供水管網漏水檢測技術與監測系統的發展與應用

梁戰昌

（廣西農村投資集團水務有限公司，廣西 南寧 530000）

1 前言

供水管網漏水問題是城市供水系統中的一大難題，它直接影響著供水系統的運行效率和水資源的利用率[1]。因此，及時發現和修復供水管網的漏水問題顯得尤為重要。隨著科學技術的發展，供水管網漏水檢測技術與監測系統得到了長足的進步和應用[2]。本文回顧和總結供水管網漏水檢測技術與監測系統的發展與應用，以期對相關研究者和工程技術人員提供參考。

供水管網漏水檢測技術主要包括聲波檢測、紅外熱像儀檢測、壓力監測等[3]。聲波檢測技術利用聲音的傳播特性來定位漏水點，其原理簡單但準確度較高。紅外熱像儀檢測技術通過測量管道表面溫度的變化來判斷是否有漏水問題[4]。壓力監測技術則是利用壓力傳感器來監測管道內的壓力變化，從而判斷漏水情況。這些技術在供水管網漏水檢測中起到了重要作用。

然而，當前供水管網漏水檢測技術與監測系統仍存在一些問題[5]。一是定位精確性不高，需要進一步改進算法和儀器設備。二是監測系統的覆蓋范圍和實時性有限，需要提高系統的穩定性和數據傳輸的速度。三是成本較高，需要研究更加經濟可行的漏水檢測技術和系統[6]。

2 供水管網檢漏技術在我國的發展與應用現狀

供水管網檢漏技術在我國的發展和應用現狀可分為4 個方面。首先，技術發展與創新。在過去幾年里，我國供水管網檢漏技術經歷了快速發展和創新。傳統的檢測方法，如地面聽音、地下水攻等，逐漸被先進的技術所取代，包括聲納檢測、紅外熱像儀檢測、壓力泄露檢測等。這些先進技術能夠提高檢測的準確性和效率，降低對人力和資源的依賴。其次，應用領域的擴大。供水管網檢漏技術的應用不僅限于城市供水系統，也逐漸擴展到農村供水、工業用水等領域。這些應用的廣泛擴展為解決水資源浪費和供水安全問題提供了更多的可能性。最后，檢漏技術與系統的結合。我國在供水管網檢漏技術的發展過程中逐漸注重將技術與系統相結合。通過建立監測系統，實時監測供水管網的漏水情況，能夠更快速地定位問題和采取相應措施，實現漏水的及時修復和減少水資源浪費。隨著供水管網漏水問題對城市供水系統的影響越來越大，許多地區開始重視和推動供水管網檢漏技術的應用。

雖然供水管網檢漏技術在我國取得了一定的進展，但仍存在一些問題需要解決。其中包括技術的精確度和可靠性的提升、監測系統的全面覆蓋和實時性的提高、成本的降低等。當前，我國在這些方面仍需要進一步研究和改進，并加強與國際的交流與合作，以提高供水管網檢漏技術的水平和應用范圍，推動我國城市供水系統的可持續發展。

3 供水管網檢漏技術在我國的發展前景

供水管網檢漏技術在我國的發展前景非常廣闊。隨著城市化進程的加快和人民生活水平的提高，對高質量、高效率的供水系統需求日益增長，而供水管網的漏損問題一直是制約供水系統運行效率和水資源可持續利用的重要因素之一。目前，我國供水管網普遍存在著老化、腐蝕和地質條件復雜等問題，導致管網漏損嚴重。據統計，我國供水管網漏損率普遍在20%以上，嚴重浪費了大量的水資源。因此，發展供水管網檢漏技術具有重要意義。隨著科技的不斷進步，供水管網檢漏技術得到了快速發展和應用。目前，主要的供水管網檢漏技術包括聲方法、壓降法、滲漏法、熱像法等。這些技術通過傳感器、數據采集和分析系統等設備，可以對供水管網進行全面、準確的檢測和監測，及時發現和修復漏損點，提高管網的運行效率和水資源利用率。未來，隨著智能技術的融入，供水管網檢漏技術將更加智能化、高效化。例如，人工智能和大數據分析可以提供更準確的漏損點定位和預測，無人機和機器人技術可以實現對管網的自動巡檢和維護，遠程監測系統可以實時監控管網運行情況等。這些新技術的應用將進一步提升供水管網檢漏的效率和準確性。同時，政府對供水管網漏損問題的重視也將推動檢漏技術的發展。政府應該制定相關政策和標準，加強對供水管網的管理和維護，提高資金投入和技術支持，推動供水管網檢漏技術的推廣和應用。

