城鄉(xiāng)老舊混雜管網(wǎng)運(yùn)維方案：多通道AI噪聲記錄儀分區(qū)監(jiān)測(cè)技術(shù)方案
來(lái)源：愛(ài)儀器儀表網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間：26-07-09 09:59 作者：閆陽(yáng)陽(yáng) 瀏覽次數(shù)：17 分類(lèi)：技術(shù)文章
城鄉(xiāng)結(jié)合部供水管網(wǎng)多屬于典型老舊混雜管網(wǎng)體系，管線敷設(shè)時(shí)間跨度大，鑄鐵、鍍鋅鋼、PE、PVC等多類(lèi)管材縱橫交錯(cuò)鋪設(shè)。片區(qū)普遍存在竣工圖紙資料缺失、管線埋設(shè)深度不統(tǒng)一等現(xiàn)狀，疊加道路路面破損振動(dòng)、沿街商鋪設(shè)備運(yùn)行、農(nóng)田灌溉機(jī)組工作形成的復(fù)合環(huán)境噪聲，管網(wǎng)中間歇性隱蔽暗漏多發(fā)。傳統(tǒng)單點(diǎn)式噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備不具備分區(qū)聯(lián)動(dòng)分析能力，全域管控難度大，隱患識(shí)別覆蓋范圍有限。針對(duì)該復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)工況，本文依托聽(tīng)瀾 噪聲記錄儀搭建多通道AI分區(qū)監(jiān)測(cè)技術(shù)方案，利用多通道噪聲記錄儀多點(diǎn)同步采集能力與AI噪聲記錄儀智能降噪甄別能力，構(gòu)建分層分區(qū)長(zhǎng)效監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，解決城鄉(xiāng)老舊混雜管網(wǎng)精細(xì)化漏損管控痛點(diǎn)。
結(jié)合城鄉(xiāng)結(jié)合部現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維實(shí)際，老舊混雜管網(wǎng)存在多項(xiàng)固有監(jiān)測(cè)難點(diǎn)，這也是傳統(tǒng)單點(diǎn)設(shè)備管控效果受限的核心原因。首先是管材屬性混雜，信號(hào)采集難度大，金屬類(lèi)管道聲波傳導(dǎo)性能優(yōu)異，滲漏噪聲傳播距離遠(yuǎn)、幅值高，而PE、PVC塑料支管信號(hào)衰減明顯，微量滲漏呈現(xiàn)低頻弱信號(hào)特征，固定單一的采集參數(shù)無(wú)法同時(shí)適配兩類(lèi)管材的信號(hào)捕捉需求。其次是環(huán)境噪聲疊加，干擾聲源類(lèi)型復(fù)雜，日間城市車(chē)流、沿街商鋪動(dòng)力設(shè)備、農(nóng)田灌溉水泵持續(xù)產(chǎn)生工頻振動(dòng)與流體雜聲，極易覆蓋管道微弱滲漏聲波，人工甄別與簡(jiǎn)易設(shè)備篩查誤判概率較高。同時(shí)，多數(shù)城郊老舊片區(qū)無(wú)完整竣工圖紙，管線走向、埋深、連通關(guān)系臺(tái)賬不全，難以*規(guī)劃單點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，若全域密集布設(shè)單點(diǎn)設(shè)備，會(huì)抬高項(xiàng)目采購(gòu)與長(zhǎng)期運(yùn)維投入。此外，城郊外延管線、農(nóng)田周邊管網(wǎng)點(diǎn)位無(wú)外接市電，高頻次電池更換會(huì)產(chǎn)生大量外勤巡檢工時(shí)，增加基層運(yùn)維班組工作壓力。*后，片區(qū)漏損形態(tài)多樣，管網(wǎng)同時(shí)存在長(zhǎng)期緩慢滲流、地基沉降引發(fā)的接口松動(dòng)、地質(zhì)變化誘發(fā)的間歇性隱患等多種漏損類(lèi)型，需要長(zhǎng)期時(shí)序監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)積累，才能實(shí)現(xiàn)早期隱患識(shí)別，而常規(guī)單通道管網(wǎng)噪聲記錄儀僅能完成單點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，無(wú)法實(shí)現(xiàn)分區(qū)內(nèi)多點(diǎn)位數(shù)據(jù)橫向比對(duì)，難以適配城鄉(xiāng)片區(qū)差異化、分區(qū)化的漏損管控治理需求。
