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一、背景闡述：

針對(duì)在管道老化、技術(shù)手段投入有限等因素的影響下,我國(guó)長(zhǎng)輸供油、供氣、供水管道漏損現(xiàn)象普遍存在的嚴(yán)重問(wèn)題。如何利用數(shù)字化、智能化手段有效控制管道漏損率，已成為行業(yè)亟需解決的問(wèn)題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至到2023年我國(guó)智慧水務(wù)、智慧水利、西氣東輸、中俄天然氣管道工程等市場(chǎng)規(guī)模為2000億元左右，隨著政策的加碼助力，預(yù)計(jì)未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大。迫切需要加強(qiáng)管網(wǎng)的科學(xué)管控，利用新一代信息技術(shù)手段構(gòu)建管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及早發(fā)現(xiàn)潛在安全隱患，以防患于未然。

二、類型說(shuō)明

該類型系統(tǒng)也稱音波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以硬件監(jiān)測(cè)為立足點(diǎn)，以軟件服務(wù)數(shù)據(jù)服務(wù)為主要功能，輔以專家研判和數(shù)據(jù)分析服務(wù)，利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、GIS、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、邊緣計(jì)算等現(xiàn)代信息技術(shù)，全鏈條透徹感知和處理長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)安全運(yùn)行狀況，準(zhǔn)確診斷識(shí)別和定位管道安全事件。那么，目前我國(guó)供油、供氣、供水管道使用的在線監(jiān)測(cè)長(zhǎng)輸管線聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型有哪些呢？主要有四種類型：

（1）、壓電水聽(tīng)器技術(shù)聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

該技術(shù)主要利用壓電水聽(tīng)器能夠接收供水管道泄漏點(diǎn)的聲音信號(hào)，?距離輸?管道沿線陣列式安裝?聽(tīng)器（需要接觸水）與預(yù)警終端，通過(guò)?聽(tīng)器實(shí)時(shí)采集管道沿線的?聲數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)終端即RTU進(jìn)?有線或?線的?式向上發(fā)送?物聯(lián)?層，通過(guò)物聯(lián)?層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)?存儲(chǔ)、分析和歸類。之后管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)?多個(gè)維度的分析，以此來(lái)深化供水管道的健康監(jiān)測(cè)。打造集在線監(jiān)測(cè)、?錘分析、泄露（漏損）監(jiān)測(cè)、管路異常信息報(bào)警、管路健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)、設(shè)備管理和智能報(bào)表等功能為?體的?距離輸水管道在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

安裝示意圖1

（2）、光纖水聽(tīng)器技術(shù)聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

光纖水聽(tīng)器技術(shù)也是通過(guò)接收供油、供氣、供水管道泄漏點(diǎn)的聲波、振動(dòng)信號(hào)來(lái)甄別泄露點(diǎn)的位置，不同壓電水聽(tīng)器的是安裝光纖水聽(tīng)器不需要接觸管道內(nèi)的輸送介質(zhì)，而且光纖水聽(tīng)器靈敏度比壓電水聽(tīng)器高，聲偵聽(tīng)作用距離遠(yuǎn)，更有利于管道泄漏點(diǎn)聲音信號(hào)的探測(cè)，傳感端無(wú)源本安，適應(yīng)高溫、腐蝕、易爆等各種高危場(chǎng)合，對(duì)于輸油、輸氣管道更友好。

安裝示意圖2

（3）、分布式光纖聲波震動(dòng)傳感技術(shù)管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到供油、供氣、供水管道的泄漏點(diǎn)引起振動(dòng)變化時(shí)，通過(guò)傳感光纜傳輸?shù)椒植际焦饫w聲波振動(dòng)監(jiān)測(cè)主機(jī)的邊緣計(jì)算單元，邊緣計(jì)算單元為系統(tǒng)的分析層，主要作用是調(diào)制、解調(diào)、分析判斷。

分布式光纖聲波震動(dòng)傳感技術(shù)管道泄露監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要在管道外壁鋪設(shè)聲波振動(dòng)傳感光纜，傳感端全部為光纖，無(wú)源本質(zhì)安全，無(wú)需供電；系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)。可滿足不同介質(zhì)、不同長(zhǎng)度的管線，系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)；無(wú)需全線補(bǔ)償；所有光纖的使用壽命長(zhǎng)，可靠性高，免維護(hù)。

安裝示意圖3

（4）、次聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

次聲波管道泄露監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一種基于次聲波原理，結(jié)合GIS地理信息技術(shù)的管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在管道兩端分別安裝次聲波傳感器，當(dāng)管道發(fā)生泄漏時(shí)，管道內(nèi)部介質(zhì)產(chǎn)生振蕩，在泄漏點(diǎn)處形成密度波，同時(shí)管道內(nèi)產(chǎn)生泄漏后的次聲波，通過(guò)數(shù)字化儀采集分析后上傳至中心站，結(jié)合聲速及時(shí)間差判定泄漏位置，系統(tǒng)軟件依據(jù)壓力、流量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后自動(dòng)報(bào)警并提供準(zhǔn)確泄漏位置。

次聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于燃?xì)獾榷喾N氣體介質(zhì)類型，同時(shí)可以應(yīng)用于工業(yè)管道及城市民用管道。

安裝示意圖4

三、總結(jié)

隨著我國(guó)對(duì)智慧管網(wǎng)的不斷投入，長(zhǎng)輸管線聲波管道泄漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類型也層出不窮，監(jiān)測(cè)技術(shù)也不斷更新。同時(shí)，各類系統(tǒng)具備全鏈條、全要素的管道安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)能力，即利用各種監(jiān)測(cè)感知探測(cè)器來(lái)檢測(cè)管道運(yùn)行狀態(tài)、輔助爆管識(shí)別分析、感知大用戶使用異常等情況，利用漏失聲波監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確診斷管網(wǎng)泄漏隱患；保障工業(yè)還是居民用水、用燃?xì)獍踩?，可以進(jìn)一步補(bǔ)足城市管網(wǎng)老化等短板，助力提升城市治理能力。