瑞士Gutermann供水管網(wǎng)漏水檢測(cè)技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)用解析

一、 品牌與產(chǎn)品概述

瑞士Gutermann公司長(zhǎng)期專注于城市供水基礎(chǔ)設(shè)施中的水資源流失問題，是智能水損管理領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)提供商。該公司從事聲學(xué)泄漏檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)與制造已有數(shù)十年歷史，其產(chǎn)品線覆蓋從便攜式查找設(shè)備到管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。

Gutermann的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念強(qiáng)調(diào)將傳感器技術(shù)與實(shí)際工況相結(jié)合，通過算法分析管道噪聲，幫助水務(wù)運(yùn)營(yíng)者定位泄漏點(diǎn)。其設(shè)備廣泛應(yīng)用于供水干管、配水管網(wǎng)以及用戶側(cè)管道的泄漏排查工作中。

二、 主要產(chǎn)品類型

以下是Gutermann品牌下的主要產(chǎn)品類別：

泄漏噪聲相關(guān)儀：通過放置在多點(diǎn)的傳感器采集噪聲，利用算法計(jì)算泄漏點(diǎn)位置。

固定網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)記錄儀：長(zhǎng)期部署在管網(wǎng)中，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并發(fā)送至控制中心。

相關(guān)無(wú)線電記錄儀：具備無(wú)線通信功能，可進(jìn)行相關(guān)分析的噪聲記錄設(shè)備。

聲學(xué)聽音設(shè)備：用于地面或直接接觸管道的泄漏點(diǎn)確認(rèn)與精確定位。

管道與閥門定位儀：用于探測(cè)地下金屬管道、閥門及井蓋的具體位置。

多點(diǎn)多功能相關(guān)儀：支持同時(shí)使用多個(gè)傳感器進(jìn)行大范圍的一次性相關(guān)測(cè)量。

水聽器傳感器：針對(duì)塑料管材或大直徑管道設(shè)計(jì)的、接觸水體的高靈敏度傳感器。

黑色金屬探測(cè)器：專門用于探測(cè)鐵磁性物體（如閥門、消火栓）的磁場(chǎng)變化。

多頻管線定位儀：通過選擇不同頻率來(lái)定位各類管線（包括帶橡膠圈接口的鑄鐵管）。

云平臺(tái)分析軟件：接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)性分析并在GIS地圖上顯示泄漏區(qū)域。

三、 主要產(chǎn)品型號(hào)

以下是該品牌常見的主要產(chǎn)品型號(hào)：

ZONESCAN NB-IoT：基于窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的噪聲記錄儀。

ZONESCAN ALPHA：基于ZONESCAN 820記錄儀的全自動(dòng)相關(guān)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

AQUASCAN 610：無(wú)電纜式泄漏噪聲相關(guān)儀。

AQUASCAN 620L：筆記本式相關(guān)儀，可連接筆記本電腦使用。

AQUASCAN TM2：專為大直徑管道設(shè)計(jì)的平板電腦式相關(guān)儀。

AQUASCAN TM3：具備實(shí)時(shí)相關(guān)功能，可在傳感器端預(yù)調(diào)整濾波器設(shè)置。

MULTISCAN：多點(diǎn)相關(guān)儀，可同時(shí)控制多達(dá)十個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)量。

MAGSCAN 100：黑色金屬探測(cè)器，用于定位鐵質(zhì)閥門和管道。

AQUATRACER 200：多頻管道和電纜定位器。

HISCAN：專為輸水干管設(shè)計(jì)的泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通常搭配水聽器。

四、 產(chǎn)品介紹與技術(shù)特性

以AQUASCAN 620L筆記本式泄漏噪聲相關(guān)儀為例，介紹其產(chǎn)品構(gòu)成與技術(shù)細(xì)節(jié)。

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

AQUASCAN 620L是一款結(jié)構(gòu)緊湊的泄漏檢測(cè)設(shè)備。它將傳感器發(fā)射器與接收裝置分開，采用無(wú)線方式傳輸數(shù)據(jù)。該設(shè)備適用于常規(guī)管網(wǎng)的泄漏檢測(cè)，尤其在探測(cè)塑料管道或大口徑管道時(shí)，可以通過更換水聽器傳感器來(lái)提升檢測(cè)效果。

技術(shù)參數(shù)

頻率響應(yīng)：1 - 5000 Hz

傳感器類型：高靈敏度壓電陶瓷傳感器，集成無(wú)線電發(fā)射器，采用磁性固定

傳感器電池：可充電3.7V鋰聚合物電池

電池續(xù)航：傳感器連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)約8小時(shí)

