供水管網的聽漏作業做完之后,留在手上的東西通常是一堆錄音文件、幾張管網草圖,再加一份寫得不那么整齊的記錄表。等到要復盤、要驗收、或者隔兩年再測同一片管網時,才發現這些數據拼不成一條鏈。問題往往不在現場沒測,而在事先沒想清楚要留下什么。先想清楚。
CJJ 159-2011 對這件事其實有明確的安排。這份規程適用于城鎮供水管網的漏水探測,2011 年 1 月 7 日發布、2011 年 10 月 1 日實施,現行有效。需要說明一句:自 GB 55026-2022 于 2022 年 10 月 1 日實施之日起,本規程中原屬強制性的條文已經廢止,引用時按技術條款處理,不再以強制性條文的口徑去寫,其余技術條款仍然有效。
規程第 3.0.3 條把工作程序寫成四段:探測準備、探測作業、成果檢驗、成果報告。四段里探測準備排在頭一段,而歸檔的骨架正是在這一段里定下來的。第 3.0.4 條要求探測準備包括資料收集、現場踏勘、探測方法試驗及技術設計書編制,其中技術設計書宜包含的九項內容里,第八項便是擬提交的成果資料。
這一條的含意值得展開。成果資料在設計階段便要寫清楚交什么,那么現場每一步要留什么、留成什么格式,便成了事先約定好的動作,而不是測完之后再想辦法補。反過來,設計書里這一項空著,現場采集想到什么存什么,幾個月后連自己都認不出哪段錄音對應哪個點。
第 3.0.5 條還有一句容易被跳過:作業應按照技術設計書要求組織實施,及時采集、處理、分析、整理探測數據。當工作條件、工作任務或工作范圍發生變化時,應適時修訂技術設計書。及時整理四個字把歸檔從收尾動作拉回到過程動作,而修訂設計書這一句說明歸檔的口徑不是一成不變的,范圍一變,編號規則與記錄字段都要跟著改。
聽漏數據要留住的東西,可以拆成三件。三件各有條款出處,混在一起說容易張冠李戴。
頭一件是測點編號,回答這個數據來自管網上的哪一點。出處在 6.2.1 與 6.2.3,前者要求在管網圖上標注布設的地點和編號,后者要求實際布設信息同樣在管網圖上標注。接著是錄音,回答當時聽到了什么。出處在 6.2.4 與 6.2.5,前者管數據的接收與記錄,后者管記錄前的參數選定及連續記錄。再一件是復核記錄,回答這個結論有沒有被驗過。出處在 7.1.4、7.1.5、3.0.6 及成果檢驗那一章,既有過程質量檢查的要求,也有開挖驗證與成果檢驗的要求。
三件的順序不能顛倒。沒有編號,錄音只是一段不知來源的聲音。沒有錄音,復核無從下手,第二個人只能重聽一遍現場,而現場已經變了。沒有復核記錄,前面的數據再完整也進不了成果報告。這條鏈斷在哪一環,后一環便成了孤證。
6.2.1 條的要求只有一句:在探測區域供水管網圖上應合理標注噪聲記錄儀布設的地點和編號。句子短,落到現場卻不簡單,因為能回到那一點有三層意思。
頭一層是位置。6.2.3 條給出布設位置的取向:宜布設在檢查井中的供水管道、閥門、水表、消火栓等管件的金屬部分,宜布設于分支點的干管閥栓。同條第三款要求實際布設信息應在管網圖上標注。換句話說,圖上標的與現場裝的必須是同一處,圖實不符時以現場為準并回頭改圖。同條還有兩款與數據質量直接相關:管道和管件表面應清潔,噪聲記錄儀應處于豎直狀態。這兩款看著像安裝細節,實際決定拾取到的噪聲干不干凈,歸檔時宜一并記下。
再一層是編號本身。規程沒有規定編號寫成什么樣,只要求合理標注。現場通行做法是把編號拆成三段:分區碼、管線碼、序號。分區碼對應獨立計量區或者巡檢片區的劃分,管線碼對應某一條具體管線,序號按水流方向或者里程遞增。三段拼起來,一個編號既能定位到區,也能定位到線上的某一點。設備換點時必須重編,一臺機器在甲管線用過的號不能帶到乙管線去,否則兩條管線的歷史曲線會在平臺側串在一起。
