效捕捉目标泄漏信号。
声学异常并不必然来自管道漏水。缺乏压力、泵阀运行和现场检漏记录的支撑，容易出现误报或难以解释的报警事件。
通过在重要管段两侧布设长期在线的低频声学传感器，可以持续记录目标频段的声学变化，并利用多测点信号相关性分析疑似声源位置。
与周期性人工巡检相比，在线监测更有利于积累连续的声学基线、观察异常形成过程以及保留维修前后的对比数据。
本系统定位为供水管网疑似泄漏的在线发现和辅助定位系统，不直接代替实际漏水量计量、人工复核、专业检漏及管道结构安全鉴定。
建设集低频信号采集、泄漏特征分析、双点时差定位、管道压力监测、异常预警和运维管理于一体的管网泄漏次声在线监测系统。
对重点监测管段实施连续声学感知，获取能够反映管道运行状态的原始低频声学或振动数据。
从有效信号中提取均方根幅值、频率分布、功率谱密度、特征频带能量和异常持续时间等信息。
在两个具有有效声学传播关系的监测点之间，计算目标信号的互相关特征与传播时差。
结合管道实际长度、有效声波传播速度及测点位置，估计疑似泄漏源在管段中的位置。
同步掌握监测管段的运行压力、压力变化趋势及异常压力事件，为声学数据解释提供运行背景。
建立不同运行时段与工况下的背景声学参考数据，降低正常机械振动和水力运行变化造成的误判。
建立满足时差分析需要的统一采样时间基准，并对时钟失步进行诊断。
对传感器连接状态、采样完整性、供电、通信和本地存储实施监测，保障数据的连续性和可信度。
形成异常发现、管段定位、现场复核、漏点确认、维修处理和效果复测的管理流程。
项目应首先明确被监测管段的管材、管径、壁厚、设计压力、实际运行压力、埋设方式和连接结构。这些信息决定了声学监测技术能否有效应用。
系统需要分别考虑突发性泄漏和持续性隐蔽泄漏。突发事件可能产生明显的瞬态压力扰动，持续性微漏则可能主要表现为相对稳定的宽带或特定低频随机噪声。
严格意义上的次声频率低于20Hz，但实际供水管道泄漏信号不一定主要集中在该范围。
因此，系统应依据管材、压力、传感器响应和现场试验确定实际检测频带，必要时采用次声与其他低频声学信号联合分析的方式。
对于具有实际管道接触条件的阀井，宜优先评估管壁贴附式低频振动监测方式。
传感器应与管道或有效传振构件形成稳定的机械耦合，不宜仅固定在井壁、井盖或无明确传振关系的支架上。
需要明确两个监测点之间的真实管线长度、管材变化、分支连接及有效传播路径。
对于多分支复杂管网，应考虑多个候选声源位置，不宜直接套用单一直管的定位公式。
压力监测主要用于了解声学异常出现时的供水工况，以及辅助识别泵组运行、阀门调整和异常失压等情况。
需要根据地下阀井通信覆盖情况选择数据传输方式，并对高频原始波形与低频统计数据采用不同的上传策略。
低频连续采样、信号计算和多点同步可能产生持续功耗。电池供电方案应根据实际采样、处理和通信负载评估续航能力。
设备安装不得影响供水管道的承压、密封、阀门操作及饮用水卫生安全。涉及地下阀井作业时，应落实相应现场安全措施。
系统应能够区分真实测量、异常数据、传感器故障和定位条件不满足的情况。不得在时间失步或相关信号无效时继续输出确定性定位结论。
管网泄漏次声监测采用“沿线布点、低频感知、同步采样、频谱识别、时差反演、压力复核、现场检漏”的综合技术路线。
通过在目标管段两端安装声学传感单元，采集可能由管道泄漏形成的低频信号，利用幅频变化和双点互相关分析识别异常，再结合管道压力及实际运行记录进行判断。
对管线连接关系清晰的区段，选择A、B两个监测点，分别安装低频声学传感器，并建立统一的测量时间基准。
当两个测点能够在有效频带内识别同一声源时，可进一步估计传播时差，计算该声源相对于两端测点的候选位置。
对于金属管道或存在有效金属连接件的阀井，可在实际管壁、适用阀体或经过验证的机械耦合部位安装低频振动传感器。
此方案不需要将传感器长期浸入水体，但其监测效果受到安装接触、管材、连接结构及频带衰减影响。
当外部振动信号不足且具有合适的安全取压接口时，可根据项目条件评估管内声学测量方式。
管内设备必须符合压力等级、卫生安全、密封和检修要求，不能为了获取声学信号而未经批准改变运营管道结构。
在具有有效测压条件的位置安装压力变送器，记录声学异常发生时的运行压力及变化趋势。
对于大型供水管网，可先根据历史漏点、管道重要性、维修难度和分区漏损趋势划定重点区域，再对适用管段实施双点声学监测。
