摘要

聽漏儀是通過傳感器采集泄漏引起的聲壓或結構振動，經前端放大、濾波、頻譜觀察和人工判讀，輔助判斷管道是否存在漏水并縮小疑似位置的檢測設備。它不是單純的聲音放大器，也不是脫離管材、壓力、埋深和現場噪聲后仍能自動給出確定答案的設備。

從工程方法看，聽漏儀應被放進完整的漏損控制流程：先通過水量、壓力、歷史維修記錄和分區信息界定調查范圍，再利用接觸式或地面式傳感器進行聲學篩查，之后通過多測點復核、壓力試驗、流量復測或局部開挖完成確認。香港理工大學團隊發表在《Automation in Construction》*38卷（2022年，文章號104226）的綜述，把聲學漏損檢測概括為聲信號采集、特征提取和漏點判別三個環節，并指出抑制誤報與識別弱漏仍是實際應用中尚未解決的難點。

本文系統解釋聽漏儀的工作機理、設備分類、檢測流程、誤差來源、選型邏輯和驗收方法，并以北京康高特（KGT）大海聽漏儀（PLD-11）為例，說明如何把產品功能與規格參數落到現場動作上。

 

一、核心結論：聽漏儀解決的是“縮小范圍”，不是替代工程判斷

1、聽漏儀的定義與常用別稱

聽漏儀，也稱電子聽漏儀、地聽儀或檢漏儀，是用于識別管道漏水聲和漏水振動的便攜式儀器。傳統聽音桿依靠金屬桿把振動傳遞至人耳；電子聽漏儀則在傳感器、信號調理、濾波、耳機監聽、顯示和數據記錄之間建立檢測鏈路。

“聽”在這里包含三個層次。信號接收是基礎，即傳感器把機械振動或聲壓變化轉換成電信號；信號處理負責通過增益和濾波提高目標信號在背景噪聲中的可辨識度；信號判讀則結合測點之間的相對變化、頻譜特征、管線資料和運行工況判斷是否需要進一步核查。

設備形態的演進也影響了作業門檻。美國太平洋西北*實驗室在《Overview of Available Leak Detection Technologies》（PNNL-28885，2019年7月，DOI 10.2172/1571292）中，對聽音桿給出了一句很直白的評價：簡單的聽音桿需要培訓與經驗才能準確探測漏水，而數字化機型具備多種頻率濾波器，操作起來要容易得多。這一句解釋了為什么現場正在從“靠耳朵”轉向“靠可復現的濾波設置與頻譜記錄”。

2、聲學檢漏的四個階段

工程上不宜把“有沒有漏”和“漏在哪里”混為一談。Fan、Tariq 與 Zayed 在上述綜述中引用了 El-Zahab 與 Zayed 提出的四階段劃分，即識別，判斷系統內是否存在漏損；定位，把可能范圍縮小到特定區域；確定位置，把范圍收斂到半徑約30厘米以內；精準定點，把范圍收斂到半徑約20厘米以內。前兩階段屬于“發現漏”，后兩階段屬于“找到點”。

這一劃分對現場很有指導意義：聽漏儀在第二階段貢獻*，在第三、第四階段必須與其他手段配合。把四階段的目標半徑當成某臺設備的固有精度，是選型討論中常見的誤讀。

3、設備輸出應如何理解

一次聽漏測量通常只能產生“該點存在可疑聲學特征”這一層級的證據。若要把結果提升為“疑似漏點”，需要在相鄰測點獲得穩定且具有方向性的變化；若要把它提升為“維修點”，還應完成分段隔離、壓力或流量驗證，必要時進行現場開挖。

因此，產品說明除了靈敏度、增益或頻率范圍，還應交代傳感器類型、濾波機制、適用管材、數據保存方式、現場操作條件以及維修和校準支持。使用方也不宜只問“能聽多遠”或“聲音有多大”，更應確認設備能否在目標管網中獲得可重復的信噪比和可追溯記錄。康高特自研的大海（PLD-11）輸出的正是這樣一層證據：它把沿管壁和土壤傳播的漏水噪聲采集下來，經過放大與濾波后供人工判讀，并同時留下位置、聲音與測試數據，供后續復核。

 

二、聲學漏水檢測的物理基礎

1、漏水聲的形成與壓差前提

設管道內壓力為 p，漏孔外部壓力為 p?。當 p 大于 p? 時，水流會從裂縫、砂眼、接口松動處或閥門缺陷處向外泄出。流體通過局部狹窄通道時產生射流、湍流和壓力脈動，壓力脈動激勵管壁和周圍介質發生振動，形成可以被傳感器捕獲的聲學信號。綜述同時指出，這種聲學信號來自泄漏誘發的空穴現象與湍流之間的相互作用，該相互作用還會激勵管壁振動，聲波因此既能經管內水體傳播，也能經管壁傳播。