還有一層是可復現。編號掛在管網圖上還不夠,還得掛在現場的可識別物上,檢查井編號、閥栓編號、消火栓編號都算。只寫某路東側第三個井,半年后路面施工改了井蓋位置,這個點便找不回來了。做法上宜把現場既有編號直接抄進測點編號的備注字段,圖、現場、記錄三處對得上,才算編完。對不上便白記。
分區碼往上一層是獨立計量區的劃分。CJJ 92-2016 管的是漏損率評定與分區計量,2016 年 9 月 5 日發布、2017 年 3 月 1 日實施,現行有效。它在劃分獨立計量區時要求規模控制住,用戶一般不超過 5000 戶、進水口不宜超過 2 個。區劃得太大,夜間低峰流量里混進的用戶用水會把漏失信號淹掉。分區碼貼著這個邊界編,歸檔時同一個區的數據才能與該區的漏損評定結果對得上。
表1 測點編號的字段構成與取值依據
| 字段 | 取值來源 | 依據 |
|---|---|---|
| 分區碼 | 獨立計量區或巡檢片區的劃分 | 3.0.4 資料收集 |
| 管線碼 | 供水管網現狀資料中的管線編號 | 3.0.4 條前段 |
| 序號 | 按里程或水流方向遞增 | 6.2.1 合理標注 |
| 現場可識別物 | 檢查井、閥門、水表、消火栓的既有編號 | 6.2.3 條前兩款 |
| 布設方式 | 固定或移動 | 6.1.2 |
編號編好了,還要解決同一個點能不能被重新找到的問題。這一層由測點步長決定。
7.3.4 條給的是地面聽音的步長:沿供水管道走向在管道上方逐點聽測,金屬管道的測點間距不宜大于 2.0 米,非金屬管道的測點間距不宜大于 1.0 米,漏水異常點附近應加密測點,加密測點間距不宜大于 0.2 米。現場拿這三檔當尺子用,遇到管材分界便換檔。三個數字不是隨手給的,它們對應不同管材里聲波衰減的差別,實際走的快慢往往也差出一截。金屬管傳得遠,步長可以放寬。非金屬管衰減快,步長必須收緊。到了異常點附近,要的是把漏點框進一個足夠小的范圍,于是加密到 0.2 米。
編號與步長的關系便在這里。編號若只標到點,而復測時人站在管道的哪一米處全憑手感,兩次測的便不是同一個位置,信號強度無從比對。做法上,編號宜帶上里程或者距某一固定參照物的距離,把步長寫進編號規則,復測時按同一個步長在同一里程上落點。這一步省了,半年后的對比數據只是一堆彼此無關的數字。別省這一步。
7.3.2 條還壓了一道邊界:地面聽音時地下供水管道埋深不宜大于 2.0 米。埋深超過這個數,地面聽音這條路本身不適用,此時應換相關分析法或者噪聲法。這一條要記進歸檔,因為它解釋了為什么這一段沒有測點數據。缺數據不等于漏測,原因寫清楚才不會在驗收時被當成缺項。
6.1.2 條把噪聲記錄儀的設置方式分成固定與移動兩種,長期性的漏水監測與預警宜用固定方式,漏水點預定位宜用移動方式。現場兩類設備常常同時在跑,編號要分開編,固定點號長期不變,移動點號按批次編。混在一起編,固定點的長期趨勢曲線會被移動點的數據打斷,趨勢分析做不下去。
編號規則定下來之后,改動要走變更。第 3.0.5 條要求工作范圍變化時應修訂技術設計書,編號規則屬于設計書里的內容,范圍擴大時新增的分區碼與管線碼要同步補進去。現場臨時加點的情形也一樣,加一個點便補一個號,不能等成果整理時再一次性編號,那樣位置與時間的對應關系便對不上了。
錄音這一件,規程給的要求集中在第 6.2 節。
6.2.5 條的要求是探測前應選定測量噪聲強度和噪聲頻率等參數,并應在所選定的時段內連續記錄。這句有兩層,一層是參數先選后記,另一層是連續記錄。先選后記的含義是,采集什么、按什么頻段采集,要在開機之前定下來,采集過程中不能隨手改動。連續記錄則排除了聽一下有聲音便存、沒聲音便跳過的做法。跳過無聲樣本的后果是,平臺側做趨勢比對時會把沒存誤讀成很安靜。