系统首先判断声学变化是否超过有效基线，再检验两点信号是否存在稳定相关性，随后结合压力和运行状态输出疑似泄漏结果。
对于具有较高关注价值的候选管段，采用现场专业检漏方法进一步缩小范围，并根据实际检查结果确认是否存在真实漏水。
系统可分为现场感知层、数据采集层、边缘计算层、通信传输层、平台分析层及运维应用层。
现场感知层由低频声学传感器、管壁振动传感器、管道压力传感器及必要的状态检测元件组成。
采集层负责将传感器模拟或数字信号转换为带有时间标记的数据记录，完成采样、基础滤波和原始数据缓存。
边缘计算终端在现场执行信号有效值计算、频谱估计、异常事件识别及必要的双通道相关分析。
双点定位需要保证不同监测点的数据具有有效的共同时间基准。系统应对时钟同步状态和可能的相对偏差进行记录。
采用适用的工业有线或无线通信方式，完成事件摘要、统计特征、压力数据与原始波形的远程传输。
保存管网空间资料、设备档案、声学基线、事件记录、分析参数和历史维修结果。
综合声学幅频、双点时差、传播波速、压力变化及运行工况，对候选泄漏事件进行分析和优先级排序。
支持异常确认、现场检漏任务派发、维修记录、结果复测和风险档案管理。
声学传感器与压力传感器 → 数据采集终端 → 边缘信号处理 → 事件数据上传 → 平台综合分析 → 疑似漏水预警 → 现场检漏与维修 → 结果反馈。
针对20Hz以下的目标信号，选用具有实际低频响应能力的测量链路，记录有效声学压力或结构振动变化。
在现场试验表明20Hz以上存在有效泄漏特征时，扩大采集与分析频带，以避免单纯限制在次声频率范围内导致检测信息不足。
对规定分析窗口内的有效信号计算均方根值，反映相应时间段的声学或振动强度。
分析频谱中的主要能量分布和明显频率成分，辅助识别正常设备振动与异常声学变化。
对经过现场验证的频率区间分别计算信号强度，建立不同频带的长期变化记录。
同步采集目标管段两端声学数据，使用互相关或适用的互谱分析方法寻找共同声源的传播时间差。
通过压力变送器获取指定管道节点的压力，辅助分析泄漏声学特征与供水运行条件的关系。
对有效压力数据计算指定时间窗口内的变化率，用于辅助识别快速失压和其他运行异常。
在正常供水、泵组启停、阀门调节及其他代表性工况下采集参考数据，建立适用的噪声背景模型。
采集传感器断线、数据饱和、采样异常、通信故障、供电异常和授时失步等设备信息。
| 监测对象 | 测量方法 | 数据单位 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 管内声学压力 | 水听器或适用动态压力传感器 | Pa | 管内声学扰动分析 |
| 管壁低频振动 | 贴附式振动传感器 | m/s²、mm/s等 | 外部声学耦合监测 |
| 频谱及幅频特征 | 数字信号处理 | Hz及对应幅值单位 | 异常频带识别 |
| 双点时差 | 互相关或互谱分析 | ms、s | 疑似声源定位 |
| 管道压力 | 压力变送器 | MPa、kPa | 供水工况分析 |
| 压力变化率 | 时间序列差分 | kPa/s等 | 快速异常辅助识别 |
当有压管道发生泄漏时，孔口附近的流体速度及压力场可能发生变化，产生湍流激励、压力脉动和管壁振动。
部分能量沿管内水体、管壁及连接部件传播，传感器通过有效耦合测量这些信号，为泄漏异常识别提供基础。
监测点获得的声学数据可简化表示为：
s(t) = l(t) + n(t) + e(t)
其中，l(t)表示可能来自泄漏源的相关信号，n(t)表示正常运行背景干扰，e(t)表示传感器及测量系统噪声。
实际系统无法直接观测三部分的独立真实值，需要通过基线、频谱、相关性和其他信息进行估计。
对N个经过必要校正的有效采样点：
RMS = √[(1/N) × Σs(i)²]
该指标可反映分析窗口内的信号均方根幅值，单位与原始测量物理量一致。
利用适用的频谱估计方法，分析声学信号在不同频率上的功率分布，并对有效频段开展长期趋势比较。
在具有适当频谱定义和单位的条件下：
Eband = ∫[f1,f2] PSD(f)df
其中f1和f2为目标频段边界。Eband可表示该频带的信号均方值，但不能无条件解释为实际流体机械能。
可采用当前特征与正常运行基线的差值描述异常：
ΔE = Ecurrent - Ebaseline