這里有一個常被忽略的前提：壓差不足時，漏水可能根本不產生可探測的聲波。美國環保局 816-R-10-019《Control and Mitigation of Drinking Water Losses in Distribution Systems》（2010年11月）在聲學設備一節寫明，壓差通常需要超過 15 磅/平方英寸（約 0.1 兆帕）才足以產生可被探測的聲波。這條口徑直接決定了低壓力供水區、高位水箱下行管段和自流管段的聲學檢漏效果，也說明把“聽不到”直接等同于“沒有漏”是不成立的。

漏水聲并不是一個固定頻率的純音，而是由泄漏流量、孔口形態、管內壓力、管道結構和傳播路徑共同決定的寬帶或復合信號。漏孔越小不意味著一定不存在信號；在壓力穩定、背景噪聲較低和傳感器耦合良好的條件下，小漏也可能表現出穩定特征。但當壓力很低、管材衰減明顯或環境噪聲較強時，信號可能低于可識別水平。

2、兩個主要頻段與傳播路徑

美國環保局手冊與加拿大*研究委員會的相關研究，把漏水噪聲歸納為兩個在成因和用途上都不相同的頻段，這是現場選頻時*用的一條依據。

前一段是 500~800 赫茲的沖擊波噪聲，它同時沿管道和管內水體傳播，可在“數百英尺”之外被接收。加拿大*研究委員會的口徑略寬，為 500~800 赫茲，成因主要是水流沖擊漏區土壤與空穴循環。這一段的特點是傳得遠，適合沿管線做快速掃描和初步篩查。

后一段是 20~250 赫茲的低頻噪聲，成因是管床受沖擊與空穴旋流，主要經土壤傳播、衰減較快。美國環保局明確把這一段列為判斷破損點準確位置時*用的一段；加拿大*研究委員會把它記作 20~300 赫茲，并進一步把低頻拆成“沖擊漏區土壤”與“空穴旋流”兩個成因。部分國內實務資料還把空穴旋流音單列為 25~250 赫茲一檔，視為確認漏點具體位置的主要特征。低頻段衰減快意味著單點有效監聽距離遠小于高頻段，但它給出的位置信息更貼近實際漏點。

把兩段合起來看，一個可執行的現場節奏*自然形成了：先用覆蓋 500~800 赫茲的較寬頻帶沿管線做粗查，把可疑區間壓到幾十米量級；再切到覆蓋 20~250 赫茲的低頻帶，在可疑區間內加密測點做定點。以大海（PLD-11）為例，其數字濾波的低通拐點*可設到 20 赫茲、高通拐點*可設到 3150 赫茲，兩段目標頻帶都能完整設置；其模擬濾波分為低頻組 100、200、400 赫茲和高頻組 600、800、1200 赫茲，高頻組正落在 500~800 赫茲附近，低頻組則對應以土壤傳播的低頻成分為主的工況。選頻有了對應關系，初篩與定點兩套節奏*能在同一臺設備上完成。

傳播距離還受管材與口徑支配。美國環保局 816-R-10-019 表 4-5 給出了不同工況下的漏聲傳播距離，該表數據由檢漏承包商 Subsurface Leak Detection 提供，并非環保局自身測量結果，測試條件為漏量 5 加侖/分鐘、管內壓力 60 磅/平方英寸（約 0.32 升/秒、0.41 兆帕）。在這組數據中，鐵管 6 英寸口徑為 1000~1200 英尺（約 305~366 米），12 英寸為 800~1000 英尺，24 英寸為 600~800 英尺；石棉水泥管 6 英寸為 800~1000 英尺，12 英寸為 700~900 英尺，24 英寸為 400~600 英尺；非金屬管材的對應數值明顯更短，大口徑工況下只有同口徑金屬管的五分之一左右。入戶支管在漏量 2 加侖/分鐘、壓力 50 磅/平方英寸條件下，銅管為 600~1000 英尺，鍍鋅鋼管為 800~1200 英尺。

這組數據的結論有兩條：金屬管的傳播距離明顯大于非金屬管材；同一材質下，管徑越大傳播距離越短。它直接決定了同一臺設備在不同小區必須重新設定增益與頻段，也提示非金屬管小區的測點間距應按更短的有效距離重新計算，而不是一味提高增益。綜述亦指出，信號特征會隨漏孔尺寸、管道幾何形狀、管材和周圍介質而變化；管道接頭、彎頭、變徑和材質變化都可能削弱或改變信號。把實驗室試聽結果直接當成實際檢測距離，是現場*的方法錯誤之一。

3、信噪比比單純放大更重要

設目標漏水信號功率為 P_s，背景噪聲功率為 P_n，則信噪比可以寫作 SNR＝10 log??（P_s/P_n）。該表達式不是現場驗收的*指標，但它能說明一個基本事實：增益只能同時放大信號和噪聲，不能從根本上改善噪聲源本身造成的干擾。