因此，可以預見，供水管網檢漏技術在我國的發展前景非常廣闊。隨著技術的不斷創新和政府的支持，供水管網檢漏技術將為解決供水管網漏損問題、提高供水系統運行效率和水資源利用率做出積極貢獻。

4 供水管網檢漏技術與監測系統的特點和作用

供水管網檢漏技術和監測系統在提高供水管網運行效率和水資源可持續利用方面具有6 個鮮明的特點。一是漏損檢測，供水管網檢漏技術通過傳感器、數據采集和分析系統等設備，可以全面、準確地檢測供水管網的漏損情況。它能夠及時發現漏損點，避免水資源的浪費。二是定位和預測，供水管網檢漏技術可以對漏損點進行定位，并通過數據分析和建模等方法，預測未來可能出現漏損的位置。這有助于實施有針對性的維修和修補措施，提高維修效率。三是運行監測，供水管網監測系統可以實時監測管網的運行狀況，包括供水量、壓力、流速等參數。通過數據的收集和分析，可以了解管網的實際運行情況，及時發現異常，進行及時處理和維護，保證供水的穩定性和可靠性。四是故障預警，供水管網監測系統可以通過數據的預警分析，提前發現管網故障的跡象，如管道破裂、壓力異常等。這有助于及時采取措施，防止事故發生，保障供水系統的安全和可靠性。五是數據分析與優化，供水管網監測系統可以對大量數據進行分析和處理，通過建立模型和算法，優化供水管網的布局、設計和運行策略，提高供水系統的整體效率和節能性。六是智能化和自動化，隨著智能技術的發展，供水管網檢漏技術和監測系統也趨向于智能化和自動化。如無人機和機器人技術可實現對管網的自動巡檢和維護，遠程監測系統可實時監控管網運行情況，提供實時數據報告和預警信息。

供水管網檢漏技術和監測系統在漏損檢測、定位和預測、運行監測、故障預警、數據分析與優化等方面具有重要作用。它們能夠提高供水管網的管理和維修效率，減少水資源的浪費，并為供水系統的穩定運行和可持續發展提供支持。

5 我國常用的檢漏技術方法及設備

在我國，常用的供水管網檢漏技術方法和設備包括6 種。（1）聲音探測法，通過專用的聲音探測儀器，對供水管道進行聽音檢測。當管道存在漏水時，會產生特定的聲音，可以通過聽音設備來識別并定位漏點。（2）物質示蹤法，將一定濃度的示蹤劑注入管道中，通過監測示蹤劑的濃度變化來判斷是否存在漏水，并可以通過比較不同點處的濃度差異來定位漏點。（3）管道壓力測試法，通過改變管道的壓力，利用壓力變化來檢測是否存在漏水。可以使用壓力表、壓力傳感器等設備進行監測和記錄。（4）熱紅外成像法，利用紅外熱像儀等設備，通過檢測管道表面的溫度分布來判斷是否存在漏水。漏水會導致管道表面局部溫度升高，可以通過紅外圖像來實時監測和定位漏點。（5）防漏屏蔽法，在供水管道上覆蓋一層防漏膜或涂層，當管道發生漏水時，防漏屏蔽會產生異常壓力變化，通過監測異常壓力變化來檢測和定位漏點。（6）無損檢測技術，包括超聲波檢測、電磁法檢測等方法，通過對管道材料內部或表面的信號進行采集和分析，來判斷是否存在漏水和定位漏點。