基线应来自具有可比压力、传感器状态和运行工况的历史数据。
设目标管段两个测点分别为A和B，沿实际管线路径长度为L，疑似泄漏源距离A点为x。
在单一直管、波速近似恒定且泄漏源位于两个测点之间的假设下，可建立传播时间关系：
tA = t0 + x/c
tB = t0 + (L-x)/c
其中，c为有效声学传播波速，t0为对应共同信号的源时刻。
定义：
Δt = tB - tA
则疑似声源位置可由下式计算：
x = [L - c×Δt] / 2
当Δt为正时，表示B测点相应信号到达更晚；在上述理想模型中，声源相对更靠近A点。
对于持续性随机泄漏噪声，通常无法直接确定一个明确的源发生时刻，可通过两个同步采集通道的互相关估计传播时差。
RAB(τ) = ∫sA(t) × sB(t+τ)dt
通过寻找符合物理传播条件的稳定相关峰，估计候选时延。
利用双点信号互谱与各自功率谱，可以计算幅值平方相干性：
γ²(f) = |SAB(f)|² / [SAA(f)×SBB(f)]
相干性用于评价两个信号在特定频率上的线性关联程度，但相干性较高本身并不能证明已经发生漏水。
对于存在背景噪声或频带差异的场景，可评估适当的互谱加权方法，通过频率选择和相位信息提高时差分析的稳定性。
当一侧为水听器、另一侧为振动加速度传感器时，两种信号具有不同的物理量和频率响应。
因此，需要根据实际传感器频率响应和相位特性进行匹配，不能将未经处理的不同物理量直接作为完全等价的信号分析。
声学传播速度受管壁弹性、管径、壁厚、材料、流体状态和测量频率影响。
对于部分塑料管道，声学传播还可能具有明显的频率相关特征，应考虑相应频散效应。
在理想模型下，仅考虑时差测量误差δt时：
|δx| ≈ c×|δt|/2
实际定位还受到波速、管道长度、管网分支和相关峰识别等因素影响。
压力变化率可表示为：
Vp = [p(t2)-p(t1)]/(t2-t1)
该指标可辅助识别快速水力异常，但不能单独确定事件原因。
系统应输出声学异常特征、有效频段、双点时差、传播波速、候选位置、分析时间和数据质量信息。
当定位条件不足时，应明确提示“无法可靠定位”或“存在多个候选区段”，不得强行输出唯一漏点。
连续采集实际配置传感器的声学或振动数据，并记录采样时间、测量通道和有效数据状态。
对经验证具有实际响应的20Hz以下频段进行独立分析，形成相应幅值和频谱记录。
按规定时间窗口自动计算频谱、特征频带能量及必要的时频图数据。
针对不同供水时段、压力工况和设备运行状态建立参考声学基线，并支持人工审核更新。
通过多个连续时间窗口的幅频变化、有效频带一致性和异常持续时间识别候选泄漏事件。
当声学波形发生明显快速变化时，保存触发前后原始数据，辅助分析是否存在突发管道异常。
对目标管段两端有效信号执行相关分析，输出互相关曲线、候选时差和质量评价结果。
根据经确认的管道长度、时差和有效波速计算候选位置，并关联管线工程里程。
展示实时压力、历史变化及规定时间窗口的压力变化率。
将声学异常和压力数据放置于统一时间轴，辅助分析正常供水调节与异常事件之间的关系。
对各声学测点、压力测点及数据采集终端建立独立设备档案。
识别传感器失联、数据饱和、异常固定值、授时失步及供电通信故障。
可按管段、时间、异常类型和复核状态查询历史监测事件。
支持导出必要的波形、频谱、时差及压力数据，便于开展专业复核和现场检漏分析。
对确认需要现场检查的事件，形成检漏任务、调查记录、维修结果和后续复测信息。
硬件配置应优先满足目标声学频段、机械耦合、双点同步、长期供电及现场安装要求。
用于测量实际管壁或有效连接附件的低频振动信号，优先考虑能够稳定贴附安装的结构。
适用于具有有效取压或安装条件的管道，主要用于捕捉水体传播的声学压力变化。
用于采集管道静态及缓慢变化的运行压力。若需要分析较快的动态压力，应确认传感器实际动态响应能力。
完成传感器信号匹配、必要放大、抗混叠滤波及信号质量管理。
负责目标声学通道的连续采样、时间标记和原始数据缓存。
为双点相关定位提供统一时间基准，并记录实际同步状态。
执行频带能量统计、异常触发、时差估计和必要的本地质量检查。
用于保存触发前后的原始波形、事件参数和必要的设备诊断信息。
根据现场网络覆盖及实际数据量配置有线或无线远传设备。
可采用固定供电或经过功耗验证的电池供电方式。连续高频采样和复杂边缘计算条件下，应重点核算真实能耗。