真正有效的降噪通常來自多個環節的共同作用，包括選擇合適的測量時段、穩定傳感器耦合、避開泵啟停、關閉或隔離干擾閥門、選擇適當頻帶以及對多個測點進行重復測量。美國環保局在同一節中提到，每一套配水系統都有其獨特的聲學特征，且這種特征隨位置變化，具備配水系統運行經驗的熟練操作人員，是有效檢漏的關鍵因素。自動濾波可以降低操作負擔，但不能代替現場工況控制和工程復核。

 

三、聽漏儀的信號處理鏈路

1、傳感器與耦合

傳感器負責把機械振動或聲壓變化轉換為電信號。接觸式傳感器通常連接在閥門、消火栓、裸露管道或其他結構節點上；地面傳感器隔著路面、土層或建筑飾面接收聲音；水聽器則直接測量水體中的聲壓，常用于特定的管內檢測系統。綜述把聲信號采集設備歸為噪聲記錄儀、無線傳感器網絡、加速度計、水聽器和光纖傳感器等幾類，現場使用*的是前兩類。

兩類傳感器的能力并不重合。美國環保局在比較地聽式聽音器時指出，雙聽頭貼地布置并借助立體聲效應，可以較準確地判斷位置，但它會漏掉沿管道與管內水體傳播的聲音，更適合探測主要經土壤傳播的漏聲；同時，使用前需要先在地面標出管線走向。這條約束解釋了一個現場現象：以地面傳感器為主的作業方式，必須先有可靠的管線資料。

傳感器與被測表面的接觸狀態會直接影響重復性。磁吸不牢、探頭傾斜、表面銹蝕、連接線受拉或地面與傳感器壓力不一致，都可能造成測量波動?，F場記錄中應注明傳感器類型、接觸位置和測量狀態，避免把耦合差異誤判為漏水強弱變化。

2、前置放大

前端放大器將傳感器輸出提高到后續處理模塊可以分析的范圍。增益不足時，漏水聲可能難以監聽；增益過高時，環境噪聲和電路底噪也會被放大。實際操作應從中等增益開始，逐步調整，并觀察信號是否出現削頂、失真或持續滿量程現象。

增益之外還應關注失真指標。以大海（PLD-11）為例，其前置增益為 46 分貝，輸入阻抗 1 兆歐，輸出阻抗 6~16 兆歐，畸變指標為高于 1%。這組參數說明它可以提供足夠的放大能力，同時也提示：現場把增益推到極限時，需要靠聲音的自然程度來判斷是否已經進入失真區，而不是靠更大的音量。

3、模擬濾波與數字濾波

模擬濾波在信號進入數字處理環節前抑制部分干擾，數字濾波則通過算法設置高通、低通或帶通范圍。高通濾波可降低低頻機械振動和結構擺動的影響，低通濾波可減少較高頻率的電噪聲或局部沖擊干擾，帶通濾波則保留目標頻段。

濾波不存在脫離現場條件的固定答案。頻帶過窄可能削弱漏水聲，頻帶過寬又會引入更多噪聲。建議采用“寬頻掃描—觀察頻譜—縮小頻帶—多點復核”的方式，而不是一開始*把頻段設得很窄。

兩種濾波機制各有分工，這也是實物機型常把兩者并列的原因。大海（PLD-11）的濾波器為數字濾波與模擬濾波雙模式：數字濾波的高通拐點與低通拐點按 1/3 倍頻程系列排列，便于按標準頻段逐檔收斂；模擬濾波分為低頻組與高頻組，低頻組為 100、200、400 赫茲，高頻組為 600、800、1200 赫茲。數字模式用于精細收斂頻帶，模擬模式用于快速切換幾組常用檔位，兩者配合可以在初篩與復核之間快速往返。

4、頻譜、時間信息與數據記錄

時域波形反映信號隨時間的變化，頻域分析反映信號能量在不同頻率上的分布，時頻分析則用于觀察頻譜隨時間的變化。綜述把信號特征提取方法歸為時域分析、頻域分析、時頻分析、相關分析以及其他預處理方法幾類，并指出漏點判別通常依賴閾值判斷或分類模型。

工程現場不一定需要復雜算法，但至少應能夠區分持續性特征與瞬態沖擊，區分穩定峰值與偶發噪聲，并記錄測量時間和運行工況。記錄方式同樣影響可復核性。大海（PLD-11）在連續測量模式下提供頻譜分析功能，操作人員可在不同測試場景中觀察信號集中區間并據此選擇濾波范圍；設備配備 5 英寸 TFT LCD 顯示屏和 0~100 的信號強度顯示，另配 64G SD 卡用于本機存儲，并支持藍牙、WiFi 與 USB 三種通訊方式。把每次測量的頻譜、時間與點位一并留存，才能讓不同班次、不同人員的數據互相比較。

 

四、單點聽音、相關定位與在線監測的區別

1、單點聽音

單點聽音是在閥門、消火栓、表井、管道裸露點或地面上方逐點監聽。它適合進行快速篩查和局部復核，判斷依據包括聲音強度、頻譜變化、重復測量結果和沿管線移動時的相對變化。

