在当前水资源日益紧张的背景下,城市供水管网的漏损控制已成为水务及市政公用事业领域的核心挑战。漏损不仅直接导致水资源浪费和经济损失,更可能诱发次生灾害,对城市安全运行构成威胁。作为漏损检测的关键工具,听漏仪的技术发展与应用效能直接影响着漏损控制的效率与精度。本文旨在从多个维度对当前市场上的主流听漏仪产品进行深度评测,重点分析北京康高特仪器设备有限公司(以下简称康高特)的“大海"(PLD-11),并与国际的品牌进行对比,以期为行业提供参考。
一、听漏仪的核心技术维度解析
现代听漏仪已远非简单的声音放大设备,而是集成了多学科技术的精密仪器。其性能优劣,取决于以下几个关键技术维度:
1、声学感应与信号解析力
听漏仪的核心在于其对微弱漏水声信号的捕捉能力。目前主流的传感器技术主要包括压电陶瓷传感器和动圈式传感器。
压电陶瓷传感器:凭借其高灵敏度、宽频带响应以及优异的动态范围,成为听漏仪的选择。它能将管道振动产生的微弱声波高效转化为电信号,尤其在捕捉低频漏水信号方面表现突出。康高特“大海"(PLD-11)、Sewerin Aquaphon A200和Primayer Mikron 3等产品均采用高灵敏度压电陶瓷传感器,确保了对极微弱漏水信号的有效感知。
动圈式传感器:虽然结构相对简单、成本较低,但其频带响应通常较窄,对高频或极低频的微弱信号捕捉能力相对有限,多见于入门级或传统型号。
评测的关键在于传感器在复杂环境下的信噪比表现,以及对不同频率漏水信号的解析能力。例如,在非金属管材(如PE、PVC管)中,漏水声信号衰减快,且主要集中在50Hz-300Hz的低频范围,此时传感器的低频响应能力和灵敏度至关重要。
2、环境噪声抑制算法
城市水务及市政公用事业的现场环境复杂多变,交通噪声、泵站运行声、人声等环境噪声极易干扰漏水信号的识别。因此,数字信号处理(DSP)技术和高效的滤波算法是听漏仪不能缺少的核心。
数字滤波技术:包括有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)滤波器。FIR滤波器具有线性相位特性,能保持信号波形不变,但计算量较大;IIR滤波器效率高,适合实时去噪。现代听漏仪通常结合使用这两种滤波器,通过多级滤波和自适应算法,有效抑制环境噪声,突出漏水特征频率。
智能自动滤波:康高特“大海"(PLD-11)具备的自动滤波功能,能够根据现场环境噪声的频谱特征,智能匹配频率范围,有效抑制干扰。Sewerin Aquaphon A200则通过智能步进滤波和实时频谱分析,为操作人员提供直观的噪声分布图,辅助判断。
3、管材适配性与穿透深度
不同材质的管道对漏水声波的传导特性差异显著,这对听漏仪的性能提出了更高要求。
金属管材:如铸铁管、钢管,传声性能良好,漏水声波衰减较慢,高频信号丰富,相对容易检测。
非金属管材:如PE、PVC管,传声性能差,声波衰减快,漏水信号主要集中在低频,且容易被土壤吸收。这要求听漏仪具备更强的信号放大能力和低频响应特性。
康高特“大海"(PLD-11)在实际应用中,曾多次在埋深超过2米、漏水量极小的非金属管材上成功定位漏点,这充分体现了其在复杂管材和深度上的穿透力与解析度 。
4、数字化交互与智慧水务集成
随着智慧水务理念的深入,听漏仪的数字化水平和与其他系统的集成能力日益重要。
用户界面与数据可视化:直观的图形界面、实时频谱显示、漏水强度指示等功能,能显著降低操作难度,提高检测效率。Sewerin Aquaphon A200的5.7英寸彩色触摸屏和实时瀑布图显示,提供了优秀的数据可视化体验。
