供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用

梁戰(zhàn)昌

（廣西農(nóng)村投資集團(tuán)水務(wù)有限公司，廣西 南寧 530000）

1 前言

供水管網(wǎng)漏水問(wèn)題是城市供水系統(tǒng)中的一大難題，它直接影響著供水系統(tǒng)的運(yùn)行效率和水資源的利用率[1]。因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)供水管網(wǎng)的漏水問(wèn)題顯得尤為重要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步和應(yīng)用[2]。本文回顧和總結(jié)供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用，以期對(duì)相關(guān)研究者和工程技術(shù)人員提供參考。

供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)主要包括聲波檢測(cè)、紅外熱像儀檢測(cè)、壓力監(jiān)測(cè)等[3]。聲波檢測(cè)技術(shù)利用聲音的傳播特性來(lái)定位漏水點(diǎn)，其原理簡(jiǎn)單但準(zhǔn)確度較高。紅外熱像儀檢測(cè)技術(shù)通過(guò)測(cè)量管道表面溫度的變化來(lái)判斷是否有漏水問(wèn)題[4]。壓力監(jiān)測(cè)技術(shù)則是利用壓力傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)的壓力變化，從而判斷漏水情況。這些技術(shù)在供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)中起到了重要作用。

然而，當(dāng)前供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題[5]。一是定位精確性不高，需要進(jìn)一步改進(jìn)算法和儀器設(shè)備。二是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的覆蓋范圍和實(shí)時(shí)性有限，需要提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取Ｈ浅杀据^高，需要研究更加經(jīng)濟(jì)可行的漏水檢測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)[6]。

2 供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀可分為4 個(gè)方面。首先，技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。在過(guò)去幾年里，我國(guó)供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)經(jīng)歷了快速發(fā)展和創(chuàng)新。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法，如地面聽(tīng)音、地下水攻等，逐漸被先進(jìn)的技術(shù)所取代，包括聲納檢測(cè)、紅外熱像儀檢測(cè)、壓力泄露檢測(cè)等。這些先進(jìn)技術(shù)能夠提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和效率，降低對(duì)人力和資源的依賴。其次，應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)的應(yīng)用不僅限于城市供水系統(tǒng)，也逐漸擴(kuò)展到農(nóng)村供水、工業(yè)用水等領(lǐng)域。這些應(yīng)用的廣泛擴(kuò)展為解決水資源浪費(fèi)和供水安全問(wèn)題提供了更多的可能性。最后，檢漏技術(shù)與系統(tǒng)的結(jié)合。我國(guó)在供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中逐漸注重將技術(shù)與系統(tǒng)相結(jié)合。通過(guò)建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)供水管網(wǎng)的漏水情況，能夠更快速地定位問(wèn)題和采取相應(yīng)措施，實(shí)現(xiàn)漏水的及時(shí)修復(fù)和減少水資源浪費(fèi)。隨著供水管網(wǎng)漏水問(wèn)題對(duì)城市供水系統(tǒng)的影響越來(lái)越大，許多地區(qū)開(kāi)始重視和推動(dòng)供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)的應(yīng)用。

雖然供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)在我國(guó)取得了一定的進(jìn)展，但仍存在一些問(wèn)題需要解決。其中包括技術(shù)的精確度和可靠性的提升、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的全面覆蓋和實(shí)時(shí)性的提高、成本的降低等。當(dāng)前，我國(guó)在這些方面仍需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)，并加強(qiáng)與國(guó)際的交流與合作，以提高供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)的水平和應(yīng)用范圍，推動(dòng)我國(guó)城市供水系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