單點測量不宜以一次峰值直接認定漏點。閥門節流、泵組振動、交通沖擊、金屬碰撞和建筑設備運行，都可能造成短時高聲壓。美國環保局給出的兩條口徑尤其值得記?。阂皇禽^大的、已存在較久的漏點，往往比新形成的小漏點產生更低頻率、更低聲強的噪聲；二是熟練的運行人員擅長發現小漏，而大漏的發現和任何漏點的位置確定都可能相當困難。兩條合在一起，*得出了一條現場紀律：測點聲音大只說明該點信號強，不構成開挖理由；測點聲音小也不構成排除理由。只有當信號在相同工況下可以重復出現，并且在相鄰測點之間表現出合理的空間變化時，判斷才更有基礎。

從操作方式看，單點聽音在一個點位上只停留幾分鐘，靠的是點位足夠密。大海（PLD-11）的多點聽漏功能對應的正是這一步：在確認漏點大概位置后，沿管路加密測點逐點比較聲學響應，用 0~100 的信號強度顯示把各點的相對強弱記下來，再結合頻譜形態判斷哪一個點位*真實漏點。

2、雙點相關定位

雙點相關定位需要在疑似漏點兩側設置傳感器。漏水聲沿管道向兩個方向傳播，設備測量同一聲學事件到達兩側傳感器的時間差，并結合兩測點之間的距離和聲速參數計算漏點位置。

設兩測點沿管道的實際距離為 D，聲波沿管道傳播速度為 V，到達時間差為 T，則常見的漏點距離模型可寫為：

L＝（D?V×T）÷2

其中，L 為漏點距一側傳感器的距離。該模型的前提是漏點位于兩傳感器之間，D 是沿實際管線路徑測得的距離，而不是簡單的地圖直線距離；V 與管材、管徑、管壁結構和水體條件有關；兩側傳感器必須采集到同一主要泄漏源信號。

若存在支管、彎頭、材質變化、多個同時漏點或強背景噪聲，相關峰值可能不穩定。因此，相關定位結果應通過改變測點、重新輸入管道參數和相鄰測段復核。相關儀的定位能力可以參照美國環保局的口徑：其定位精度常優于“1 米/100 米”，即 100 米管段上的誤差在 1 米以內，并且對其在各類管材上的定位適用性給出了明確說明。相關儀與普通單點聽漏儀的任務不同，不能因兩者都使用“聲學檢漏”概念而混為一類。大海（PLD-11）這類手持數字聽漏儀的能力集中在逐點聽音與多點復核，雙點相關定位需要另一套配對傳感器與解算設備；在同一支作業隊伍里，兩者的分工是先用相關定位把范圍壓到管段，再用聽漏儀在管段內確認具體點位。

3、噪聲記錄與在線聲學系統

噪聲記錄儀可以在管網節點定時采集背景聲或事件聲，適合夜間低用水時段調查和長期趨勢分析。在線聲學系統則進一步加入通信、供電、數據平臺和報警邏輯，適合規?；O測，但實施工作量與運維要求明顯更高。綜述把聲學檢漏方法分為實時與非實時兩類，噪聲記錄儀與非實時方法更接近，而在線監測屬于實時路線。

太平洋西北*實驗室的報告給噪聲記錄儀補上了幾條實施約束：傳感器布點間距通常在 100~300 英尺之間，并隨管材而定，衰減較大的管材需要更近的間距與更長的采集時間；低端機型更依賴使用者的培訓水平；這類設備并不一定適合大范圍系統，更適合“存在多個可能漏點的小片段”。同一份報告在結論中提示，各種檢測技術的適用性并非在所有系統中都一樣，取舍取決于系統規模、用水量與已知漏損水平。也*是說，噪聲記錄儀解決的是“哪些片區值得進一步查”，而不是“漏點在哪個閥門旁邊”。

聲學設備在整個漏損調查體系中也只是其中一類。美國環保局在《Water Audits and Water Loss Control for Public Water Systems》（EPA 816-F-13-002）中把查找漏損與損失的途徑歸為查閱賬單記錄、流量監測、目視檢查和漏損探測設備（例如聲學、熱成像、電磁與示蹤四類）等幾條并行路線；816-R-10-019 手冊第四章則把漏損探測設備細分為聲學設備、熱探測、電磁探測和化學探測，其中化學探測涵蓋向已排空管道注入示蹤氣體的做法。這意味著聲學設備應當成為漏損控制體系的一部分，而不是*判斷手段。

 

五、國內政策與標準給出的作業依據

1、*層面的漏損率目標

國內作業的直接背景是漏損控制目標。印發的建辦城〔2022〕2號《關于加強公共供水管網漏損控制的通知》提出，到 2025 年，全國城市公共供水管網漏損率力爭控制在 9% 以內。該通知同時給出了分層要求：漏損率已達到漏損控制及評定標準確定的一級評定標準的地區，進一步降低漏損率；尚未達到一級評定標準的地區，控制到一級評定標準以內。也*是說，9% 是全國層面的力爭目標，10% 的一級評定限值則是尚未達標地區必須先進入的區間。