包括传感器固定结构、机械保护、防潮密封、接线组件及必要的电气防护设施。
| 序号 | 设备名称 | 主要功能 | 配置建议 |
|---|---|---|---|
| 1 | 低频管壁振动传感器 | 采集管道低频振动 | 双点基础方案配置 |
| 2 | 管内声学传感器 | 采集管内声学压力 | 按安装条件选配 |
| 3 | 工业压力变送器 | 管道运行压力 | 重点管段配置 |
| 4 | 信号调理模块 | 滤波、放大、信号匹配 | 按传感器配置 |
| 5 | 同步数据采集终端 | 连续采样及时间记录 | 核心配置 |
| 6 | 时间同步模块 | 双点采样时间一致性 | 双点定位核心配置 |
| 7 | 边缘计算模块 | 幅频分析与事件识别 | 核心配置 |
| 8 | 数据存储模块 | 波形缓存与事件保存 | 核心配置 |
| 9 | 工业通信模块 | 数据上传与设备远程管理 | 核心配置 |
| 10 | 固定或备用电源 | 系统运行供电 | 按现场功耗配置 |
| 11 | 传感器安装组件 | 机械耦合及可靠固定 | 基础配置 |
| 12 | 设备防护组件 | 防水、防潮和机械保护 | 按环境配置 |
| 13 | 泵阀状态数据接口 | 提供运行工况参考 | 按需配置 |
| 14 | 分区流量数据接口 | 与漏损趋势分析协同 | 按需配置 |
对于一段具有明确管道连接关系的监测区段，可在两端分别配置低频声学传感器及数据采集终端，再根据实际需要布置压力测点和统一授时设施。
以下参数为工程设计阶段的参考范围，不构成某一具体设备的已验证技术规格。最终量程、准确度、有效频带、响应时间和定位性能，应通过相应设备资料及现场试验确认。
| 参数项目 | 参考技术要求 | 单位或说明 |
|---|---|---|
| 次声监测频段 | 低于20Hz，具体下限由有效响应确定 | Hz |
| 扩展低频监测 | 可评估20～200Hz及更宽范围 | Hz |
| 管壁振动测量 | 加速度或振动速度 | m/s²、mm/s |
| 管内声压测量 | 按目标频带及动态范围选型 | Pa |
| 信号有效值 | 按规定分析窗口计算 | 与原始信号单位一致 |
| 声学采样率 | 可评估100～4000Hz及其他适用值 | 结合最高有效频率确定 |
| 采样通道 | 按实际同步监测点数量确定 | 声学测量通道 |
| 时间同步精度 | 依据定位误差预算设计 | 需现场验证 |
| 有效声学传播波速 | 现场标定或专项模型计算 | m/s |
| 双点有效监测距离 | 由信噪比和相关稳定性确定 | m |
| 管道压力范围 | 参考0～1.0MPa、0～1.6MPa等 | 按实际系统压力选型 |
| 压力测量准确度 | 参考±0.1%FS～±0.5%FS等级 | 按设备实际性能确定 |
| 压力变化率 | 根据有效压力数据计算 | kPa/s或其他适用单位 |
| 原始波形缓存 | 满足目标事件前后数据保存要求 | 按采样率与窗口计算 |
| 数据通信 | 工业有线或无线通信 | 现场验证覆盖条件 |
| 设备防护 | 满足潮湿、积水及安装环境要求 | 按实际环境选型 |
| 设备自诊断 | 断线、失步、通信、供电、数据质量 | 基础配置 |
如果监测系统以“次声”作为核心技术特征，应对传感器及完整测量链路进行20Hz以下频率响应验证。
应重点关注目标频段的内部噪声及最低可检测信号，而不能仅凭数字采集位数判断低频测量能力。
接触式传感器的固定结构与管壁连接状态，会直接影响实际测量频率响应及长期稳定性。
时间同步精度、有效频带和信号相关性共同决定时差估计能力，不能仅以采样间隔等同于定位误差。
有效监测距离应通过已知位置的受控试验验证，不应脱离管材、背景噪声和工况给出统一的固定覆盖半径。
报警准确性应使用具有真实标签的正常工况和试验异常数据评价，并记录具体管段、压力、噪声及试验条件。
集中展示声学监测管段数量、设备在线状态、当前异常事件、待复核区域和历史检漏记录。
利用管网空间数据展示管段、阀门、监测点和疑似泄漏位置，支持根据实际管道里程查询监测资料。
以时间序列曲线展示原始声学或振动波形，明确标注频段、采样率及实际测量单位。
显示目标频段的均方根幅值、峰值、频谱及频带能量变化，支持不同时间窗口对比。