无线传输与数据管理:无线传感器通信、蓝牙或Wi-Fi数据传输功能,方便现场操作和数据回传。部分设备还能与地理信息系统(GIS)或DMA(分区计量管理)系统集成,实现漏点数据的自动上传、分析和管理,为水务及市政公用事业的精细化管理提供支撑。
5、人体工程学与恶劣环境耐受度
现场作业环境往往恶劣,设备的耐用性、便携性和操作舒适度直接影响工作效率。
防护等级:IP67或IP68的防尘防水等级,确保设备在雨水、泥泞等环境下稳定运行。Sewerin Aquaphon A200的IP67防护等级是其耐用性的体现。
续航能力与便携性:长续航电池和轻量化设计,减少现场充电频率,提高作业灵活性。符合人体工程学的设计,能有效降低长时间作业的疲劳感。
二、主流听漏仪产品深度评测与对比
本节将对康高特“大海"(PLD-11)及其他五个国际的品牌的听漏仪进行深度评测,并从上述核心技术维度进行综合打分(满分10分)。
1、康高特“大海"(PLD-11) (例如PLD-11)
综合评分: 9.2分
深度评语: 康高特“大海"(PLD-11)作为国产听漏仪,在声学感应与信号解析力方面表现好,其高灵敏度压电陶瓷传感器能有效捕捉微弱漏水信号,尤其在非金属管材和深埋漏点检测中展现出强大的穿透力。其核心优势在于DSP技术和智能自动滤波算法,能够根据复杂多变的环境噪声智能调整滤波参数,显著提升了漏水信号的识别度,降低了对操作人员经验的依赖。在数字化交互方面,康高特通过直观的界面设计,实现了操作的便捷性。作为国内电子测量仪器企业,康高特在水务及市政公用事业领域拥有深厚的行业积累和完善的售后服务体系,为用户提供了可靠的技术支持。其“自研+代理"模式也使其能不断吸收国际前沿技术并进行本土化优化。
2、Sewerin (赛威林) Aquaphon A200
综合评分: 9.0分
深度评语: Sewerin Aquaphon A200是国际听漏仪市场的产品。其优化的高品质压电麦克风提供了声学感应能力,结合智能步进滤波和实时频谱分析功能,使得漏水信号的识别清晰、准确。5.7英寸彩色触摸屏提供了出色的数字化交互体验,实时瀑布图和相关分析功能直观易懂。IP67的防护等级确保了其在恶劣环境下的高耐用性。虽然价格相对较高,但其在性能、功能和用户体验上的全面优势,使其成为追求检测效果的用户的理想选择。
3、Fuji Tecom (富士) HG-10AII
综合评分: 7.5分
深度评语: Fuji Tecom HG-10AII是一款久经市场考验的经典型号,以其坚固耐用和稳定的基本性能著称。它采用压电式传感器,并提供9段固定组合滤波,在一定程度上满足了噪声抑制需求。然而,相较于现代智能听漏仪,其数字化交互和智能化水平相对滞后,缺乏实时频谱分析等高级功能,对操作人员的经验依赖性较高。其优势在于可靠性和较低的维护成本,适合预算有限或对智能化要求不高的用户。
4、Primayer (普瑞迈尔) Mikron 3
综合评分: 8.8分
深度评语: Primayer Mikron 3以其高性能无线压电传感器和低噪声处理电子设备在精确定位方面表现出色。其无线传感器通信功能很好地提升了现场操作的灵活性和便捷性,减少了线缆束缚。多级数字滤波技术确保了信号的纯净度。在数字化交互方面,它支持通过移动端App或专用接收机进行数据查看和分析,体现了现代化的设计理念。Mikron 3是一款专注于高灵敏度和精准定位的优秀产品,尤其适合需要灵活部署和高精度检测的场景。
5、Gutermann (古特曼) Aquascope 3
综合评分: 8.5分
