在現(xiàn)代城市的建設發(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峻挑戰(zhàn)。為維護管網(wǎng)的安全運行和信息化管理，及時發(fā)現(xiàn)泄漏并準確定位泄漏源迫在眉睫。

中科院噪聲與振動重點實驗室研究團隊提出了一種準確定位城市管網(wǎng)泄漏源的新方法。相關(guān)研究成果4月27日已在線發(fā)表于國際學術(shù)期刊Mechanical Systems and Signal Processing。

目前，城市管網(wǎng)漏水檢測與定位工作需要使用聲/振動傳感器，常見的聲學檢測儀器包括聽音棒、聽漏儀和相關(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計，首先通過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)儀器和方法準確確定泄漏源的位置。

在互相關(guān)方法中采用了求導過程，提高了時延估計的準確性。這種新的方法被定義為導數(shù)互相關(guān)方法，即DIF。  

與傳統(tǒng)的基本互相關(guān)和預白噪廣義互相關(guān)等方法相比較，DIF方法的優(yōu)勢在于無需根據(jù)漏水噪聲和背景噪聲的先驗信息對聲/振動傳感器采集的信號進行濾波處理，即直接對采集信號做DIF便可準確獲得銳化的相關(guān)函數(shù)主峰，因此降低了實際漏水檢測中對專業(yè)人員的經(jīng)驗要求。

這種新的DIF方法在頻域中通過使用新的加權(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、閥門等）引起的聲波的反射影響。

實際 PVC 水管的現(xiàn)場試驗結(jié)果（下圖）證明，該方法在城市管網(wǎng)漏水定位應用中優(yōu)于傳統(tǒng)的互相關(guān)方法。