市政供水管网是城市基础设施的重要组成部分，然而管网漏损问题不仅造成水资源浪费，还可能引发路面塌陷、水质污染等安全隐患。据统计，我国部分城市供水管网漏损率超过 15%，远超国家规定的 12% 考核标准。因此，采用科学的监测设备与方法，实现市政管网漏损精准定位，对降低漏损率、保障供水安全具有重要意义。

一、市政管网漏损监测核心设备

（一）流量监测设备

流量监测是判断管网是否存在漏损的基础，通过对比实际流量与理论用水量的偏差，可初步识别漏损区域。

电磁流量计：基于电磁感应原理测量管道内流体流量，适用于 DN50-DN2000 的大口径管道，测量精度可达 ±0.5%，且不受水质、温度、压力影响，能实时输出流量数据。其安装方式分为插入式与满管式，插入式无需断管，适合已运行管网改造；满管式需截断管道安装，适用于新建管网。

超声波流量计：通过发射超声波穿过管道，利用流体流动对声波的多普勒效应计算流量，分为外夹式、插入式两种。外夹式无需接触流体，安装便捷，可在不影响管网运行的情况下完成监测，适用于 DN20-DN3000 的管道，但受管道材质（如铸铁管、钢管）和壁厚影响较大；插入式测量精度更高（±1%），适合水质较浑浊的场景。

智能水表：除计量用户用水量外，还能实时采集流量数据，通过 NB-IoT、LoRa 等无线通信技术上传至监测平台。其中，超声水表精度达 ±2%，可识别最小流量为 0.01m³/h，能有效捕捉夜间（用户用水量低时）的漏损流量；远传水表则通过脉冲信号传输数据，成本较低，适用于老旧小区改造。

（二）压力监测设备

管网压力异常变化是漏损的重要信号，压力监测设备可实时捕捉压力波动，辅助定位漏损点。

压力传感器：分为扩散硅式和陶瓷电容式，扩散硅式测量精度高（±0.2% FS），响应时间快（＜1ms），能捕捉瞬时压力脉冲，适合漏损信号监测；陶瓷电容式抗腐蚀能力强，适用于水质较差的管网，测量精度为 ±0.5% FS。压力传感器通常安装在管网节点、阀门井或水表井内，支持 4-20mA 模拟信号或 RS485 数字信号输出，可与数据采集器联动。

智能压力监测终端：集成压力传感器、数据采集模块和无线通信模块，可定时（1-60 分钟可调）采集压力数据并上传至平台，部分终端还具备本地存储功能（容量≥8GB），网络中断时可暂存数据。其防护等级达 IP68，能在 - 30℃-70℃的恶劣环境下稳定运行，适合长期户外监测。

（三）漏损定位设备

漏损定位设备用于精准确定漏损点位置，减少开挖范围，降低维修成本。

听漏仪：通过捕捉管道漏损产生的声波信号定位漏点，分为机械听漏棒、电子听漏仪和无线听漏仪。机械听漏棒结构简单，成本低，需工作人员接触管道听诊，适合小范围排查；电子听漏仪配备传感器和耳机，能放大漏损声波，检测距离可达 3-5 米，精度 ±0.5 米；无线听漏仪由多个传感器组成，通过无线组网同步采集声波数据，结合算法分析漏点位置，适合长距离管道（如 1 公里以上）监测，定位精度 ±1 米。

相关仪：基于声波传播时差原理，在漏点两侧管道上安装传感器，测量声波到达两个传感器的时间差，结合管道材质的声速（如钢管声速 5100m/s，PE 管声速 2200m/s）计算漏点位置。相关仪定位精度高（±0.3 米），不受环境噪音影响，适合 DN50-DN2000 的管道，尤其适用于埋深较深（＞3 米）或复杂路面（如沥青路、水泥路）下的管网漏损定位。

探地雷达（GPR）：通过发射高频电磁波（100-2000MHz）穿透土壤和管道，接收反射波信号生成地下图像，根据漏损导致的土壤湿度变化（漏出的水会增强电磁波反射）识别漏点。探地雷达定位范围广，可同时检测管道位置、埋深和漏损点，适合大面积普查，但受土壤含水量、管道材质影响较大，在干燥土壤或金属管道中检测效果更佳，定位精度 ±0.5 米。

二、市政管网漏损监测关键方法

（一）流量分析法

流量分析法通过监测管网流量变化，识别漏损区域，分为夜间最小流量法和区域流量平衡法。

夜间最小流量法：夜间（通常为凌晨 2:00-4:00）用户用水量降至最低，此时管网流量主要为漏损流量。通过智能水表或区域流量计采集夜间最小流量，若流量超过阈值（如根据区域人口、管道长度设定的允许漏损流量），则判定该区域存在漏损。例如，某小区夜间最小流量正常应＜5m³/h，若监测到流量持续＞8m³/h，需进一步排查漏损点。该方法操作简单，成本低，适合小区、街道等小范围区域监测。