将频率、时间与信号强度关联展示，辅助识别持续性异常与短时机械干扰。
展示A、B两个测点的原始信号、相关曲线、候选相关峰和估计时差。
根据有效波速、实际管道长度和时差计算结果，在管线地图中显示疑似位置及不确定性范围。
展示对应管段的压力实时值、历史趋势及声学异常时段内的压力变化。
通过统一时间轴将低频幅值、频带能量和压力变化进行对比，辅助分析异常事件。
为不同测点建立正常运行声学参考数据，保存基线更新时间、对应工况和使用条件。
展示传感器连接、采样质量、时间同步、通信和供电状态。
保存事件时间、涉及测点、频谱特征、候选位置、数据可信度及人员复核记录。
将疑似泄漏事件与现场核实、检漏结果、维修方式及最终确认状态关联。
生成监测区段报告、声学异常分析报告、疑似定位报告和维修复测报告。
根据经过审核的正常运行数据，建立不同时间段和压力条件下的声学参考范围。
将次声频段与经过验证的其他低频频段分别统计，分析异常是否仅集中于个别频带。
对长期出现的异常幅频特征进行时间连续性评价，避免将单个短时噪声尖峰直接认定为漏水。
对具有有效同步条件的两个测点计算共同信号的相关程度，并评估结果是否稳定。
当不同频带表现出不同传播时延时，可结合实际管道特征分析频散影响。
当能够获取有效运行记录时，将声学异常与泵组启停、阀门动作和调压状态进行关联，辅助排除部分正常运行干扰。
对于已经建立独立计量区的管网，可将有效夜间最小流量、压力和分区净输入变化纳入候选泄漏分析。
复杂分支管网可能存在多个能够解释同一组声学时差的候选位置，系统应保留位置不确定性。
对于反复出现的异常，可根据声学特征、时差及发生时段进行聚类，辅助判断是否来自同类运行工况。
在有足够验证数据的条件下，可综合声学异常持续时间、相关稳定性、压力异常和管段重要性进行检查优先级排序。
智能算法输出的评分属于辅助研判指标，不应未经验证就解释为真实漏水概率。
将现场确认的真实漏点与误报事件作为后续模型调整依据，持续修正特征频带和异常判断条件。
建立以声学异常为主要触发依据、以双点定位和压力状态作为辅助证据的分级预警机制。
当目标频带幅值连续超出对应正常基线时，生成声学关注事件。
当某频段持续出现新的能量变化模式时，可生成专项复核提示。
当两个有效测点在相应频段出现持续且具有合理传播关系的相关信号时，进一步开展疑似声源定位。
当声学异常伴随明显压力变化时，提高对水力异常的关注等级，但不直接认定已经爆管。
对于传感器失联、波形饱和、时钟失步和数据缺失等情况，生成独立设备故障提示。
声学信号出现轻微异常，但缺少持续性或多测点证据时，保留事件并继续观察。
当异常连续出现，且无法由当前正常基线解释时，组织信号质量和实际运行工况复核。
当异常信号具备持续性、双点相关性和相对稳定的候选位置时，安排专业现场检漏。
当声学异常伴随严重失压、地表冒水或其他可能影响供水安全的实际迹象时，按照供水应急预案开展专业处置。
报警结果应区分“声学异常”“疑似泄漏”“现场确认漏水”和“已排除异常”等状态。
普通次声监测平台不应仅依据一个相关峰或单个声学报警，未经授权自动执行重要供水阀门关闭或泵组停机。
声学异常触发 → 原始数据核查 → 双点时差分析 → 压力及运行工况关联 → 候选管段确定 → 现场专业检漏 → 故障确认 → 维修复测 → 事件归档。
收集目标管网的管材、管径、管线长度、阀门、管道压力、供水分区及历史漏损资料。
在候选监测位置采集代表性正常运行声学数据，识别交通、泵站和其他机械噪声来源。
综合供水重要性、历史故障记录、现场安装条件和声学传播效果确定重点监测管段。
比较适用的管壁振动与管内声学测量方式，选择能够有效获取目标泄漏特征的技术方案。
在具有明确管道传播关系的两端设置声学监测点，必要时增加中间测点以缩短监测区段。
对于外部贴附式设备，应保证传感器与实际管道或有效连接构件稳定接触，安装结构不得影响阀门正常使用。
涉及管道开孔、承压接口和饮用水接触部件时，应按照经过批准的专业方案施工。
选择有效取压位置，检查压力传感器量程、安装密封及实际压力数据。
完成信号调理、采样设置、数据存储及通信设备部署。
验证双点测量的相对时间偏差，明确是否满足目标定位分析需求。
根据现场正常背景及受控异常信号，识别具有实际信噪比和传播能力的频率范围。
利用安全、位置已知的受控事件，对目标频带的有效传播时间和波速开展标定。