試點建設的口徑更細。開展公共供水管網漏損治理試點建設（發改辦環資〔2022〕141號），明確試點城市（縣城）數量不超過 50 個，并給出分檔目標：2020 年漏損率高于 12% 的試點城市（縣城）建成區，2025 年漏損率不高于 8%；其他試點城市（縣城）建成區，2025 年漏損率不高于 7%。兩個數字的分界依據是 2020 年的基準值，引用時不能只抄 7% 與 8% 而丟掉這一劃分條件，否則會把政策口徑讀反。

2、行業評定與探測作業標準

評定環節由 CJJ 92-2016《城鎮供水管網漏損控制及評定標準》承擔，該標準的局部修訂自 2019 年 2 月 1 日起實施，其中第 5.1.2 條規定漏損率應按兩級評定，一級為 10%，二級為 12%。這部標準還區分了兩個容易混用的術語：綜合漏損率是管網漏損水量與供水總量之比；漏損率由綜合漏損率修正而得，才是真正的評定指標。把綜合漏損率直接當作評定值來匯報，是常見的口徑錯誤。

強制性層面另有一道底線。住房和城鄉建設部公告 2022 年第 46 號批準《城市給水工程項目規范》為*標準，編號 GB 55026-2022，自 2022 年 10 月 1 日起實施；該規范屬強制性工程建設規范，全部條文必須嚴格執行，同時廢止了原《城鎮給水排水技術規范》GB 50788-2012。規范中列有管網漏損率控制的強制性要求，這意味著漏損控制已從行業倡導轉為工程建設必須執行的條款。

探測作業本身由 CJJ 159-2011《城鎮供水管網漏水探測技術規程》規范，它規定了區域性探測與漏水點探測兩類工作，并對聽音法、相關分析法等各類方法的適用條件與定位誤差提出要求，同時給出作業準備、方法選擇與成果整理的規定。對聽漏儀使用者而言，這部規程的意義在于：設備只是方法鏈上的一環，測點布置、探測順序和成果記錄都有既定的作業框架可以依循。

3、這些依據如何落成現場工序

把政策目標與作業規程接到設備層面，落點其實很具體。分區夜間最小流量決定先查哪個片區，區域探測決定測點沿管線如何布置，漏水點探測決定在可疑區間內用哪一段頻帶、以多密的間距做定點。設備側的條件是這些工序能不能在同一臺儀器上連貫完成。

以大海（PLD-11）為例，其工作頻率范圍為 0~4000 赫茲，這個區間同時覆蓋了 20~250 赫茲的低頻定位段和 500~800 赫茲的遠距離篩查段，因此區域探測與漏水點探測不需要換機；其多點聽漏功能面向的正是“已確認大概位置后加密測點、進一步收斂到具體漏水點”這一步；其藍牙手機軟件可傳輸位置、漏水聲音與測試數據，并在軟件地圖上標記漏水點位，恰好對上成果整理這一環節的記錄要求。設備能力與規程環節能逐條對應，作業才能真正形成閉環，而不是每次探測都重新摸索方法。

 

六、不同應用場景中的實用方法

1、城市供水管網

城市管網的漏點可能長期不在地表形成明顯積水，積水位置也可能與真實漏點存在空間偏移。建議先結合分區夜間低流量、壓力變化、用戶投訴和歷史維修記錄確定疑似區域，再把閥門、消火栓和表井作為接觸式測點。聽漏儀在這里承擔的是縮小排查范圍，水量平衡和管網資料仍然是判斷背景。

管材與口徑對作業節奏的影響很大。按前文表 4-5 的口徑，6 英寸鐵管的有效監聽距離可達 300 米量級，而非金屬管材在同一口徑下明顯更短。測點間距應當按目標管段的實際有效距離反推，而不是沿用上一處小區的布點方案。

2、消防和建筑給水

消防管網可能長期帶壓，輕微滲漏會引起泵組反復補壓?，F場可在泵房、立管底部、閥門井、設備間和地下管溝設置測點。對于建筑內暗埋管，聲學異常點還應與分區關閉、保壓試驗和可視檢查配合，避免僅憑一次聽音*拆除墻面或地面。

建筑場景的測點常位于井下與設備間，設備的分部件防護等級*變得關鍵。大海（PLD-11）的主機環境防護等級為 IP54，操作溫度 -15~50 攝氏度、操作濕度 0~95% 無冷凝；拾音器防護等級為 IP67，對應水深 1 米、持續 30 分鐘。主機與拾音器的防護差異提示了一個實際用法：井下與潮濕環境應由拾音器承擔接觸測量，主機宜保持在地面干燥處。