針對(duì)上述行業(yè)痛點(diǎn)，本文構(gòu)建“分區(qū)摸排—分層布設(shè)—算法適配—復(fù)盤(pán)整改”四段式全域監(jiān)測(cè)體系，依托聽(tīng)瀾 噪聲記錄儀全系列硬件能力，實(shí)現(xiàn)老舊混雜管網(wǎng)分區(qū)、分層、分時(shí)、分場(chǎng)景的標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)，整套方案可結(jié)合片區(qū)改造進(jìn)度分步落地。在管網(wǎng)現(xiàn)狀分區(qū)摸排階段，以現(xiàn)有殘缺管網(wǎng)圖紙為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)消火栓、閥門(mén)井、連通管段位置，將連片城鄉(xiāng)混雜管網(wǎng)劃分為若干獨(dú)立DMA管控分區(qū)，按管線屬性劃定金屬輸水主干管、居民小區(qū)塑料支管、城郊農(nóng)田段分散管線三類(lèi)管控單元，結(jié)合不同分區(qū)的噪聲基底、管材類(lèi)型、供電條件，差異化規(guī)劃設(shè)備型號(hào)、布設(shè)間距與采樣策略，有效解決圖紙缺失帶來(lái)的點(diǎn)位規(guī)劃難題。完成分區(qū)摸排后，開(kāi)展多通道設(shè)備分層布設(shè)，采用雙形態(tài)設(shè)備兼顧長(zhǎng)效值守與靈活普查需求，在輸水主干管、DMA分區(qū)交界關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署預(yù)埋式噪聲記錄儀，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期固定監(jiān)測(cè)；在建成小區(qū)內(nèi)部支管、沿街商鋪周邊分支管段批量布設(shè)磁吸式噪聲記錄儀，用于階段性漏損普查與隱患復(fù)核，全域統(tǒng)一配置多通道噪聲記錄儀機(jī)型，單臺(tái)設(shè)備同步采集轄區(qū)內(nèi)多路管段聲學(xué)信號(hào)，后臺(tái)完成同分區(qū)多點(diǎn)位數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)比對(duì)，快速定位噪聲異常區(qū)間，改變傳統(tǒng)單點(diǎn)設(shè)備只能獨(dú)立研判的管控模式。
設(shè)備布設(shè)完成后，依托AI噪聲記錄儀可自定義場(chǎng)景模型的特性，針對(duì)不同分區(qū)基底噪聲配置差異化降噪等級(jí)，完成算法參數(shù)適配。城郊農(nóng)田高振動(dòng)分區(qū)啟用深度降噪策略，過(guò)濾水泵、農(nóng)機(jī)作業(yè)帶來(lái)的低頻持續(xù)擾動(dòng)；城鎮(zhèn)商住分區(qū)啟用標(biāo)準(zhǔn)降噪模式，甄別車(chē)流、人流短時(shí)波動(dòng)噪聲；空曠輸水干線啟用輕度降噪，保留完整微弱滲漏原始信號(hào)，設(shè)備根據(jù)預(yù)設(shè)模型自動(dòng)適配分區(qū)雜聲特征，剝離干擾頻譜，*保留管道滲漏特征聲波，提升復(fù)雜工況下信號(hào)識(shí)別穩(wěn)定性。*后進(jìn)入云端分區(qū)數(shù)據(jù)復(fù)盤(pán)與整改閉環(huán)環(huán)節(jié)，設(shè)備作為標(biāo)準(zhǔn)化云端傳輸噪聲記錄儀，將全量時(shí)序聲學(xué)數(shù)據(jù)加密上傳智慧水務(wù)平臺(tái)，管理人員按預(yù)設(shè)DMA分區(qū)導(dǎo)出噪聲趨勢(shì)報(bào)表、幅值變化曲線，復(fù)盤(pán)分析各分區(qū)高頻滲漏管段、易老化區(qū)段，結(jié)合長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)制定針對(duì)性改造計(jì)劃，優(yōu)先開(kāi)展高風(fēng)險(xiǎn)管段防腐、局部更換作業(yè)，替代全域盲目換管方案，優(yōu)化老舊管網(wǎng)改造資金投入結(jié)構(gòu)。
聽(tīng)瀾 噪聲記錄儀針對(duì)城郊管網(wǎng)無(wú)人值守、環(huán)境惡劣、供電缺失、管材混雜等特點(diǎn)完成硬件定制優(yōu)化，適配老舊片區(qū)全場(chǎng)景部署要求。設(shè)備采用低功耗噪聲記錄儀休眠喚醒架構(gòu)，標(biāo)配工業(yè)長(zhǎng)效鋰電池可實(shí)現(xiàn)多年穩(wěn)定運(yùn)行，城郊無(wú)外接供電點(diǎn)位無(wú)需頻繁更換電池，有效削減外勤運(yùn)維工時(shí)支出；整機(jī)采用IP68防水防塵防腐殼體，可耐受地下井室長(zhǎng)期積水浸泡、冬季低溫霜凍、夏季露天高溫等惡劣工況，適配城鄉(xiāng)結(jié)合部非標(biāo)井室、簡(jiǎn)易管溝的部署環(huán)境。內(nèi)置寬頻壓電傳感單元覆蓋全區(qū)間滲漏聲波頻譜范圍，支持采集增益自適應(yīng)調(diào)節(jié)，針對(duì)金屬管道強(qiáng)化中頻段信號(hào)解析，針對(duì)塑料支管優(yōu)化低頻微弱信號(hào)捕捉能力，平衡不同管材的采集靈敏度，解決混雜管網(wǎng)信號(hào)采集不均衡問(wèn)題。同時(shí)，設(shè)備屬于標(biāo)準(zhǔn)化物聯(lián)網(wǎng)噪聲記錄儀，各DMA分區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獨(dú)立打包上傳云端，平臺(tái)按片區(qū)建立隔離監(jiān)測(cè)檔案，管理人員可單獨(dú)調(diào)取任意分區(qū)歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)狀態(tài)，分區(qū)之間數(shù)據(jù)互不干擾，契合城鄉(xiāng)管網(wǎng)分級(jí)、分區(qū)、分屬地的運(yùn)維管理邏輯。