6 供水管網漏水檢測技術與監測系統相結合的優勢

供水管網檢漏技術與監測系統的結合可以為我國供水管網系統帶來巨大的優勢。一是可以實時監測。監測系統可以實時地對供水管網進行監測，及時發現漏水情況。與傳統的定期巡檢相比，可以更快速地發現和響應漏水事件，減少漏損量。二是可以精確定位。通過結合檢漏技術，監測系統可以準確地定位漏點。不僅可以通過監測系統顯示漏點的位置，還可以提供具體的地理坐標或管道段編號，便于維修人員快速定位和修復漏點。三是可以自動報警。當監測系統檢測到漏水事件時，可以自動觸發報警機制，通知相關人員進行處理。這樣可以大大提高漏水事件的響應速度，避免漏水問題進一步擴大。四是可以對數據進行分析與預測。監測系統可以對供水管網的漏水數據進行記錄和分析，通過數據挖掘和模型預測，可以提供供水管網的漏損趨勢和未來可能出現的漏點位置，為供水管理者提供科學決策和規劃依據。五是可以節約資源。通過及時發現和修復漏點，可以減少供水管網的漏損，節約水資源。監測系統可以幫助供水部門提高供水管網的管理效率，減少非計劃維修和資源浪費。供水管網檢漏技術與監測系統的結合能夠提高漏水事件的發現和響應速度，準確定位漏點，節約資源并提供數據支持，有助于改善供水管網的運行和管理效率。

7 供水管網漏水檢測技術與監測系統相結合的未來發展趨勢

供水管網檢漏技術與監測系統結合的未來發展趨勢包括5 個方面。一是智能化和自動化，隨著物聯網和人工智能等技術的不斷發展，未來的供水管網檢漏技術與監測系統將更加智能化和自動化。通過傳感器、無線通信和數據分析等技術，可以實現對供水管網的實時監測、異常檢測和自動報警，大大提高管理效率和響應速度。二是大數據和人工智能應用，監測系統將會積累大量的供水管網漏損數據，通過利用大數據分析和人工智能算法，可以進行數據挖掘、趨勢分析和預測模型建立，進一步提高漏損檢測的準確性和精度，以及提前預警漏水風險。三是無損檢測技術的創新，未來的供水管網檢漏技術將會繼續創新，更加注重無損檢測技術的應用。例如，利用紅外熱像儀、聲波檢測儀等高精度儀器，可以非破壞性地檢測管道的漏損情況，減少對供水系統的干擾和損傷。四是云平臺和移動應用，未來的供水管網檢漏技術與監測系統將更加便捷和靈活，通過云平臺和移動應用的支持，可以隨時隨地對供水管網進行監測和管理。相關人員可以通過手機、平板電腦等設備接收實時數據、查看報警信息，并進行遠程操作和維修等工作。五是綜合管理與智慧城市建設，供水管網檢漏技術與監測系統將逐漸與綜合供水管理系統和智慧城市建設相結合，形成一個全面的供水管網管理體系。通過與其他城市基礎設施的連接和數據共享，可以實現供水管網的智能調度和綜合優化，提高城市供水系統的整體效率和可持續發展能力。

未來供水管網檢漏技術與監測系統將迎來智能化、自動化、大數據應用、無損檢測技術創新等發展趨勢，為供水管網的管理和維護提供更加高效和可靠的解決方案。

8 供水管網漏水檢測技術與監測系統相結合的經濟效益

供水管網檢漏技術與監測系統的結合可以帶來多方面的經濟效益。首先，可以減少水資源浪費，供水管網泄漏是導致水資源浪費的重要原因之一。通過使用檢漏技術和監測系統，可以及時發現并修復管網泄漏點，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，檢漏技術和監測系統可以幫助供水公司提前發現管網漏水點，及時進行修復。這樣可以避免泄漏進一步擴大，導致更加嚴重的損壞，從而降低維修成本。此外，通過實時監測管網狀態，供水公司可以做出更加精確的維修計劃，避免了不必要的維修工作，進一步節約了成本。再次，可以提高供水質量，供水管網泄漏往往會引起污水滲入管道的問題，從而導致供水水質下降。通過檢漏技術和監測系統可以及時發現并修復漏水問題，確保供水的清潔和安全。這將提升供水公司的聲譽和競爭力，對于吸引用戶和保持用戶的滿意度非常重要。最后，可以延長管網使用壽命，通過定期檢測和監測供水管網的狀態，及時發現并修復潛在的問題，可以減少管網的老化和損壞程度，延長其使用壽命。這將減少管網的更新和更換成本，并降低對城市基礎設施的干擾，節約了資源。

9 總結

供水管網漏水檢測技術與監測系統在過去幾十年中得到了較大的發展和應用，但仍存在一些問題亟待解決。未來的研究應該注重提高定位精確性、擴大監測范圍和提高實時性，并研究更加經濟可行的漏水檢測技術和系統。通過不斷的創新和改進，為城市供水系統的運行效率和水資源的利用率提供更好的支持。