3 供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景非常廣闊。隨著城市化進(jìn)程的加快和人民生活水平的提高，對(duì)高質(zhì)量、高效率的供水系統(tǒng)需求日益增長(zhǎng)，而供水管網(wǎng)的漏損問(wèn)題一直是制約供水系統(tǒng)運(yùn)行效率和水資源可持續(xù)利用的重要因素之一。目前，我國(guó)供水管網(wǎng)普遍存在著老化、腐蝕和地質(zhì)條件復(fù)雜等問(wèn)題，導(dǎo)致管網(wǎng)漏損嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)供水管網(wǎng)漏損率普遍在20%以上，嚴(yán)重浪費(fèi)了大量的水資源。因此，發(fā)展供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)具有重要意義。隨著科技的不斷進(jìn)步，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)得到了快速發(fā)展和應(yīng)用。目前，主要的供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)包括聲方法、壓降法、滲漏法、熱像法等。這些技術(shù)通過(guò)傳感器、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)等設(shè)備，可以對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)漏損點(diǎn)，提高管網(wǎng)的運(yùn)行效率和水資源利用率。未來(lái)，隨著智能技術(shù)的融入，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)將更加智能化、高效化。例如，人工智能和大數(shù)據(jù)分析可以提供更準(zhǔn)確的漏損點(diǎn)定位和預(yù)測(cè)，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)的自動(dòng)巡檢和維護(hù)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控管網(wǎng)運(yùn)行情況等。這些新技術(shù)的應(yīng)用將進(jìn)一步提升供水管網(wǎng)檢漏的效率和準(zhǔn)確性。同時(shí)，政府對(duì)供水管網(wǎng)漏損問(wèn)題的重視也將推動(dòng)檢漏技術(shù)的發(fā)展。政府應(yīng)該制定相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)供水管網(wǎng)的管理和維護(hù)，提高資金投入和技術(shù)支持，推動(dòng)供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

因此，可以預(yù)見(jiàn)，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景非常廣闊。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和政府的支持，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)將為解決供水管網(wǎng)漏損問(wèn)題、提高供水系統(tǒng)運(yùn)行效率和水資源利用率做出積極貢獻(xiàn)。

4 供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和作用

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在提高供水管網(wǎng)運(yùn)行效率和水資源可持續(xù)利用方面具有6 個(gè)鮮明的特點(diǎn)。一是漏損檢測(cè)，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)通過(guò)傳感器、數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)等設(shè)備，可以全面、準(zhǔn)確地檢測(cè)供水管網(wǎng)的漏損情況。它能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏損點(diǎn)，避免水資源的浪費(fèi)。二是定位和預(yù)測(cè)，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)可以對(duì)漏損點(diǎn)進(jìn)行定位，并通過(guò)數(shù)據(jù)分析和建模等方法，預(yù)測(cè)未來(lái)可能出現(xiàn)漏損的位置。這有助于實(shí)施有針對(duì)性的維修和修補(bǔ)措施，提高維修效率。三是運(yùn)行監(jiān)測(cè)，供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的運(yùn)行狀況，包括供水量、壓力、流速等參數(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)的收集和分析，可以了解管網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，進(jìn)行及時(shí)處理和維護(hù)，保證供水的穩(wěn)定性和可靠性。四是故障預(yù)警，供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)據(jù)的預(yù)警分析，提前發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)故障的跡象，如管道破裂、壓力異常等。這有助于及時(shí)采取措施，防止事故發(fā)生，保障供水系統(tǒng)的安全和可靠性。五是數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化，供水管網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，通過(guò)建立模型和算法，優(yōu)化供水管網(wǎng)的布局、設(shè)計(jì)和運(yùn)行策略，提高供水系統(tǒng)的整體效率和節(jié)能性。六是智能化和自動(dòng)化，隨著智能技術(shù)的發(fā)展，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也趨向于智能化和自動(dòng)化。如無(wú)人機(jī)和機(jī)器人技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)的自動(dòng)巡檢和維護(hù)，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控管網(wǎng)運(yùn)行情況，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)告和預(yù)警信息。

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在漏損檢測(cè)、定位和預(yù)測(cè)、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警、數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化等方面具有重要作用。它們能夠提高供水管網(wǎng)的管理和維修效率，減少水資源的浪費(fèi)，并為供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展提供支持。

