瑞士Gutermann供水管網(wǎng)漏水檢測技術(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。該公司從事聲學泄漏檢測設(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)計理念強調(diào)將傳感器技術(shù)與實際工況相結(jié)合，通過算法分析管道噪聲，幫助水務(wù)運營者定位泄漏點。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：通過放置在多點的傳感器采集噪聲，利用算法計算泄漏點位置。

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

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

聲學聽音設(shè)備：用于地面或直接接觸管道的泄漏點確認與精確定位。

管道與閥門定位儀：用于探測地下金屬管道、閥門及井蓋的具體位置。

多點多功能相關(guān)儀：支持同時使用多個傳感器進行大范圍的一次性相關(guān)測量。

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

黑色金屬探測器：專門用于探測鐵磁性物體（如閥門、消火栓）的磁場變化。

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

云平臺分析軟件：接收現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)，進行相關(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

以下是該品牌常見的主要產(chǎn)品型號：

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記錄儀的全自動相關(guān)監(jiān)測系統(tǒng)。

AQUASCAN 610：無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)計的平板電腦式相關(guān)儀。

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

MULTISCAN：多點相關(guān)儀，可同時控制多達十個傳感器進行測量。

MAGSCAN 100：黑色金屬探測器，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)計的泄漏監(jiān)測系統(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)細節(jié)。

產(chǎn)品簡介

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

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)工作時長約8小時

接收器尺寸：200 x 110 x 30 mm

接收器重量：0.4 kg

濾波功能：具備自動濾波器、手動濾波器、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相關(guān)法。當管道內(nèi)的水在壓力作用下從漏點噴出時，會產(chǎn)生特定頻率的噪聲。操作人員在漏點兩側(cè)的管道上放置傳感器，這兩個傳感器會記錄下噪聲傳播到各自位置的時間差。由于噪聲在管道中的傳播速度是已知的（或可測），主機根據(jù)時間差和速度，通過數(shù)學算法計算出漏點相對于傳感器的準確位置。

五、 優(yōu)勢特點

無線化設(shè)計：設(shè)備采用無線通信技術(shù)連接傳感器與接收主機。這使得操作人員在檢測時無需打開井蓋鋪設(shè)線纜，減少了道路作業(yè)時的安全隱患，也避免了被線纜絆倒的風險。

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

組合式監(jiān)測能力：針對性監(jiān)測系統(tǒng)（如ZONESCAN系列），系統(tǒng)具備相關(guān)性分析能力。軟件會自動對比相鄰傳感器采集的數(shù)據(jù)，識別出單個記錄儀無法確認的低音量泄漏，并通過云平臺在地圖上展示泄漏區(qū)域，減少了“干挖"找不到漏點的情況。

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)的移動通信技術(shù)，其功耗更低，同時增強了在地下環(huán)境的信號覆蓋能力。這使得設(shè)備能夠長時間獨立運行，降低了后期維護頻率。

深部金屬探測能力：專用的金屬探測器（如MAGSCAN 100）利用了磁場差異原理，不僅能夠探測到埋設(shè)較深（可達3米）的鐵質(zhì)物體，還能通過信號變化反映物體的形狀，幫助操作員識別閥門、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，用于主動檢測和定位配水管網(wǎng)中的暗漏點。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：針對大直徑、長距離的輸水主干管（Trunk Mains），安裝性水聽器監(jiān)測系統(tǒng)。這些管道通常流量大、影響范圍廣，通過系統(tǒng)能及時發(fā)現(xiàn)微小泄漏，防止小漏變大漏。

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

管線勘察與定位：在進行開挖或維修前，使用金屬探測器和管線定位儀，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。