通过已知源位置试验，比较真实位置和系统候选位置，统计实际定位误差。
分别在正常泵阀运行、代表性背景噪声和受控泄漏条件下检查异常识别性能。
检查监测点编号、管道里程、声学波形、压力趋势、事件时间和地图定位结果。
在代表性运行周期内持续记录声学基线、传感器状态、异常事件和数据完整性。
按照实际合同和批准的技术方案，对设备功能、有效检测频带、数据质量、时差分析和定位试验结果进行验收。
提交测点布置图、传感器技术资料、采样配置、波速标定、定位验证、数据质量报告和运维操作文件。
定期核查声学传感器、压力变送器、供电设备及通信终端运行状态。
检查管壁传感器是否松动、接触面是否发生变化，以及安装位置是否受到积水或其他外部干扰。
根据设备要求核查频率响应、通道增益、测量噪声和必要的校准状态。
检查压力测点、取压接口、量程及数据稳定性。
长期跟踪测点间的相对时钟偏差。当同步状态异常时，应限制使用相应数据进行高精度定位。
检查数据上传、通信恢复、储能状态及必要的备用供电能力。
定期统计采样缺失、异常数据、缓存覆盖和数据过期情况。
管网拓扑、泵组运行、阀门调度或周边环境发生明显变化后，应重新评估相应声学基线。
当监测管段更换管材、调整连接结构或改变有效声学传播路径时，应更新相关定位参数。
根据报警可信度和管段重要性安排适用的听音、相关检漏及其他专业核查。
在可比运行条件下，对维修前后的声学异常、时差特征及必要的压力数据进行比较。
保存设备维护、异常报警、现场检查、维修过程和复测结果，形成可追溯的管段运行记录。
固定式在线监测能够在无人值守条件下持续获取声学数据，减少对周期性人工检测时间的依赖。
通过覆盖经验证的次声和低频频带，可以针对不同管材寻找较适合的泄漏信号分析范围。
对具备外部接触条件的管道，可采用稳定的贴附式测量结构，减少对管内安装接口的依赖。
通过共同声源的时差分析，可将部分异常由单点告警转化为具有空间参考意义的候选管段。
利用频谱、频带能量和时频特征，可以获得比单一幅值阈值更完整的声学异常描述。
结合压力和供水运行状态，可辅助判断声学变化是否可能与正常水力操作有关。
保存原始波形、相关曲线及算法配置，便于后续对疑似事件重新分析。
系统可以将声学异常与具体管段、阀井和维修记录关联，形成面向地下管网的长期监测档案。
次声及低频监测不能保证发现所有泄漏。对于声学激励弱、传播衰减严重或存在强背景噪声的管段，应联合其他检漏方式开展判断。
适用于供水量较大、停水影响范围广的重要输配水管线，重点监测突发性异常和持续性声学变化。
适用于道路下方具有合适阀井或管道接触位置的供水管段，可通过沿线布点开展持续监测。
对具有明确分区和管线资料的住宅供水区域，可结合夜间低用水时段开展声学异常分析。
对连续生产、设备振动较多的区域，应建立工况相关背景噪声模型，避免将正常生产振动误判为漏水。
根据阀门及其他有效连接件的机械耦合情况，布设低频管壁振动监测设备。
根据实际管材、内压和传播条件评估声学传感方式，重点关注重要连接及历史故障区段。
重点研究较低频信号的有效传播、管壁耦合和波速变化，按实测结果确定传感器间距。
可按照风险和声学有效传播距离划分多个监测区段，避免将整条长距离管线视为单一可定位区间。
对维修困难、事故影响较大的穿越段，可在适当位置配置双点声学监测，为异常调查提供线索。
可在更新改造前后对重点管段声学状态进行对比，为后续管网运维积累资料。
在具有有效分区计量数据的区域，可将声学监测与夜间最小流量及压力分析联动，提高疑似漏水排查的针对性。
通过提高隐蔽漏水异常的可观测性，有助于更早安排专业排查，减少部分持续性漏水长期未被发现的可能性。
利用有效双点时差和候选位置，可为现场检漏提供更明确的重点调查区段。
对重要管线开展持续声学与压力监测，可以为异常供水事件提供补充信息，并辅助安排运维响应。
长期保存管段声学基线、异常发生时间和维修资料，有助于形成更完整的地下管网运行档案。
在线监测可以帮助区分常规巡检和重点异常复核任务，但不能完全取代必要的人工检查。
项目经济效益应基于真实减少的漏水量、边际供水成本、维修费用、设备投资与持续运维成本进行评价。
若某已确认漏点修复后，通过有效分区计量与工况修正验证日均真实漏失减少量为Qd，则在对应统计周期D内：
Vsaved = Qd × D