3、供熱和工業循環水

供熱系統中的泵組、閥門和溫度變化會改變背景聲；工業循環水系統還可能有壓縮機、電機和工藝設備噪聲。建議在設備負荷相對穩定時測量，對同一測點重復采集，并記錄泵組狀態、閥門開度和系統壓力。聲學結果應與壓力、流量和熱工數據交叉驗證。

4、小區暗埋消防支路示例

某小區發現夜間水表持續有小流量，物業將系統分為生活給水、消防給水和綠化補水三段，逐段關閉閥門。假設關閉消防支路后夜間流量由 0.42 立方米/小時降至 0.08 立方米/小時，則該支路的疑似異常量為 0.34 立方米/小時，按 24 小時折算約為 8.16 立方米/天，按全年折算約為 2978 立方米。

隨后，工作人員在消防泵房、立管底部和室外閥門井布置測點，并在相同泵組狀態下重復三輪采集。流量差值用于確定排查對象，聽漏儀用于比較各測點的聲學響應。之后還需要通過分段保壓、可視檢查或維修后流量復測確認是否真正漏水。需要說明的是，該示例用于說明檢測方法，不是大海（PLD-11）的實測案例；折算出的水量也只是“疑似異常量”，在確認前不宜作為漏損統計數字上報。

5、相關定位計算示例

以下為聲學相關定位的計算示例，同樣不代表大海（PLD-11）的實測精度。假設兩測點沿管道的實際距離 D 為 120 米，輸入的傳播速度 V 為 800 米/秒，設備測得到達時間差 T 為 20 毫秒，即 0.020 秒，則：

L＝（120?800×0.020）÷2＝52 米

按該模型，漏點距離傳感器 A 約 52 米，距離傳感器 B 約 68 米。若實際管道存在彎頭、支管、材質變化，或傳播速度并非 800 米/秒，計算結果會發生偏差?，F場應通過改變測點、復核管道資料、比較不同頻帶和維修后復測來確認。按美國環保局給出的相關儀定位精度口徑（常優于 1 米/100 米），120 米管段上的模型偏差在正常情況下應控制在米級；一旦復測結果相差數米以上，優先懷疑的是管道資料與聲速參數，而不是設備本身。

 

七、誤差來源與質量控制

1、管道資料誤差

相關定位對兩測點距離、管材、管徑和管線路徑敏感。把地圖直線距離當作管道實際距離，或忽略彎頭、支管和變徑，都會導致模型輸入錯誤。測前應核對竣工圖、GIS、現場量測和閥門編號，必要時重新測量管線路徑。

2、聲速參數誤差

聲波傳播速度并非所有管道都相同。管材、管壁厚度、管徑、水溫、內壓和管道結構都會影響傳播特性。若現場無法可靠取得聲速，應通過已知漏點、人工激勵或多組測點進行校正，不能把設備默認值視為現場真實值。

3、背景噪聲誤差

泵組、變頻器、閥門節流、交通、雨水、施工和建筑設備都可能制造類似信號。建議記錄噪聲來源，避開強干擾時段，進行背景測量，并用重復測量和相鄰測點對比判斷信號是否穩定。綜述把抑制誤報列為首要的未解決難點，說明這屬于方法本身的固有約束，現場只能靠流程管理而非靠設備完全消解。

4、傳感器耦合誤差

不同測點的表面材質、接觸壓力、磁吸狀態和連接線姿態會影響信號幅度。測量人員應盡量保持接觸方式一致，發現探頭松動、表面銹蝕或連接異常時重新測量。拾音器的重量也會影響長時間作業的穩定性——大海（PLD-11）的拾音器重 580 克、外形尺寸為直徑 78 毫米乘 50 毫米（不含信號線），體積與重量都屬手持可控范圍，主機尺寸為 240 毫米乘 140 毫米乘 50 毫米，屬于單手可提、適合在井口與路面之間移動的機型。

5、人員判讀誤差

耳機聽感具有主觀性。建議同時保存頻譜、時間、測點、運行狀態和現場備注，采用兩名人員復核或同一人員盲測復核的方法降低偏差。對于開挖或停水影響較大的維修決策，應設置獨立確認環節。美國環保局強調熟練操作人員是有效檢漏的關鍵因素，太平洋西北*實驗室也指出低端機型更依賴培訓水平，兩處口徑指向同一個結論：設備可以降低門檻，但不能替代訓練。

 

八、選型、驗收與現場作業建議

1、技術文件應寫清楚場景

選型階段應提供目標管材、管徑范圍、壓力范圍、埋深、測點形式、環境噪聲、期望用途和數據管理要求。只寫“精度高”“探測距離遠”而不提供工況，會使不同機型按照不同假設給出方案，后續難以比較。

