在現(xiàn)代城市的建設(shè)發(fā)展中，供水、供氣等管道是保障城市居民生活的關(guān)鍵。然而，由于老化、劣化、自然災(zāi)害、人為破壞等原因，地下管網(wǎng)泄漏事故頻頻發(fā)生。提高管道檢漏技術(shù)水平，是目前世界各地城市面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為維護(hù)管網(wǎng)的安全運(yùn)行和信息化管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏并準(zhǔn)確定位泄漏源迫在眉睫。

中科院噪聲與振動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員高艷及其團(tuán)隊(duì)提出了一種準(zhǔn)確定位城市管網(wǎng)泄漏源的新方法。相關(guān)研究成果4月27日已在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Mechanical Systems and Signal Processing。

目前，城市管網(wǎng)漏水檢測(cè)與定位工作需要使用聲/振動(dòng)傳感器，常見(jiàn)的聲學(xué)檢測(cè)儀器包括聽(tīng)音棒、聽(tīng)漏儀和相關(guān)儀等。這些儀器都是基于漏水聲波在管道中的低頻傳播特性而設(shè)計(jì)，首先通過(guò)初步判斷將泄漏范圍定位到管網(wǎng)的特定區(qū)域，然后使用相關(guān)儀器和方法準(zhǔn)確確定泄漏源的位置。

高艷團(tuán)隊(duì)在互相關(guān)方法中采用了求導(dǎo)過(guò)程，提高了時(shí)延估計(jì)的準(zhǔn)確性。這種新的方法被定義為導(dǎo)數(shù)互相關(guān)方法，即DIF。  

與傳統(tǒng)的基本互相關(guān)和預(yù)白噪廣義互相關(guān)等方法相比較，DIF方法的優(yōu)勢(shì)在于無(wú)需根據(jù)漏水噪聲和背景噪聲的先驗(yàn)信息對(duì)聲/振動(dòng)傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，即直接對(duì)采集信號(hào)做DIF便可準(zhǔn)確獲得銳化的相關(guān)函數(shù)主峰，因此降低了實(shí)際漏水檢測(cè)中對(duì)專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)要求。

這種新的DIF方法在頻域中通過(guò)使用新的加權(quán)函數(shù)，將管道系統(tǒng)的低通濾波特性改變?yōu)閹V波特性。此外，DIF方法可在低頻段有效消除管道配件（法蘭、三通、閥門(mén)等）引起的聲波的反射影響。