在具备有效成本资料时，可进一步估算相关水资源及供水运行成本的减少。
应将设备建设、安装、通信、校准、人工检漏和维护费用纳入投资评价，并采用真实运行成果计算。
不能将声学异常幅值下降直接解释为已经节省的水量，也不能在没有现场数据的情况下承诺固定的漏损降低比例或投资回收周期。
该强制性工程建设规范自2022年10月1日起实施，为城市给水工程的建设、运行与安全管理提供基础规范要求。
该规程涉及流量法、压力法、噪声法、听音法、相关分析法及成果检验，可为管网漏水专项检测提供技术参考。
其中与GB 55026-2022现行强制性要求存在调整关系的原强制性条文，应执行现行强制性工程建设规范。
可为管网漏损控制、分区计量、压力管理及相关评定工作提供依据。
可用于供水管网运行维护和安全管理等相关工程环节。
适用于生活饮用水卫生要求。涉及供水介质接触、管道开孔或其他可能影响水质的安装作业，应满足相应卫生安全要求。
可用于现场电气设备外壳防尘、防水能力的选型和评价。
建办城〔2022〕2号文件围绕供水管网改造、分区计量、压力调控、智能化建设和管理机制提出相关工作要求。
发改办环资〔2022〕141号文件对2022年至2025年的相关试点建设安排、重点任务和管理要求作出规定。
其中涉及的2025年建设目标属于该阶段历史政策目标，不应直接解释为2026年所有工程的新建强制技术指标。
2026年5月发布的城市公共供水管网漏损治理可复制政策机制清单（第三批），可作为相关漏损治理管理机制和经验总结的参考资料。
项目应根据实际管网类型、工程所在地、设备安装方式及现行有效版本确定适用要求。声学监测算法本身的检测准确率和定位精度，仍需要通过实际项目试验确认。
本方案未获得可以公开核验的实际工程项目名称、竣工验收资料、原始监测记录或漏点维修结果。
因此，本章不将假设性技术设计描述为已经完成的成功案例。以下内容为原创应用工况与工程验证推演，用于展示技术实施方法。正式发布实际成功案例时，应使用已经授权且经过核验的项目资料替换。
假设某城市道路下方存在一段720m长的压力供水管道，两端分别设置A、B声学监测点。
在能够实现稳定机械耦合的管道位置安装低频振动传感器，并配置同步采集终端和压力监测设备。
假设经过受控试验得到该分析频带的有效声学传播波速为600m/s。
假设通过有效互相关分析得到：
Δt = tB - tA = 0.20s
x = [720 - 600×0.20]/2
x = 300m
在假设传播模型成立的条件下，疑似声源位于距A测点300m的位置。
该结果只是数学推演，未包含真实现场波速、时延估计和管线拓扑误差，也不意味着该位置已经存在漏点。
应在候选区段开展适用的现场检漏，必要时根据多点检测结果缩小位置范围，并通过实际检查确认故障。
假设某供水管段在多个夜间监测窗口内出现持续低频能量升高。
系统对目标频带进行幅值统计，并与相同运行工况下的声学基线比较。
如果两个测点的有效相关信号长期存在，并得到较稳定的候选时差，可提高该管段的现场复核优先级。
检查异常期间管道压力是否存在相应变化，同时核查正常夜间用水及泵阀运行记录。
即使声学异常持续存在，也只能形成疑似泄漏判断，是否真实漏水仍需现场确认。
假设某区域以塑料配水管道为主，现有外部声学信号在较长传播距离后明显减弱。
通过现场测试选择具有较高相关性的低频范围，并对传感器安装方式进行专项适配。
根据实际有效传播距离调整相邻监测点间距，减少因信号衰减造成的定位失效。
在已知位置的安全受控试验中核查波速和定位误差，再确定正式工程的监测范围。
假设某独立计量区的夜间最小流量在相近压力和用户需求条件下持续升高。
根据历史漏点、管材及实际管线拓扑，选择具有适当声学检测条件的重点管段。
在相关管段两端实施双点低频声学采集和异常特征分析。
将有效声学时差结果与DMA流量、压力及其他运行资料进行关联，形成现场检漏优先级。
真实治理效果应根据漏点确认、维修记录及维修前后的可比水量数据进行评价。
真实工程案例宜包含项目背景、管网材质、监测区段长度、设备配置、监测周期、实际异常波形、定位结果、现场漏点确认记录和维修后复测资料。
只有在取得真实资料及必要授权后，才能将相关内容作为已完成的成功案例对外发布。
[1] GB 55026-2022《城市给水工程项目规范》。
官方公告：查看标准公告
[2] CJJ 159-2011《城镇供水管网漏水探测技术规程》。