5 我國(guó)常用的檢漏技術(shù)方法及設(shè)備

在我國(guó)，常用的供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)方法和設(shè)備包括6 種。（1）聲音探測(cè)法，通過(guò)專用的聲音探測(cè)儀器，對(duì)供水管道進(jìn)行聽(tīng)音檢測(cè)。當(dāng)管道存在漏水時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特定的聲音，可以通過(guò)聽(tīng)音設(shè)備來(lái)識(shí)別并定位漏點(diǎn)。（2）物質(zhì)示蹤法，將一定濃度的示蹤劑注入管道中，通過(guò)監(jiān)測(cè)示蹤劑的濃度變化來(lái)判斷是否存在漏水，并可以通過(guò)比較不同點(diǎn)處的濃度差異來(lái)定位漏點(diǎn)。（3）管道壓力測(cè)試法，通過(guò)改變管道的壓力，利用壓力變化來(lái)檢測(cè)是否存在漏水。可以使用壓力表、壓力傳感器等設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄。（4）熱紅外成像法，利用紅外熱像儀等設(shè)備，通過(guò)檢測(cè)管道表面的溫度分布來(lái)判斷是否存在漏水。漏水會(huì)導(dǎo)致管道表面局部溫度升高，可以通過(guò)紅外圖像來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和定位漏點(diǎn)。（5）防漏屏蔽法，在供水管道上覆蓋一層防漏膜或涂層，當(dāng)管道發(fā)生漏水時(shí)，防漏屏蔽會(huì)產(chǎn)生異常壓力變化，通過(guò)監(jiān)測(cè)異常壓力變化來(lái)檢測(cè)和定位漏點(diǎn)。（6）無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，包括超聲波檢測(cè)、電磁法檢測(cè)等方法，通過(guò)對(duì)管道材料內(nèi)部或表面的信號(hào)進(jìn)行采集和分析，來(lái)判斷是否存在漏水和定位漏點(diǎn)。

6 供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合可以為我國(guó)供水管網(wǎng)系統(tǒng)帶來(lái)巨大的優(yōu)勢(shì)。一是可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)地對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)漏水情況。與傳統(tǒng)的定期巡檢相比，可以更快速地發(fā)現(xiàn)和響應(yīng)漏水事件，減少漏損量。二是可以精確定位。通過(guò)結(jié)合檢漏技術(shù)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確地定位漏點(diǎn)。不僅可以通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)顯示漏點(diǎn)的位置，還可以提供具體的地理坐標(biāo)或管道段編號(hào)，便于維修人員快速定位和修復(fù)漏點(diǎn)。三是可以自動(dòng)報(bào)警。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到漏水事件時(shí)，可以自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警機(jī)制，通知相關(guān)人員進(jìn)行處理。這樣可以大大提高漏水事件的響應(yīng)速度，避免漏水問(wèn)題進(jìn)一步擴(kuò)大。四是可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與預(yù)測(cè)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)供水管網(wǎng)的漏水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和模型預(yù)測(cè)，可以提供供水管網(wǎng)的漏損趨勢(shì)和未來(lái)可能出現(xiàn)的漏點(diǎn)位置，為供水管理者提供科學(xué)決策和規(guī)劃依據(jù)。五是可以節(jié)約資源。通過(guò)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)漏點(diǎn)，可以減少供水管網(wǎng)的漏損，節(jié)約水資源。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以幫助供水部門提高供水管網(wǎng)的管理效率，減少非計(jì)劃維修和資源浪費(fèi)。供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合能夠提高漏水事件的發(fā)現(xiàn)和響應(yīng)速度，準(zhǔn)確定位漏點(diǎn)，節(jié)約資源并提供數(shù)據(jù)支持，有助于改善供水管網(wǎng)的運(yùn)行和管理效率。