区域流量平衡法：将管网划分为若干独立区域（如以阀门为边界的片区），在区域入口和出口安装流量计，计算流入量与流出量的差值，若差值超过允许漏损率（通常为 8%-12%），则判定区域内存在漏损。同时，结合用户用水量数据，排除因用户用水波动导致的流量偏差，提高漏损识别准确性。该方法适合中大型管网（如行政区、工业园区）监测，但需合理划分区域，确保区域边界阀门关闭严密。

（二）压力监测法

压力监测法通过分析管网压力分布和波动规律，定位漏损点，分为压力梯度法和压力脉冲法。

压力梯度法：在管网沿线均匀布置压力监测点，采集不同位置的压力数据，绘制压力梯度曲线。正常情况下，压力沿水流方向均匀下降，若某段管道压力下降速率突然增大（如正常下降 0.02MPa/km，异常段下降 0.05MPa/km），则该段管道可能存在漏损。通过对比历史压力数据，排除因水泵启停、阀门调节导致的压力变化，进一步确认漏损区域。

压力脉冲法：向管网中注入瞬时压力脉冲（如通过快速开关阀门产生），压力脉冲在管道内传播，遇到漏损点时会产生反射脉冲。通过监测反射脉冲的传播时间和幅值，结合管道声速计算漏点位置。该方法响应速度快，可在几分钟内定位漏点，适合 DN100-DN1000 的管道，尤其适用于紧急漏损抢修场景，但需避免压力脉冲过大对管网造成损伤。

（三）声学监测法

声学监测法利用漏损点水流冲击管道产生的声波信号，实现漏损定位，分为定点监测法和分布式监测法。

定点监测法：工作人员携带听漏仪或相关仪，在疑似漏损区域的管道上方（如阀门井、消火栓、路面）逐点监测。对于听漏仪，需在安静环境下（如夜间）听诊，对比不同位置的声波强度，强度最大处即为漏点；对于相关仪，需在漏点两侧管道上安装传感器，设置管道材质、长度等参数，设备自动计算漏点位置。该方法定位精度高，但依赖工作人员经验，适合小范围精准排查。

分布式监测法：在管网中安装大量无线声传感器，形成监测网络，传感器实时采集管道声波数据，通过 LoRa、5G 等技术上传至平台。平台采用人工智能算法（如卷积神经网络、支持向量机）对声波数据进行分析，识别漏损特征信号（如频率 100-5000Hz 的连续声波），并结合传感器位置信息定位漏点。该方法实现 24 小时不间断监测，适合长距离、复杂管网（如城市主干道管网），但设备成本较高，需定期维护传感器。

（四）红外监测法

红外监测法利用漏损导致的土壤温度变化，通过红外热像仪识别漏点。漏出的水会改变周围土壤的热容量，在地表形成温度异常区域（如夏季漏点区域温度低于周围土壤，冬季高于周围土壤）。工作人员使用红外热像仪扫描管道上方路面，生成热成像图，根据温度差异定位漏点。该方法操作便捷，可快速排查大面积区域，尤其适用于 PE 管、PVC 管等非金属管道（金属管道热传导快，温度差异不明显），但受天气影响较大，在雨天、积雪天气下检测效果不佳，定位精度 ±1-2 米。

三、市政管网漏损监测实施建议

设备选型与布局：根据管网材质（金属管、非金属管）、直径、埋深和监测需求选择设备。例如，大口径管道（DN＞500）优先选用电磁流量计和相关仪，小口径管道（DN＜200）选用超声水表和听漏仪；压力监测点应布置在管网节点、干管末端和压力薄弱区域，密度不低于 1 个 / 平方公里。

数据融合分析：整合流量、压力、声学等多维度数据，通过智慧水务平台实现数据联动分析。例如，当流量监测发现异常时，结合压力数据判断漏损影响范围，再通过声学监测定位漏点，提高漏损识别准确率。同时，利用历史数据建立漏损预测模型，提前预警潜在漏损风险。

定期维护与校准：每季度对流量、压力监测设备进行校准，确保测量精度；每年对听漏仪、相关仪等定位设备进行性能检测，更换老化传感器；定期清理管道内的杂质、水垢，避免影响监测设备正常工作。

人员培训：加强监测人员技术培训，提升设备操作和数据分析能力，尤其是听漏仪、相关仪等依赖经验的设备，需通过实操训练提高漏点定位准确性。同时，建立漏损监测应急预案，确保漏损发生后能快速响应、及时抢修。

四、结语

市政管网漏损监测是一项系统工程，需结合管网实际情况选择适配的设备与方法，通过 “监测 - 分析 - 定位 - 抢修” 闭环管理，实现漏损精准管控。随着物联网、人工智能技术的发展，未来漏损监测将向智能化、自动化方向发展，如基于数字孪生的管网漏损模拟、无人机搭载红外热像仪的大范围排查等，进一步提升监测效率与精度，为城市水资源节约和供水安全提供有力保障。