6.2.4 條管數據的接收與記錄:接收機宜采用無線方式接收噪聲記錄儀的數據,并應準確傳輸到電腦的數據處理軟件中。噪聲記錄儀的記錄時間宜為夜間 2 時至 4 時。前一句說的是準確傳輸,它對應歸檔里的完整性要求,數據到了平臺卻缺段、缺時間戳,等于沒到。后一句給了統一的采集窗口,同一片區所有設備在同一時段取樣,不同日期的數據才談得上可比。
6.1.4 條對記錄儀本身提了四項要求:靈敏度不低于 1 分貝,能夠記錄兩種以上的噪聲參數,性能穩定且測定結果重復性好,防水性能符合 IP68。四項里與歸檔直接相關的是第二項。只留一個合成指標的錄音,事后無法判斷這個指標是被漏點抬上去的還是被環境干擾抬上去的。同時記噪聲強度與頻率兩類參數,復核時才有分辨的依據。
歸檔的文件命名也值得提前約定。一段錄音如果只按設備序列號加時間戳命名,隔幾個月查看時便要回頭翻臺賬才知道它來自哪條管線。把測點編號放進文件名,編號、管線、錄音三者在文件名上對齊,檢索時便不必來回對照。規程沒有規定文件怎么命名,這一項歸在成果資料的清單里自行約定。
表2 錄音歸檔要留的內容與出處
| 歸檔內容 | 具體要求 | 出處 |
|---|---|---|
| 參數及頻段 | 探測前選定噪聲強度與噪聲頻率等參數 | 6.2.5 |
| 記錄時段 | 宜為夜間 2 時至 4 時,時段內連續記錄 | 6.2.4 第二款 |
| 參數種類 | 記錄兩種以上的噪聲參數 | 6.1.4 第二款 |
| 傳輸完整性 | 無線接收并準確傳輸到數據處理軟件 | 6.2.4 條前段 |
| 初步分析結論 | 逐臺分析,按設定參數判定是否異常 | 6.2.6 |
有一段錄音不等于有一段可比的數據。6.1.5 條把可比的前提寫成了四條:時鐘應在探測前設置為同一時刻,靈敏度應保持一致且允許偏差小于百分之十,采用移動設置方式時應在每次探測前檢驗和校準,采用固定設置方式時應定期檢驗和校準。
四條里容易出問題的是前兩條。時鐘不同步,同一時刻的跨節點比對便失去意義。靈敏度漂移超過百分之十,同一臺設備前后兩次的強度讀數便摻進了設備自身的差別。這兩項都要在歸檔里留痕,每次校準的日期、校準結果、設備編號,一并記進臺賬。
參數本身的記錄同樣要留。頻段下限抬高一檔,所有測點的信號強度會一起塌下去。不把設置值記下來,半年后看這段錄音,無從判斷當時是漏點弱還是把信號切掉了。規程在 6.2.5 條要求探測前選定參數,正是對這一點的約束,選定了便要寫下來。
還有兩條配套要求。第 3.0.7 條規定儀器設備應按規定保養和校驗,使用的計量器具應在計量檢定周期的有效期內。第 3.0.9 條要求使用經鑒定或驗證有效的軟件進行漏水探測數據處理。合起來看,歸檔里要能查到三樣:設備在校準有效期內、軟件是有效版本、處理過程用的是同一套參數。三樣缺一樣,數據進不了成果檢驗那一關。
復核是三件里常被簡化的一件。現場常見的做法是測完之后自己再聽一遍便算復核,規程對此有三條明確要求,三條都不允許自己驗自己。
第 3.0.6 條要求健全質量保證體系并按工作進度進行過程質量控制,質量檢查發現漏探或錯探時應及時分析原因并采取措施補救或糾正,并寫明質量檢查應由不同人員完成。這一句是復核制度的根基:檢查者與作業者不是同一個人,記錄上要有兩個人的名字。兩個名字。
7.1.4 條給的是單點的復核強度:每個測點的聽音時間不應少于 5 秒。對懷疑有漏水異常的測點,重復聽測和對比的次數不應少于 2 次。前一句保證了單點樣本不是一耳朵的結果,后一句把可疑點的要求抬到兩次以上。歸檔時要能看出這兩件事發生過,因此記錄字段里應有聽音時長與重復次數,而不只是一個有或者無異常的勾。
7.1.5 條給的是面上的抽樣比例:應采用復測與對比方式進行過程質量檢查,檢查時應隨機抽取復測管段,抽取管段長度不宜少于探測管道總長度的百分之二十,并應重點復測漏水異常管段及漏水異常點。百分之二十這個數字是硬指標,抽多少、抽了哪幾段,結果與原測是否一致,都要落進記錄。隨機兩個字同樣是要求,只挑好走的管段復測,抽樣的意義便沒了。