接收器尺寸：200 x 110 x 30 mm

接收器重量：0.4 kg

濾波功能：具備自動(dòng)濾波器、手動(dòng)濾波器、陷波濾波器（用于去除電源噪聲及諧波）

分析功能：支持高分辨率FFT（快速傅里葉變換）、相干分析和互譜分析

工作原理

泄漏噪聲相關(guān)儀的基本工作原理是聲學(xué)相關(guān)法。當(dāng)管道內(nèi)的水在壓力作用下從漏點(diǎn)噴出時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特定頻率的噪聲。操作人員在漏點(diǎn)兩側(cè)的管道上放置傳感器，這兩個(gè)傳感器會(huì)記錄下噪聲傳播到各自位置的時(shí)間差。由于噪聲在管道中的傳播速度是已知的（或可測(cè)），主機(jī)根據(jù)時(shí)間差和速度，通過數(shù)學(xué)算法計(jì)算出漏點(diǎn)相對(duì)于傳感器的準(zhǔn)確位置。

五、 優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

無(wú)線化設(shè)計(jì)：設(shè)備采用無(wú)線通信技術(shù)連接傳感器與接收主機(jī)。這使得操作人員在檢測(cè)時(shí)無(wú)需打開井蓋鋪設(shè)線纜，減少了道路作業(yè)時(shí)的安全隱患，也避免了被線纜絆倒的風(fēng)險(xiǎn)。

自動(dòng)濾波功能：設(shè)備內(nèi)置的“自動(dòng)濾波"或“自動(dòng)過濾"功能，可以從復(fù)雜的背景噪聲中自動(dòng)篩選出與泄漏相關(guān)的頻段，降低了對(duì)操作人員經(jīng)驗(yàn)的要求。即使在塑料管等高阻尼材料上，也能提高泄漏識(shí)別的準(zhǔn)確率。

組合式監(jiān)測(cè)能力：針對(duì)性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（如ZONESCAN系列），系統(tǒng)具備相關(guān)性分析能力。軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)比相鄰傳感器采集的數(shù)據(jù)，識(shí)別出單個(gè)記錄儀無(wú)法確認(rèn)的低音量泄漏，并通過云平臺(tái)在地圖上展示泄漏區(qū)域，減少了“干挖"找不到漏點(diǎn)的情況。

低功耗與適應(yīng)性：新一代記錄儀采用了NB-IoT通信技術(shù)，相較于傳統(tǒng)的移動(dòng)通信技術(shù)，其功耗更低，同時(shí)增強(qiáng)了在地下環(huán)境的信號(hào)覆蓋能力。這使得設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)立運(yùn)行，降低了后期維護(hù)頻率。

深部金屬探測(cè)能力：專用的金屬探測(cè)器（如MAGSCAN 100）利用了磁場(chǎng)差異原理，不僅能夠探測(cè)到埋設(shè)較深（可達(dá)3米）的鐵質(zhì)物體，還能通過信號(hào)變化反映物體的形狀，幫助操作員識(shí)別閥門、井蓋的具體輪廓。

六、 主要應(yīng)用領(lǐng)域

城市供水管網(wǎng)減漏：在供水企業(yè)降低產(chǎn)銷差的工作中，用于主動(dòng)檢測(cè)和定位配水管網(wǎng)中的暗漏點(diǎn)。相關(guān)儀和聽音桿配合使用，可以提高巡檢效率。

輸水干管監(jiān)測(cè)：針對(duì)大直徑、長(zhǎng)距離的輸水主干管（Trunk Mains），安裝性水聽器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這些管道通常流量大、影響范圍廣，通過系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)微小泄漏，防止小漏變大漏。

農(nóng)村及偏遠(yuǎn)地區(qū)管網(wǎng)：利用NB-IoT技術(shù)的記錄儀無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)自建數(shù)據(jù)接收網(wǎng)絡(luò)，依托現(xiàn)有的通信基站即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)回傳，降低了在這些區(qū)域部署監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前期投入。

管線勘察與定位：在進(jìn)行開挖或維修前，使用金屬探測(cè)器和管線定位儀，查明地下閥門、消火栓及非金屬管線的走向與埋深，避免施工破壞。

入戶側(cè)及復(fù)雜環(huán)境聽音：在居民區(qū)或商業(yè)建筑內(nèi)，使用便攜式聽音設(shè)備排查用戶水表后管道、墻壁內(nèi)或混凝土地板下的泄漏點(diǎn)。