基于噪聲監(jiān)測技術的小區(qū)DMA 漏點管控研究＊

劉 菁，康繼民，蔣福春，張 雪

（蘇州市自來水有限公司，江蘇 蘇州215002）

當前獨立計量分區(qū)（DMA）技術在城市供水管網漏損管控以及管網運行優(yōu)化中的應用有較快的發(fā)展，已經成為中國眾多城市自來水公司減少管網漏損的重要技術手段[1]。DMA 技術通過實時監(jiān)測夜間流量來評價和分析DMA 區(qū)域的漏損情況，并采取相應措施發(fā)現并修復漏點，從而降低管網漏損[2]。而如何簡單、快速、精確地定位并及時修復漏點是應用DMA 技術至關重要的一步。利用噪聲探測技術對管網漏損進一步定位是目前正在探索的新方法，本文以江南某市的M 小區(qū)DMA 為研究對象，研究噪聲探測技術在小區(qū)DMA 漏損控制中的應用和效果。

1 小區(qū)概況

M 小區(qū)于2007 年開發(fā)建成，并于2019 年改造成為小區(qū)DMA。小區(qū)內共有12 幢住宅樓，共有居民用戶674 戶。改造后的小區(qū)通過2 路進水管供水，南北各一處管徑為DN200的進水管，并分別裝有DN200 的遠傳超聲波水表和遠傳壓力計。

2 小區(qū)夜間流量分析

2.1 夜間最小流量

DMA 技術的關鍵是確定夜間最小流量[3]，夜間最小流量等于合法的夜間流量加凈夜間流量。根據所得的凈夜間流量就可以計算出該小區(qū)DMA 無收益水量的值，從而判斷發(fā)生漏水的可能，采取下一步措施[4]。

M 小區(qū)2019-11-01—2019-11-17 的01：00—05：00 最小瞬時流量數據如表1 所示。

由表1 可得從2019-11-01 開始，該小區(qū)夜間最小流量呈逐步上升趨勢。

2.2 夜間用戶合法用水量估算

M 小區(qū)共674 戶居民用戶和1 戶非居民用戶。參考英國水協(xié)用戶夜間用水量參數[5]：居民正常夜間用水為1.8～2.5升/（戶·小時）。由于居民用戶較多，所以取上限值2.5 升/（戶·小時），經計算為1.87 m3/h，非居民用戶最大夜間用水量0.06 立方米/（戶·小時）。所以，該小區(qū)夜間合法用水量為1.87+0.06=1.9 m3/h。

表1 M 小區(qū)2019-11-01—2019-11-17 的01：00—05：00最小瞬時流量

2.3 凈夜間流量

用最小夜間流量減去夜間合法用水量可知，凈夜間流量從2019-11-01 開始逐步上升，說明該小區(qū)很可能存在漏點，并且漏損量越來越大。

3 確定漏點位置及修復

利用噪聲探測儀以及人工巡檢相結合的方式精準找到漏點位置并將其修復。

3.1 噪聲探測儀原理

噪聲探測儀是一種記錄管網水中噪聲的儀器，自來水在管網中流動存在一定分貝值的噪聲，當水管出現漏點時，由于水從漏點留出，與漏損的管壁發(fā)生摩擦，導致異常的噪聲出現，從而使水中的噪聲分貝值變大。基于此，在小區(qū)的管網中，分別在不同位置放置噪聲探測儀，并且使其連續(xù)2 d記錄夜間最小流量時段（01：00—04：00）的噪聲文件。隨后利用音頻分析軟件分析該噪聲文件，最終確定具體某段管網出現異常。

3.2 確定噪聲探測儀放置地點

M 小區(qū)的管網主干管呈樹狀結構，具體如圖1 所示。

圖1 M 小區(qū)管網分布示意圖

根據小區(qū)管網的分布結構以及噪聲探測儀的數量，于2019-11-18 在圖1 標注的位置分別放置了噪聲探測儀，保證了整個小區(qū)的管網的覆蓋面，并連續(xù)2 d 探測記錄這些點的噪聲文件，以便用于日后分析。

3.3 噪聲記錄文件分析

對放置在小區(qū)管網中的噪聲探測儀記錄的2019-11-18和2019-11-19 噪聲文件進行處理，用于相關軟件分析監(jiān)測點2019-11-18 日和2019-11-19 的01：00—05：00 的噪聲文件。發(fā)現放置在7 幢樓附近的5 號噪聲探測儀的噪聲文件有異常，5 號噪聲探測儀所記錄的噪聲文件分貝值的大小比其他幾個噪聲文件的分貝值大，說明5 號噪聲探測儀附近可能有漏點，需要對該探測點附近的管網進行下一步的人工巡檢。

3.4 確定漏點位置

根據噪聲探漏儀分析的結果確定漏點的大致區(qū)域后，工作人員與2019-11-19 對該區(qū)域進行人工巡檢，利用配套的聽漏儀進行人工聽漏，并于當天找到了漏點位置。漏點位置位于4 幢住宅樓附近的管段，并于2019-11-19T16：00 左右采取措施將漏點進行修復。

4 漏點修復效果

漏點修復之后，對該小區(qū)繼續(xù)進行夜間最小量持續(xù)監(jiān)測，夜間最小流量變化趨勢如圖2 所示。

圖2 M 小區(qū)2019-11—2019-12 夜間最小流量變化趨勢圖

從圖2 可以看出，從2019-11-19 修復漏點以后，該小區(qū)夜間最小流量明顯下降，從15 m3/h 的漏水下降為0 m3/h，在2019-12 后有小幅上升趨勢，但都在夜間用戶合法用水量范圍內波動，今后將持續(xù)進行監(jiān)控。

5 結論

小區(qū)DMA 技術在漏點管控中具有較大的優(yōu)勢，將噪聲探測技術應用到尋找漏點當中，是一種新的嘗試。通過試驗證明，在小區(qū)DMA 中，利用噪聲探測技術結合人工巡檢，精確找到漏點，從發(fā)現漏點到找出漏點，2 個工作日即可，大大提高了漏點定位的效率。同時與其他方法相比，噪聲探測技術簡單，無需進行復雜的數據計算，對用戶影響較小，且不需要巡檢工人夜晚作業(yè)，此方法對于管網的日常運行和維護提供了較大的幫助。