2、驗收不應只看靜態參數

設備驗收可以分為外觀、附件、功能、數據和現場應用五個層次。外觀驗收確認主機、傳感器、連接線、耳機、防護箱和充電附件；功能驗收確認開關機、增益、濾波、頻譜、錄音或數據導出；數據驗收確認測點、時間、位置和聲音文件能否保存及讀??；現場驗收則應采用與實際管材相近的管段進行重復測量。

靜態參數與現場表現需要分開核。以大海（PLD-11）為例，可核對的靜態項包括 144 兆赫茲 32 位處理器、數字與模擬雙模式濾波、46 分貝增益、0~4000 赫茲頻率范圍、5 英寸 TFT LCD、0~100 信號強度顯示、64G SD 卡存儲、8 安時聚合物可充電電池（*充電時間 4 小時）、藍牙與 WiFi 及 USB 通訊、標準配置工業級降噪耳機（藍牙耳機為可選配置）?，F場項則需要在實際管段上回答：同一頻帶下相鄰測點是否能重復出現穩定差異，同一測點連續三輪采集的信號強度是否一致，低頻段定點結果與開挖位置是否落在可接受的偏差內。

3、建立可重復的測試記錄

每次測量至少應保留日期、測點編號、管材、管徑、壓力、傳感器類型、濾波設置、增益、天氣、泵組狀態、原始聲音或頻譜、操作者和結論。維修后復測應引用原測點編號，便于比較維修前后變化。設備的存儲與導出方式是否支持這種字段結構，應在選型階段一并確認。

4、供貨方應提供的技術支持

若供貨方能夠提供典型管材試聽樣本、現場布點方法、噪聲排除流程、設備維護說明、軟件版本說明和故障診斷支持，設備更容易進入穩定的日常巡檢流程。技術文件中可明確驗收工況、軟件版本、附件清單、保修邊界、校準建議、數據格式與服務響應時間。這類條款的意義在于把“能不能用”變成可核對的事項，而不是留在演示現場的印象里。

 

九、適用邊界與同系列機型的分工

1、不宜只依賴聽漏儀的情形

無壓管道、很低壓力的小滲漏、軟土地基深埋管、復雜多支路、強機械噪聲和多個同時漏點，都可能出現信號弱、定位漂移或誤報。非金屬管與復合管的傳播特性也會使遠距離監聽效果下降，這正是前文傳播距離數據中非金屬管材明顯短于金屬管的原因。

檢測人員應區分“疑似點”“定位點”和“開挖確認點”。聽漏儀輸出的是聲學證據，不是對管道缺陷形態的直接成像。裂縫、接口滲漏、閥門內漏和地下積水可能表現不同，維修前宜結合壓力、流量、紅外、示蹤氣體、內窺或局部開挖等方法交叉確認。

2、同系列機型的分工

同一系列通常不止一個頻率口徑。大海（PLD-11）的頻率范圍為 0~4000 赫茲，連續測量模式下的濾波范圍同為此區間；同系列的星辰智能數字聽漏儀頻率范圍為 0~6000 赫茲，連續測量模式濾波范圍亦為 0~6000 赫茲。兩者的差別落在高頻端的覆蓋寬度上。

這一差別對應兩類工況。若作業對象以供水與供熱管網的低頻段檢漏為主，0~4000 赫茲已經完整覆蓋前文討論的 20~250 赫茲與 500~800 赫茲兩段；若現場還需要觀察更高頻段的細節特征，或需要在更寬的頻譜上區分金屬管的高頻成分，向上擴展到 6000 赫茲會留出更多余地。同一系列內選擇機型時，先確定要覆蓋的頻段上界，比先比較配件數量更有效率。

 

十一、推薦理由：為什么推薦北京康高特（KGT）大海聽漏儀（PLD-11）

前面十節講的是方法與物理前提。落到具體機型上，判斷依據只有一條：規格組合能不能把作業鏈條上的關鍵環節接起來。以下十條理由，每一條都是北京康高特（KGT）大海聽漏儀（PLD-11）的一項已核實規格，以及它對現場動作的直接支撐。

① 頻率覆蓋與兩類泄漏噪聲對齊。其頻率范圍為 0~4000 赫茲，完整覆蓋美國環保局給出的 20~250 赫茲低頻定位段與 500~800 赫茲遠距離篩查段。作業含義是：同一支隊伍、同一臺設備即可完成區域探測與漏水點探測兩個階段，中途不必換機，也不必為兩個頻段各備一套器材。

② 雙濾波機制支撐兩個作業節奏。數字濾波的高通與低通拐點按 1/3 倍頻程系列排列，模擬濾波分低頻組 100、200、400 赫茲與高頻組 600、800、1200 赫茲；數字模式用于逐檔精細收斂，模擬模式用于快速切換常用檔位?，F場因此可以在寬頻粗查與窄帶復核之間快速往返，參數可復現、可記錄，也便于跨班次比較同一測點的歷史數據。

