M26水聽(tīng)器在城市供水管道泄漏監(jiān)測(cè)中的24小時(shí)不間斷監(jiān)聽(tīng)?wèi)?yīng)用方案

　　一、技術(shù)背景與需求分析

　　城市供水管道泄漏監(jiān)測(cè)是保障水資源安全、降低輸配損耗的核心環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)人工巡檢方法受限于響應(yīng)速度慢、定位精度低等問(wèn)題，難以滿足現(xiàn)代化城市管網(wǎng)管理需求。M26水聽(tīng)器作為基于壓電陶瓷技術(shù)的高靈敏度聲學(xué)傳感器，通過(guò)實(shí)時(shí)采集管道內(nèi)流體泄漏產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷的泄漏監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)定位。其16位分辨率采集功能(動(dòng)態(tài)范圍≥96dB)能夠捕捉微弱聲波信號(hào)，為泄漏事件識(shí)別提供高精度數(shù)據(jù)支持。

　　二、M26水聽(tīng)器技術(shù)參數(shù)與性能優(yōu)勢(shì)

　　1. 核心參數(shù)

　　? 工作頻率：20Hz-20kHz，覆蓋低頻泄漏聲波(<300Hz)至高頻噪聲范圍

　　? 靈敏度：≥-166.5dB Vre 1V/μPa，可探測(cè)壓力波動(dòng)≤0.01Pa的微泄漏

　　? 分辨率：16位ADC采樣，支持0.0015%量程的信號(hào)解析能力

　　? 環(huán)境適應(yīng)性：IP68防護(hù)等級(jí)，-40℃至+85℃寬溫域運(yùn)行，靜態(tài)承壓68Bar(1000psi)

　　2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　? 非侵入式監(jiān)測(cè)：通過(guò)卡箍式鎖緊安裝于管道外壁，無(wú)需停水施工

　　? 低功耗設(shè)計(jì)：整機(jī)功耗≤150mW，支持太陽(yáng)能供電系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行

　　? 抗干擾能力：采用四芯帶屏蔽電纜傳輸信號(hào)，有效抑制電磁噪聲

　　三、24小時(shí)不間斷監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)架構(gòu)

　　1. 傳感器部署方案

　　? 安裝位置：沿供水主管線每隔500-1200米設(shè)置監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，重點(diǎn)覆蓋閥門(mén)井、彎頭、三通等應(yīng)力集中區(qū)域

　　? 安裝方式：采用3/4NPT螺紋接口直接固定于管道外壁，確保傳感器發(fā)射面與管壁緊密貼合

　　2. 數(shù)據(jù)采集與傳輸模塊

　　? 前端采集單元：集成16位ADC的RTU設(shè)備，支持4-20mA/RS485雙模輸出

　　? 通信協(xié)議：LoRaWAN無(wú)線組網(wǎng)，空曠環(huán)境下傳輸距離≥5km，支持Mesh自組網(wǎng)

　　? 邊緣計(jì)算：內(nèi)置頻譜分析算法，可實(shí)時(shí)過(guò)濾背景噪聲(如交通振動(dòng)、泵站干擾)

　　3. 后端分析平臺(tái)

　　? 泄漏識(shí)別模型：基于機(jī)器學(xué)習(xí)的聲紋特征庫(kù)，區(qū)分正常工況噪聲與泄漏信號(hào)

　　? 定位算法：采用時(shí)差定位(TDOA)技術(shù)，結(jié)合多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)交叉驗(yàn)證，定位精度≤±2m

　　? 可視化界面：GIS地圖實(shí)時(shí)展示泄漏點(diǎn)坐標(biāo)，支持歷史數(shù)據(jù)回溯與泄漏趨勢(shì)分析

　　四、技術(shù)驗(yàn)證與標(biāo)準(zhǔn)符合性

　　1. 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試

　　? 靈敏度測(cè)試：在0.1MPa壓力下，可清晰識(shí)別直徑0.5mm人工孔泄漏信號(hào)

　　? 耐久性測(cè)試：連續(xù)運(yùn)行5000小時(shí)后，靈敏度衰減≤0.5dB

　　2. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)符合性

　　? 滿足CJ/T 266-2017《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損控制及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》要求

　　? 通過(guò)EMC電磁兼容性認(rèn)證(GB/T 17626系列標(biāo)準(zhǔn))

　　五、結(jié)論與展望

　　M26水聽(tīng)器憑借其16位高分辨率采集能力、寬溫域運(yùn)行特性及智能分析算法，為城市供水管道泄漏監(jiān)測(cè)提供了可靠的技術(shù)解決方案。未來(lái)，隨著5G+AIoT技術(shù)的融合應(yīng)用，水聽(tīng)器系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更高效的邊緣計(jì)算與云端協(xié)同，推動(dòng)城市智慧水務(wù)向全域感知、精準(zhǔn)決策方向升級(jí)。

　　大禹電子產(chǎn)品主要四大類：工控儀表、工業(yè)傳感器、海洋設(shè)備、超聲波換能器。產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景：超聲波測(cè)距，監(jiān)測(cè)水位/流速/流量/泥位/水深等，水下通信/定位/避障。