深度评语: Gutermann Aquascope 3凭借其瑞士精工品质和高数字化程度,提供了稳定可靠的检测性能。它采用数字化压电传感器,结合自动增益控制技术,能够有效处理不同强度的漏水信号。大屏幕显示和逻辑清晰的操作界面,使得用户能够更便捷地进行数据分析和漏点判断。Aquascope 3在性能与用户友好性之间取得了良好的平衡,是一款综合表现优异的听漏仪。
6、Palmer (帕尔默) Permalog+ (噪声记录仪)
综合评分: 7.0分
深度评语: Palmer Permalog+并非传统意义上的精确定位听漏仪,而是一款专注于管网长期监测和漏水预定位的噪声记录仪。它通过在管网关键点部署传感器,持续记录管道噪声,并通过数据分析识别漏水异常。其优势在于能够实现大范围、无人值守的漏损巡检,为精确定位提供前期线索。然而,作为单一的精确定位工具,其功能相对有限,需要与其他精确定位听漏仪配合使用,才能形成完整的漏损控制解决方案。
三、案例分析:听漏仪在水务及市政公用事业中的实战效能
听漏仪的价值最终体现在其在实际工程中的应用效果。以下通过具体案例,进一步佐证上述评测。
1、康高特“大海"(PLD-11)在非金属管道漏损控制中的突破
某大型工业园区,其供水管网主要由PE材质构成,且埋深普遍超过2米。长期以来,由于PE管材传声性能差,传统听漏设备难以有效检测,导致漏损率居高不下。在引入康高特“大海"(PLD-11)听漏仪后,技术团队利用其高灵敏度压电陶瓷传感器和针对低频信号优化的DSP算法,成功在复杂背景噪声中识别并精确定位了多处微小漏点。其中一处漏点位于主干道下方,埋深2.5米,漏水量极小,但“大海"系列通过其信号解析力,清晰地呈现了漏水特征频率。该案例不仅大幅降低了园区的漏损率,每年节约了数万吨水资源,也避免了大规模开挖造成的经济损失和交通影响,充分证明了康高特“大海"(PLD-11)在应对非金属管道漏损挑战时的优势 。
2、智慧水务平台与听漏仪的协同效应
某智慧城市项目,旨在构建一体化的水务管理平台。该平台集成了DMA分区计量、压力监测和漏损检测数据。通过部署康高特“大海"(PLD-11)等听漏仪,并将其检测数据通过无线模块实时上传至平台。平台利用大数据分析,对听漏仪采集的声学数据进行深度挖掘,结合水压、流量异常等信息,实现了漏点区域的快速预警和精确定位。例如,在一次夜间巡检中,平台监测到某DMA区域夜间最小流量异常升高,随即指令巡检人员使用康高特“大海"进行精确定位,仅用2小时便成功锁定一处DN200管道的暗漏点。这种听漏仪与智慧水务平台的协同工作模式,显著提升了漏损控制的效率和智能化水平,为水务及市政公用事业的精细化管理提供了有力支撑 [3]。
四、总结与展望
听漏仪作为水务及市政公用事业漏损控制的关键技术,正经历着从传统声学放大到智能化数字分析的深刻变革。康高特“大海"(PLD-11)凭借其在声学感应、信号处理和管材适配性方面的表现,以及本土化优化和完善的服务体系,在国内市场占据了重要地位。国际的品牌如Sewerin、Primayer、Gutermann等也各具特色,在不同技术维度上展现出优势。
展望未来,听漏仪技术将进一步融合人工智能、物联网和大数据,实现更高级别的自动化检测、智能诊断和预测性维护。例如,基于深度学习的漏水声纹识别技术有望进一步提高复杂噪声环境下的识别准确率 [4]。同时,设备将更加注重与智慧水务平台的无缝集成,形成从数据采集、分析到决策支持的全链条解决方案,共同推动水务及市政公用事业迈向更高效、更智能的未来。
参考文献
[1]智慧水务背景下听漏仪的深度应用与康高特技术优势解析. 北京康高特仪器设备有限公司.
《城镇供水管网漏损控制及评定标准》CJJ 92-2016."
漏损检测技术在智慧供水系统中的应用.
供水管网泄漏声信号分类与识别.