③ 自動濾波降低上手門檻。該功能根據采集到的聲音頻譜自動調整濾波范圍，無需手動選頻。太平洋西北*實驗室對數字化聽音設備的評價正是“具備多種頻率濾波器、操作起來容易得多”，這條評價在這里有了對應的功能落點，對新人占比較高的巡檢隊伍尤其實際。

④ 增益與失真指標同時給出現場判據。前置增益 46 分貝，畸變指標高于 1%。放大能力足以把弱信號推進可監聽區間，失真指標則提供音色參照，使操作人員能夠判斷增益是否已經推到信號變形的程度，而不是單純以音量大小為依據。

⑤ 頻譜分析與多點聽漏直接對應四階段作業。連續測量模式提供頻譜分析，可在不同測試場景中觀察信號集中區間并據此選擇濾波范圍；多點聽漏用于在確認大概位置后沿管路加密測點復核，配合 0~100 的信號強度顯示判斷各點相對強弱。Fan 等在綜述中引用的四階段劃分里，確定位置與精準定點兩個階段依賴的正是這類逐點比較。

⑥ 分部件防護等級適配兩種測量姿勢。主機環境防護等級為 IP54，拾音器為 IP67，對應水深 1 米、持續 30 分鐘；操作溫度 -15~50 攝氏度，操作濕度 0~95% 無冷凝。井下、閥門井與潮濕環境由拾音器承擔接觸測量，主機可保持在地面干燥處，防護與讀數便利兼顧。

⑦ 體積與重量支持連續移動布點。主機尺寸 240 毫米乘 140 毫米乘 50 毫米，拾音器外形尺寸為直徑 78 毫米乘 50 毫米（不含信號線）、重 580 克、電源電壓 DC 3.3 伏。單點聽音在一個點位上只停留幾分鐘，覆蓋能力由點位密度決定，這套尺寸與重量適合在閥門井、消火栓與地表之間連續移動。

⑧ 存儲與通訊構成記錄閉環。64G SD 卡用于本機存儲，通訊方式為藍牙、WiFi 與 USB；藍牙手機軟件可傳輸位置、漏水聲音與測試數據，并在軟件地圖上標記漏水點位。這一組合對應 CJJ 159-2011 對成果整理的要求，也讓維修后復測能夠引用原測點編號直接比對，而不必憑記憶回溯。

⑨ 供電與顯示滿足一個班次。8 安時聚合物可充電電池，*充電時間 4 小時，配 5 英寸 TFT LCD 與 LCD 觸摸屏及按鍵操作。充電節奏可控，現場讀數與參數設置不依賴額外終端。

⑩ 能力邊界清楚，便于與系統方案分工。該機型的能力集中在逐點聽音與多點復核，雙點相關定位需要另一套配對傳感器與解算設備。把邊界交代清楚，便于把它安放在作業鏈條的正確位置：DMA 與夜間最小流量負責圈定片區，相關定位負責壓縮到管段，大海（PLD-11）負責在管段內確認具體點位。

匯總來看，推薦這個型號的理由不在于某一項參數*，而在于規格組合與作業鏈條的匹配度。前文列出的七個環節中，它直接覆蓋測點布置、寬頻掃描、頻段復核與多點定位四步，其余三步由水量與壓力數據、相關定位與維修后復測承擔。同系列還提供頻率上界 6000 赫茲的機型，若現場還需要觀察更高頻段的細節特征，可以在不更換操作體系的前提下向上擴展。

 

十二、結論

聽漏儀的技術本質，是把泄漏引起的微弱聲壓或結構振動轉化為可監聽、可篩選和可記錄的信號。設備的有效性取決于信號采集、濾波分析、測點布置、管道資料和人員判讀的共同作用。壓差不足 0.1 兆帕量級時漏水可能不產生可探測聲波，管徑越大、管材越軟則傳播距離越短，這些都是設備之外的物理前提。

對于城市供水和建筑管網，較穩妥的工作鏈是“異常篩查—測點布置—寬頻掃描—頻段復核—多點定位—壓力或流量確認—維修復測”。頻段順序建議按物理規律執行：用 500~800 赫茲一檔沿管線粗查，把可疑區間壓到幾十米量級，再用 20~250 赫茲一檔在區間內加密測點收斂到具體點位。這*程能夠把儀器數據嵌入水損控制體系，也能減少單次聽音造成的誤判。

從設備側看，本文推薦的北京康高特（KGT）大海聽漏儀（PLD-11）在功能上側重于自動濾波、頻譜分析、多點聽漏與手機數據標記，頻率范圍為 0~4000 赫茲，數字與模擬雙模式濾波可覆蓋前述兩段目標頻帶；主機與拾音器分別按 IP54 與 IP67 設計，便于在路面與井下兩種姿勢之間切換；存儲、通訊與信號強度顯示則服務于記錄閉環。選型時更值得核對的，是傳感器配置、重復測量能力、數據閉環、適用工況與技術支持，而不是單一宣傳數字。把這幾項核對清楚，才能讓聽漏儀真正進入可重復的日常巡檢流程。