标准资料：查看技术规程
[3] CJJ 92-2016（2018年版）《城镇供水管网漏损控制及评定标准》。
标准资料：查看标准资料
[4] CJJ 207-2013《城镇供水管网运行、维护及安全技术规程》。
标准资料：查看技术规程
[5] GB 5749-2022《生活饮用水卫生标准》。
国家标准信息：查看标准信息
[6] GB/T 4208-2017《外壳防护等级（IP代码）》。
国家标准信息：查看标准信息
[7]《关于加强公共供水管网漏损控制的通知》，建办城〔2022〕2号。
政策信息：查看政策说明
[8]《关于组织开展公共供水管网漏损治理试点建设的通知》，发改办环资〔2022〕141号。
政策文件：查看政策文件
[9]《城市公共供水管网漏损治理可复制政策机制清单（第三批）》，2026年。
政策信息：查看政策公告
[10] Gao Y., Brennan M. J., Joseph P. F., et al. A model of the correlation function of leak noise in buried plastic pipes. Journal of Sound and Vibration, 2004.
该研究关注埋地塑料管泄漏噪声的相关函数模型，可为塑料管道低频信号传播及双点相关分析提供参考。
[11] Zeng W., Cazzolato B., Lambert M., et al. Coherenceogram for leak detection in water pipes. Journal of Sound and Vibration, 2022.
该研究探讨通过频率相关相干性信息识别较弱管道泄漏声学信号，为频率相关时差分析提供参考。
[12] Cui X., Gao Y., Han X. On the mixed acoustic and vibration sensors for the cross-correlation analysis of pipe leakage signals. Applied Acoustics, 2024.
DOI：10.1016/j.apacoust.2023.109798
该研究比较不同声学与振动传感器的频率响应及互相关分析特性，可为管壁振动与管内声压测量方案的技术选择提供参考。
[13] Feng C., Zhao J., Ran Q., et al. Acoustic-based approach for micro-leakage detection and localization in water supply pipelines. Environmental Science: Water Research & Technology, 2024.
该研究针对供水管道微小泄漏的声学检测和相关定位进行实验，为复杂管件条件下的声学检测研究提供参考。
上述研究和标准分别适用于特定的理论分析、试验条件或工程范围。研究中出现的定位误差、有效监测距离和检漏性能，不能脱离原始实验条件直接转化为通用产品参数。
管网泄漏次声在线监测方案以供水管道的低频声学扰动为监测对象，将有效频段信号采集、幅频特征提取、双点互相关定位和管道压力分析相结合，形成面向重点压力供水管段的在线异常识别体系。
方案强调根据真实管材、压力、背景噪声和安装条件确定监测频段，采用与实际管道形成稳定机械耦合的传感结构，并通过有效时间同步和现场波速标定提高双点时差分析的可靠性。
系统在技术上区分持续性隐蔽泄漏噪声与突发性压力扰动，分别采用长期幅频基线分析和瞬态事件识别方法，避免将不同物理过程混为一类。
通过与管道压力、泵阀运行及分区流量资料进行关联，可以为异常判断提供补充依据，并为现场检漏安排提供更有针对性的候选区段。
实际工程应以可验证的检测频段、信噪比、双点相关质量、定位误差和数据完整性作为重要技术评价内容。对无法形成稳定有效相关信号的管段，应如实说明技术限制，结合其他检漏方法开展工作。
通过建立从声学感知、异常分析、现场检漏到维修复测的完整运维流程，管网泄漏次声监测可以为城市供水管网隐蔽漏水排查、重点管段风险管理和长期智能化运维提供技术支持。
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