作者：张春林

《城镇供水管网漏水探测技术规程》（CJJ159-2011）中提到九种漏水探测方法，其中包含相关分析法。相关分析法是借助相关仪，通过对同一管段上不同测点接收到的漏水声音进行相关分析，推断漏水异常点的方法。
 

 
一、方法优势
在同其它供水管道漏水探测方法相较，相关分析法具有高灵敏度、高精度、高分辨率和抗干扰能力强，受环境因素影响较少，对个人经验依赖程度较低，较高的探测效率，适宜的仪器价格获得自来水公司测漏同行的认可，也是我公司除听音法外，在项目中较常应用的探测方法。
 
该方法可用于漏水点预定位和精确定位，是利用分析漏水噪声传到布设在管道两端传感器的相关时间差推算漏水点位置的方法。当采用相关分析法深测时，规程规定管道水压不应小于0.15MPa。实际应用中，部分低于该压力管道漏点亦可检出。
 
二、漏水噪声相关原理
（一）漏水噪声
承压供水管道发生漏水时，由于喷出水与管道、空气以及泥沙等的摩擦和撞击，以及附壁现象、卡尔曼涡流等，产生不同频率的震动，由此产生漏水声波。相关分析法利用了漏水噪声的相关性原理。漏水噪声从泄漏点以一定速度沿管道向两侧传播，其振动波相关数据可用来进行泄漏点的定位。
 
（二）定位方法
使用听音棒或路面听漏仪的听音法，漏水点定位是通过沿着地面检测噪声最大值来发现泄漏点位置的。但当漏水噪声很小、太大或环境噪声干扰时，就不能进行精确定位，而相关仪可以很好的解决这些问题。
 
相关仪是通过检测泄漏噪声传播到两传感器的时间差进行定位的。详见下图。
 

 
两个传感器被分别放置在A和B处，且漏点距离阀门A较近。
漏水发生时，漏水声波同时向阀门A和B两个方向传播。当漏水噪声到达A点时，向B点传播的噪声刚刚到达X点，因而，声波到达B点的时间就比到达A点的时间晚了，声波通过X点和B点之间管段时产生了延迟时间，相关仪可以检测到噪声传播到A点和B点的延迟时间。
 
设定噪声的传播速度为V，两个传感器间的管道长度为D，X点到B点管段长度为V·Δt，则D=2L+V·Δt，由此方程可以计算出L的值（见下式），进而测得漏点的位置。
 

上式中，声波的传播速度V可以由管径和管材计算获得；两个传感器间的管道长度D可以通过实际量取得到，这样，相关仪就能通过对延迟时间Δt的测量，计算出漏点到达传感器的距离，从而确定漏点位置。
 
同时，为了弥补声波在管道中传播速度理论值与实际值的差异，相关仪可用来测定声波在管网中的实际传播速度，这样，最大限度地保证了漏点定位的准确性。
 
（三）相关法检测时注意事项
使用相关仪进行相关测量时，漏点必须在两个传感器之间。但是有两种特殊情况须考虑。
 
1、漏点在传感器外侧
如果漏点在两个传感器外侧，相关仪将不测量从漏点到最近传感器的传播时间，而是将漏点直接显示在靠近漏点的传感器上（并提示“漏点在外侧”）。这时须将其中一个传感器移动，使漏水点处于两个传感器间，再进行相关测量。
 

 
见上图，我们把相关仪两个传感器分别放置在A、B两处，如果漏点在检测管网的分支管道上，相关结果漏点位置将延伸显示在管道的连接点处，得到一个假的异常。为了精确定位漏点，排除假异常的干扰，这时必须将其中一个传感器移至分支管道上传感器C处（把漏点控制在传感器之间），重新进行相关测量工作，以得到真实的相关结果。
 
对整个管网资料的详细分析与了解，可以充分掌握管道的连接关系，准确测量管道长度，正确放置相关仪传感器位置，保证相关测量的准确性，杜绝漏点在分支管道上假异常的发生。
 
三、项目使用中需要关注的其它问题
工欲善其事必先利其器，相关法能否发挥至关紧要的作用，首先在于仪器的选择，相关分析法根据使用仪器不同分为实时相关与数据采集后事后相关；相关仪的使用会受到环境噪声和管道噪声的干扰，在规程中约定了相关仪应具备滤波、 频率分析、声速测量等功能。
 