為匹配分區(qū)監(jiān)測(cè)架構(gòu)，方案配套建立輕量化片區(qū)運(yùn)維機(jī)制，貼合基層水務(wù)班組人員配置現(xiàn)狀。在季度分區(qū)巡檢工作中，運(yùn)維人員按DMA分區(qū)劃定巡檢路線，逐臺(tái)核查設(shè)備密封狀態(tài)、電池余量、信號(hào)強(qiáng)度，采用分片巡檢模式替代全域遍歷巡檢，縮短外勤行駛里程與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)長(zhǎng)，依托低功耗噪聲記錄儀長(zhǎng)續(xù)航特性，常規(guī)工況下無(wú)需年度批量更換電池。平臺(tái)按分區(qū)推送噪聲超標(biāo)預(yù)*信息，運(yùn)維人員僅針對(duì)預(yù)*所在分區(qū)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)加密復(fù)測(cè)，利用磁吸式噪聲記錄儀臨時(shí)布點(diǎn)縮小漏點(diǎn)范圍，無(wú)需遍歷整片城鄉(xiāng)區(qū)域，大幅降低無(wú)效排查工作量。年末匯總各分區(qū)全年噪聲均值、超標(biāo)頻次、隱患修復(fù)記錄，結(jié)合時(shí)序數(shù)據(jù)研判管網(wǎng)整體老化程度，分年度、分片區(qū)編排老舊管線改造計(jì)劃，*利用財(cái)政改造資金，避免全域同步更換產(chǎn)生的大額施工支出。
聽(tīng)瀾 噪聲記錄儀為合規(guī)水務(wù)漏損記錄儀與供水管網(wǎng)噪聲監(jiān)測(cè)設(shè)備，采集的分區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)云端長(zhǎng)期歸檔，系統(tǒng)自動(dòng)生成分區(qū)漏損統(tǒng)計(jì)臺(tái)賬、時(shí)序變化曲線，完整的數(shù)據(jù)檔案可作為老舊管網(wǎng)改造項(xiàng)目立項(xiàng)論證、財(cái)政補(bǔ)貼項(xiàng)目驗(yàn)收、年度漏損評(píng)定的合規(guī)佐證材料，滿足現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)追溯與歸檔要求。通過(guò)多年分區(qū)數(shù)據(jù)持續(xù)積累，可建立片區(qū)管網(wǎng)老化趨勢(shì)模型，提前預(yù)判接口松動(dòng)、管壁腐蝕、地基沉降誘發(fā)的滲漏與爆管風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)城郊管網(wǎng)運(yùn)維從事后搶修轉(zhuǎn)向事前預(yù)*，從源頭降低隱蔽漏損、路面塌陷、水資源無(wú)效流失等問(wèn)題。
城鄉(xiāng)結(jié)合部老舊混雜管網(wǎng)工況復(fù)雜、分區(qū)差異大，傳統(tǒng)單通道、無(wú)智能算法的簡(jiǎn)易監(jiān)測(cè)設(shè)備，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化漏損管控。以聽(tīng)瀾 噪聲記錄儀為核心構(gòu)建的多通道AI分區(qū)監(jiān)測(cè)方案，整合多通道噪聲記錄儀同步采集、AI噪聲記錄儀分區(qū)降噪、低功耗噪聲記錄儀長(zhǎng)效續(xù)航、云端傳輸噪聲記錄儀分區(qū)數(shù)據(jù)管理四大技術(shù)能力，依托預(yù)埋、磁吸兩種部署形態(tài)，適配主干管、小區(qū)支管、城郊分散管線全場(chǎng)景布設(shè)需求。該方案貼合城鄉(xiāng)老舊管網(wǎng)資料缺失、環(huán)境復(fù)雜、點(diǎn)位分散的現(xiàn)實(shí)條件，整套落地流程貼合基層運(yùn)維能力，數(shù)據(jù)歸檔符合行業(yè)合規(guī)要求，可幫助水務(wù)單位構(gòu)建分層分區(qū)的長(zhǎng)效漏損監(jiān)測(cè)體系，穩(wěn)步提升城鄉(xiāng)供水管網(wǎng)精細(xì)化運(yùn)維管控水平。
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