表3 復核各環節的判據與出處
| 級別 | 判據 | 出處 |
|---|---|---|
| 單點復核 | 每點聽音不少于 5 秒,可疑點重復聽測及對比不少于 2 次 | 7.1.4 |
| 過程質量檢查 | 隨機抽取復測管段,長度不宜少于探測管道總長度的百分之二十 | 7.1.5 |
| 人員要求 | 質量檢查應由不同人員完成 | 3.0.6 |
| 成果檢驗 | 開挖驗證,測定位誤差并計算定位準確率 | 10.1.1、3.0.11 |
測到異常之后,落筆的口徑也有成文依據。
第 3.0.10 條規定:對漏水探測確認的漏水異常點,應按本規程附錄 A 的要求及時填報。附錄 A 是供水管網漏水探測漏水點記錄表,規程把填報動作寫成及時,與第 3.0.5 條的及時采集、處理、分析、整理前后呼應。
記錄表要填什么,規程在聽音法這一側給了明確的字段清單。7.2.4 條針對閥栓聽音時發現明漏點的情形,要求準確記錄五項信息:閥栓類型、明漏點的位置、漏水部位、管道材質及規格、估計漏水量。五項里前三項定位置,后兩項定性質,合起來才是一條可復核的記錄。這五項的寫法可以直接照搬到自家的記錄表里,不必另起一套字段。
開挖驗證那一側的字段同樣寫死了。10.1.2 條要求按附錄 A 記錄標示的漏水異常點實施開挖驗證。10.1.4 條要求開挖驗證確認的漏水點應現場拍攝漏水點的影像資料并計量漏水量。10.1.5 條要求按附錄 A 的規定及時記錄驗證結果。三條連起來看,一個異常點從被標出到被挖開,中間要留下影像與漏水量兩個數,缺任何一個,成果檢驗便算不完整。
這里有一個容易漏掉的次序問題:影像資料是現場拍攝,不是事后補拍。回填之后再想補,漏點形態已經看不到,補上來的照片在驗收時不作數。不作數。
開挖這一動作還牽著安全保護。第 3.0.12 條要求作業安全保護工作應符合現行行業標準城市地下管線探測技術規程的規定,打鉆或開挖時應避免破損供水管道及相鄰其他管線或設施,該規程的現行版本是 CJJ 61-2017。管線改了、附屬設施動了,測點編號對應的現場可識別物可能隨之變化,這一條記在驗證記錄里,下一次復測才不會對錯點。
歸檔做到收尾,要能拿出兩個量。
第 3.0.11 條規定:漏水探測應根據開挖驗證結果測量漏水點的定位誤差并計算漏水點定位準確率,定位誤差不宜大于 1 米,準確率不應小于百分之九十。這兩個數是整條作業鏈的出口指標,也是歸檔是否完整的判據。沒有開挖驗證記錄,便算不出誤差。沒有全部異常點的驗證結果,便算不出準確率。
成果檢驗那一節把算法步驟拆開了。10.1.1 條要求通過開挖驗證、計算定位誤差及定位準確率等方式進行成果檢驗。10.1.3 條要求經開挖驗證后的漏水點按 3.0.11 條測量定位誤差,并在全部漏水異常點開挖驗證后計算定位準確率。10.1.6 條要求成果檢驗結果應作為探測成果報告內容的一部分。
三條里常被壓縮的是全部兩個字。只挑幾個挖出來效果好的點去算準確率,算出來的數好看,但這個數不成立。歸檔時要把判定為異常的每一個點的驗證結果都列出來,包括那些挖開后確認不是漏點的,因為未命中同樣計入準確率的分母。
這兩個數還有一處用途。同一個片區分年度的作業都算出誤差與準確率,幾年的數排在一起,便能看出這一片的探測水平有沒有變化。設備換了、人員換了、方法換了,都會在數上體現出來。歸檔做到這一步,數據才真正開始產生復利。
收尾一層是成果報告。10.2.1 條要求漏水探測作業及成果檢驗完成后應編寫成果報告,10.2.2 條列出報告應包括的九項內容。