1、滤波：滤波是选择漏水声波的频率范围，可采用自动滤波或手动滤波。如果所选滤波范围还有干扰，应采用陷波去除干扰，可保证较好的相关结果。
2、频率分析：显示各传感器频率信号，以便选择最佳滤波。
3、声速测量：相关仪内存的理论声速会与实际声速存在偏差，使漏水点定位也会存在偏差，现场实测管道的声速可提高漏水点定位精度。
4、传感器频率响应范围宜为0Hz～5000Hz，电压灵敏度应大于100mV/(m.s )；漏水声传播距离受管材、管径、接口等影响，金属管道比非金属管道声波传播远，合理设置传感器，探测结果可获得较高的正确率。布设间距应随管径的增大而相应地减小、随水压的增减而增减，滤波频率的选择等等也很重要。需要注意以下事项：应确保传感器放置在同一条管道上；传感器宜竖直放置，并应确保与管道接触良好；正确取得各项计算参数，正确输入仪器计算。
 
以上的要求说明了相关法受使用人的经验影响，因此使用频率越高积累经验越多越能在检测中提供更精准的数据。
 
四、相关检测法在金迪测漏发展的应用
自1996年，金迪成立漏水调查公司，在全国范围内开展漏水探测检测工作，初期通过合作的日方与香港、台湾公司跟踪国际上先进的检测技术，按时序引进使用各代相关仪产品，应用于各供水公司漏水探测检测工作，自日本JEK-52，英国帕玛公司的MIC5、MIC6系列产品，后期到金迪科技成为英国Primayer公司的独家代理引进的尤里卡（Eureka）系列等实时相关相关仪自主引进；随数字采集技术的发展，引进具有数据采集事后相关ZetaCorr、Soundsens，Enigmac的多探头数字相关仪，在大量项目中使用并推荐给相关供水企业，一批批经过工程检验、效果优秀、坚固耐用的设备在行业内普及，真正实现了从工程中来到客户中去的销售代理模式，赢得了客户的信任，其它仪器代理厂家亦以最大检漏公司使用他们产品作为向用户推荐的理由，一代代产品为我国供水行业漏损控制提供巨大帮助，创造了大量的经济效益与社会效益。
 
2013年金迪以多探头数字相关探测技术为内核开发的“数字化漏水探测”专利技术，使漏水探测技术发展及应用站上了一个新的台阶，相关检测技术在金迪发展的各个阶段功不可没。

 
五、固化技术流程，加强项目应用
相关法检测发展已经多年，在具备相关条件前提下，相较其它如雷达法、气体示踪法等众多检测方法效率不高、投入巨大、应用性较差、其不可替代的特性很明显，属于适用技术关键技术。具有对人的经验依赖性较少，检测不便听音路段，管道埋设超深路段，无声漏等，探头采集相对人耳的高灵敏度，检测过程可回放、投入合理等优点。
 
国外仪器厂商利用电子技术、数字技术发展、制造工艺进步，努力提高检测的精准、抗干扰、皮实耐用、使用便捷的仪器特性，仪器价格也出现较大幅度的下降，从几十万到十几万下滑到十万以内，一种检测仪器大范围的使用，具有其合理性及现实意义，检测方法的普及对行业的发展至关重要。
 
当前，第三方检测市场鱼龙混杂，部分队伍凭借一个听漏仪，一支听音杆，电锤打钻打天下，用听音法解决了部分问题，时间短，见效快，投入低，一切以赚钱为目标，其它方法一概不研究，既然简单的方法可以赚钱，怎么可能考虑其它？企业逐利也无可厚非，但无疑造成了行业简单、无序、粗暴发展。这种项目开展模式就是解决的简单漏水事件，而不是系统性的解决管网存在的问题，其检出率及实际效果不可能与系统性的检测同日而语，规程规定的多种检测方法大多应用很少，造成检测技术未出现系统性的良性发展，同企业管理者过于务实的管理风格有关，因此建议相关行业部门在开展的项目中加强监督检查，形成行业发展的良性氛围，避免劣币驱逐良币，降低产销差，系统检测解决为宜。

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