7 供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)包括5 個(gè)方面。一是智能化和自動(dòng)化，隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)的供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將更加智能化和自動(dòng)化。通過(guò)傳感器、無(wú)線通信和數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)供水管網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、異常檢測(cè)和自動(dòng)報(bào)警，大大提高管理效率和響應(yīng)速度。二是大數(shù)據(jù)和人工智能應(yīng)用，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將會(huì)積累大量的供水管網(wǎng)漏損數(shù)據(jù)，通過(guò)利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、趨勢(shì)分析和預(yù)測(cè)模型建立，進(jìn)一步提高漏損檢測(cè)的準(zhǔn)確性和精度，以及提前預(yù)警漏水風(fēng)險(xiǎn)。三是無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新，未來(lái)的供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)將會(huì)繼續(xù)創(chuàng)新，更加注重?zé)o損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。例如，利用紅外熱像儀、聲波檢測(cè)儀等高精度儀器，可以非破壞性地檢測(cè)管道的漏損情況，減少對(duì)供水系統(tǒng)的干擾和損傷。四是云平臺(tái)和移動(dòng)應(yīng)用，未來(lái)的供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將更加便捷和靈活，通過(guò)云平臺(tái)和移動(dòng)應(yīng)用的支持，可以隨時(shí)隨地對(duì)供水管網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。相關(guān)人員可以通過(guò)手機(jī)、平板電腦等設(shè)備接收實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、查看報(bào)警信息，并進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和維修等工作。五是綜合管理與智慧城市建設(shè)，供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將逐漸與綜合供水管理系統(tǒng)和智慧城市建設(shè)相結(jié)合，形成一個(gè)全面的供水管網(wǎng)管理體系。通過(guò)與其他城市基礎(chǔ)設(shè)施的連接和數(shù)據(jù)共享，可以實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的智能調(diào)度和綜合優(yōu)化，提高城市供水系統(tǒng)的整體效率和可持續(xù)發(fā)展能力。

未來(lái)供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將迎來(lái)智能化、自動(dòng)化、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)創(chuàng)新等發(fā)展趨勢(shì)，為供水管網(wǎng)的管理和維護(hù)提供更加高效和可靠的解決方案。

8 供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合的經(jīng)濟(jì)效益

供水管網(wǎng)檢漏技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合可以帶來(lái)多方面的經(jīng)濟(jì)效益。首先，可以減少水資源浪費(fèi)，供水管網(wǎng)泄漏是導(dǎo)致水資源浪費(fèi)的重要原因之一。通過(guò)使用檢漏技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)管網(wǎng)泄漏點(diǎn)，減少水資源的損失。這將在一定程度上降低供水成本，并提高供水效率。其次，可以降低維修成本，檢漏技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以幫助供水公司提前發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)漏水點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)。這樣可以避免泄漏進(jìn)一步擴(kuò)大，導(dǎo)致更加嚴(yán)重的損壞，從而降低維修成本。此外，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管網(wǎng)狀態(tài)，供水公司可以做出更加精確的維修計(jì)劃，避免了不必要的維修工作，進(jìn)一步節(jié)約了成本。再次，可以提高供水質(zhì)量，供水管網(wǎng)泄漏往往會(huì)引起污水滲入管道的問(wèn)題，從而導(dǎo)致供水水質(zhì)下降。通過(guò)檢漏技術(shù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)漏水問(wèn)題，確保供水的清潔和安全。這將提升供水公司的聲譽(yù)和競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)于吸引用戶和保持用戶的滿意度非常重要。最后，可以延長(zhǎng)管網(wǎng)使用壽命，通過(guò)定期檢測(cè)和監(jiān)測(cè)供水管網(wǎng)的狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在的問(wèn)題，可以減少管網(wǎng)的老化和損壞程度，延長(zhǎng)其使用壽命。這將減少管網(wǎng)的更新和更換成本，并降低對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的干擾，節(jié)約了資源。

9 總結(jié)

供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在過(guò)去幾十年中得到了較大的發(fā)展和應(yīng)用，但仍存在一些問(wèn)題亟待解決。未來(lái)的研究應(yīng)該注重提高定位精確性、擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍和提高實(shí)時(shí)性，并研究更加經(jīng)濟(jì)可行的漏水檢測(cè)技術(shù)和系統(tǒng)。通過(guò)不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，為城市供水系統(tǒng)的運(yùn)行效率和水資源的利用率提供更好的支持。