瑞士Gutermann供水管網漏水檢測技術及產品應用解析

瑞士Gutermann供水管網漏水檢測技術及產品應用解析

一、 品牌與產品概述

瑞士Gutermann公司長期專注于城市供水基礎設施中的水資源流失問題，是智能水損管理領域的專業技術提供商。該公司從事聲學泄漏檢測設備的研發與制造已有數十年歷史，其產品線覆蓋從便攜式查找設備到管網監控系統。

Gutermann的產品設計理念強調將傳感器技術與實際工況相結合，通過算法分析管道噪聲，幫助水務運營者定位泄漏點。其設備廣泛應用于供水干管、配水管網以及用戶側管道的泄漏排查工作中。

二、 主要產品類型

以下是Gutermann品牌下的主要產品類別：

泄漏噪聲相關儀：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。

固定網絡監測記錄儀：長期部署在管網中，自動采集數據并發送至控制中心。

相關無線電記錄儀：具備無線通信功能，可進行相關分析的噪聲記錄設備。

聲學聽音設備：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。

多點多功能相關儀：支持同時使用多個傳感器進行大范圍的一次性相關測量。

水聽器傳感器：針對塑料管材或大直徑管道設計的、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：接收現場設備數據，進行相關性分析并在GIS地圖上顯示泄漏區域。

三、 主要產品型號

以下是該品牌常見的主要產品型號：

ZONESCAN NB-IoT：基于窄帶物聯網通信技術的噪聲記錄儀。

ZONESCAN ALPHA：基于ZONESCAN 820記錄儀的全自動相關監測系統。

AQUASCAN 610：無電纜式泄漏噪聲相關儀。

AQUASCAN 620L：筆記本式相關儀，可連接筆記本電腦使用。

AQUASCAN TM2：專為大直徑管道設計的平板電腦式相關儀。

AQUASCAN TM3：具備實時相關功能，可在傳感器端預調整濾波器設置。

MULTISCAN：多點相關儀，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：專為輸水干管設計的泄漏監測系統，通常搭配水聽器。

四、 產品介紹與技術特性

以AQUASCAN 620L筆記本式泄漏噪聲相關儀為例，介紹其產品構成與技術細節。

產品簡介

AQUASCAN 620L是一款結構緊湊的泄漏檢測設備。它將傳感器發射器與接收裝置分開，采用無線方式傳輸數據。該設備適用于常規管網的泄漏檢測，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。

技術參數

頻率響應：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

電池續航：傳感器連續工作時長約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

泄漏噪聲相關儀的基本工作原理是聲學相關法。當管道內的水在壓力作用下從漏點噴出時，會產生特定頻率的噪聲。操作人員在漏點兩側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），主機根據時間差和速度，通過數學算法計算出漏點相對于傳感器的準確位置。

五、 優勢特點

無線化設計：設備采用無線通信技術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線纜，減少了道路作業時的安全隱患，也避免了被線纜絆倒的風險。

自動濾波功能：設備內置的“自動濾波"或“自動過濾"功能，可以從復雜的背景噪聲中自動篩選出與泄漏相關的頻段，降低了對操作人員經驗的要求。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。

組合式監測能力：針對性監測系統（如ZONESCAN系列），系統具備相關性分析能力。軟件會自動對比相鄰傳感器采集的數據，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域，減少了“干挖"找不到漏點的情況。

低功耗與適應性：新一代記錄儀采用了NB-IoT通信技術，相較于傳統的移動通信技術，其功耗更低，同時增強了在地下環境的信號覆蓋能力。這使得設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較深（可達3米）的鐵質物體，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、 主要應用領域

城市供水管網減漏：在供水企業降低產銷差的工作中，用于主動檢測和定位配水管網中的暗漏點。相關儀和聽音桿配合使用，可以提高巡檢效率。

輸水干管監測：針對大直徑、長距離的輸水主干管（Trunk Mains），安裝性水聽器監測系統。這些管道通常流量大、影響范圍廣，通過系統能及時發現微小泄漏，防止小漏變大漏。

農村及偏遠地區管網：利用NB-IoT技術的記錄儀無需在現場自建數據接收網絡，依托現有的通信基站即可實現數據回傳，降低了在這些區域部署監測系統的前期投入。

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。

入戶側及復雜環境聽音：在居民區或商業建筑內，使用便攜式聽音設備排查用戶水表后管道、墻壁內或混凝土地板下的泄漏點。