九項分別是:工程概況,含工程的依據、范圍、內容、目的、要求,人員、儀器設備及計劃安排,漏水探測區的基本情況,探測工作條件,相關探測工作量和開竣工日期。探測方法和儀器設備以及探測作業依據的標準。探測質量控制及檢查。漏水探測成果及成果檢驗。存在的問題及處理措施。供水管網漏水狀況分析。結論和建議。探測工作相關記錄、數據、資料。相關附圖與附表。
九項里有兩項與歸檔直接對應。第三項探測質量控制及檢查承接 7.1.5 與 3.0.6 的復核要求,第八項探測工作相關記錄、數據、資料則把前文的編號、錄音、復核記錄一并收進報告。換句話說,前面每一環留下的東西,末了都要能在這兩項里找到落點。找不到,說明這一環沒留。補不回來。
第 3.0.2 條還給了四條原則:應充分利用已有的管線和供水狀況可靠的信息資料,選用的探測方法應經濟有效,復雜條件下宜采用多種方法綜合探測,應避免或減少對日常供水、交通等的影響。頭一條在這里尤其重要,已有的管網資料、往年的探測成果,本身也屬于歸檔的一部分。把今年的數據接在往年的數據后面,趨勢才成立。
歸檔這條鏈要落地,設備側得各司其職。
北京康高特(KGT)自研的聽瀾噪聲記錄儀負責長期錄音這一端。它用高靈敏度壓電陶瓷傳感器采集管道漏水噪聲,在采集時同步記錄原始噪聲文件與傳感器地理信息,這一點正好對應歸檔里的編號與錄音兩件:音頻文件與位置信息是同一次采集里一起產生的,事后不需要再人工去對號。設備通過人工智能算法與噪聲數據庫計算關鍵噪聲值與泄漏信度因素,以 0 至 99 的量化指標配合綠、黃、紅三色呈現節點狀態,研判時可在多終端上用看頻譜與聽聲音兩種方式交叉核對。數據經 4G Cat1 全網通模組上傳云端,藍牙用于現場調試與參數配置。設備支持固定安裝、流動監測、臨時布點三種部署模式,強磁吸附在管道、閥門、消防栓等金屬部件上,主體為不銹鋼材質,防護等級 IP68,可在零下 20 攝氏度至 70 攝氏度環境下工作。三種部署模式正好對應 6.1.2 條的固定與移動兩類設置方式,編號按模式分開編即可。
北京康高特(KGT)自研的星辰智能數字聽漏儀負責現場標記這一端。它的頻段覆蓋到 0 至 6000 赫茲,比同門的大海更寬,并帶藍牙地圖標記功能,現場記錄與多人協同用的是這一臺。測點編號落在這一步省事:走到哪個點,在地圖上標哪個點,編號與位置同時生成,不必回頭補錄。
復核那一端由大海智能數字聽漏儀接手,頻段 0 至 4000 赫茲、增益 46 分貝、拾音器防護等級 IP67,適合市政供水管網的地面聽音復核。7.1.4 條要求的每點不少于 5 秒與可疑點不少于 2 次的重復聽測,落在這臺上是自然的作業節奏,記錄字段里把時長與次數留下來即可。
表4 三臺設備在歸檔鏈上的位置
| 設備 | 承擔的歸檔環節 | 對應條款 |
|---|---|---|
| 聽瀾噪聲記錄儀 | 長期錄音,音頻文件與位置信息同步產生 | 6.2.4、6.2.5、6.1.4 |
| 星辰智能數字聽漏儀 | 測點編號與現場標記 | 6.2.1、6.2.3 |
| 大海智能數字聽漏儀 | 現場復核與重復聽測 | 7.1.4、7.1.5 |
結語:三件東西一條鏈
回到題目。測點編號解決數據來自哪一點,依據在 6.2.1 與 6.2.3,編號要跟著 7.3.4 的步長走,固定與移動按 6.1.2 分開編。錄音解決當時聽到了什么,依據在 6.2.4 與 6.2.5,參數先選后記、時段內連續記錄,可比的前提是 6.1.5 的時鐘一致與靈敏度不漂移。復核記錄解決結論有沒有被驗過,依據在 7.1.4、7.1.5 及 3.0.6,換人、抽樣不少于百分之二十、每點不少于 5 秒且可疑點重復不少于 2 次。三件齊了,異常點按附錄 A 填報,驗證后算出定位誤差與準確率,末了裝進 10.2.2 條那九項成果報告。
這條鏈上的每一環都有條款出處,也都有對應的落點。缺一環,后面那一環便成了孤證。