對于許多供水商和分銷商來說，識別和查明配水系統(tǒng)中的泄漏是一項必要但具有挑戰(zhàn)性的責(zé)任。

有許多因素需要考慮，例如管道的數(shù)量、管道的長度、管道和其他系統(tǒng)的復(fù)雜性以及用于檢測此類泄漏的技術(shù)。

此外，未發(fā)現(xiàn)和未修復(fù)的泄漏會浪費寶貴的水資源，從而導(dǎo)致潛在的收入損失。

因此，水務(wù)公司投資于漏水檢測設(shè)備和技術(shù)，以減輕或防止泄漏并降低成本。

然而，噪聲記錄儀和便攜式熱像儀等一些泄漏檢測技術(shù)可能更適用于中小型供水管網(wǎng)。

光纖傳感器、無人機操作的熱成像和衛(wèi)星成像等其他技術(shù)可能適用于更廣泛的基礎(chǔ)設(shè)施。

本文討論了每一種漏水檢測技術(shù)，以及它們?nèi)绾瓮ㄟ^幫助企業(yè)節(jié)約能源而使水公司受益。

Pexels 上的Heiko Ruth拍攝的照片

先進的泄漏檢測技術(shù)如何節(jié)省能源

以下泄漏檢測技術(shù)可以幫助自來水公司節(jié)省時間、成本和能源，并最大限度地減少或防止進一步的漏水。

噪音記錄儀

噪聲記錄儀用于供水網(wǎng)絡(luò)，以及早發(fā)現(xiàn)泄漏。

這些設(shè)備通常安裝在網(wǎng)絡(luò)中具有最小背景噪聲的戰(zhàn)略位置。使用多個噪聲記錄器有助于查明泄漏的確切位置。

噪音記錄儀通過分析系統(tǒng)內(nèi)的噪音波動來檢測泄漏。雖然幅度可能會因腳步、過往車輛和聲音等各種因素而有所不同，但泄漏通常會產(chǎn)生設(shè)備可以檢測到的一致噪聲。

噪音記錄儀提供的數(shù)據(jù)可以幫助工程師或維護人員定位泄漏點，包括以前未檢測到的泄漏點。

這些設(shè)備能夠監(jiān)測供水網(wǎng)絡(luò)的大面積區(qū)域并快速檢測泄漏。這些功能可能有助于降低供水商的運營和泄漏成本，從而潛在地節(jié)省成本和能源。

便攜式熱成像

在某些情況下，手持或便攜式熱成像設(shè)備，如前視紅外 (FLIR) 相機，可能有助于檢測隱藏的泄漏或潮濕問題，如嚴重冷凝。

從技術(shù)角度來看，熱像儀無法像墻壁或地板上那樣看到水分或冷凝水。然而，這些設(shè)備可以檢測到細微的溫差，從而揭示可能存在的水。

例如，墻壁上的泄漏可能會隨著水的流動和向下擴散而呈三角形。天花板上的潮濕區(qū)域可能具有隨溫度變化向外延伸的無定形（非結(jié)構(gòu)化）形狀。

由于熱成像設(shè)備僅檢測溫差，因此并不總能保證發(fā)現(xiàn)漏水。相反，使用濕度計確認泄漏。

使用熱像儀早期檢測泄漏可能有助于節(jié)省能源和成本。這種節(jié)省成本的功能可以最大程度地減少對破壞性測試或故意損壞水管網(wǎng)部分以測試泄漏的需要。

光纖傳感器

光纖可以通過監(jiān)測溫度、壓力和應(yīng)變等局部物理因素來檢測水管中的泄漏。校準后，自來水公司可以使用光纖設(shè)備分析管道的內(nèi)部水壓。

在一項研究中，校準的光纖傳感器成功地監(jiān)測了靜態(tài)和動態(tài)水壓。光纖還可以執(zhí)行管道爆裂檢測和基于壓力的泄漏檢測。

由于人工成本高且安裝過程耗時，因此設(shè)置光纖檢測系統(tǒng)可能具有挑戰(zhàn)性。此外，損壞的傳感器可能需要進行一些挖掘，尤其是在安裝有埋地水管時。

然而，光纖傳輸?shù)氖枪舛皇请?。因此，在?jié)能方面，光纖可以降低電力成本。

無人機操作的熱成像

這種檢測泄漏的方法類似于使用便攜式熱成像設(shè)備，但使用遙控?zé)o人機除外。

無人機是無人駕駛的交通工具，通常是空中飛行的，里面沒有人類飛行員、機組人員或乘客。相反，這些車輛由遠程操作員控制，通常是地面操作員。

無人機已被軍方廣泛使用，尤其是在夜間定位熱異常。消防員還使用無人機探測隱藏的火災(zāi)并通過濃煙定位受害者。

這些車輛可以通過為無人機配備熱像儀來對可能的漏水進行空中觀察，特別是在建筑物屋頂和廣域供水網(wǎng)絡(luò)上。

一些配備高質(zhì)量熱像儀的無人機能夠以厘米精度快速檢測此類泄漏。

無人機適用于廣泛的區(qū)域部署，例如具有廣泛管網(wǎng)的配水系統(tǒng)。這種方法比派遣工程師或維護人員手動檢查管道是否泄漏所需的時間更少。

由于無人機具有廣域覆蓋和厘米精度，它們還可以檢測到可能無法定位的泄漏。

在一個案例中，一架無人機在距離客戶區(qū)域約 30 米處發(fā)現(xiàn)了一處泄漏點。如果客戶僅依靠人工檢查，這種發(fā)現(xiàn)是不可能的。

無人機和熱像儀的成本相對較低，使這種方法成為漏水檢測的經(jīng)濟選擇?；跓o人機的熱成像還簡化了財產(chǎn)維護，從而節(jié)省了金錢、時間和精力。

衛(wèi)星成像

衛(wèi)星具有多種功能，包括使用覆蓋在地理信息系統(tǒng) (GIS) 上的衛(wèi)星圖像檢測漏水情況。

盡管技術(shù)要求看似很高，但與傳統(tǒng)的泄漏檢測方法相比，衛(wèi)星檢測具有成本效益且資源密集度較低。

與無人機操作的泄漏檢測方法類似，衛(wèi)星成像可以覆蓋廣泛的區(qū)域。英國使用的一種系統(tǒng)使用覆蓋 3,500 平方公里的圖像，其寬度足以覆蓋一些城市和數(shù)千公里的管道。

基于衛(wèi)星的泄漏檢測的一個顯著優(yōu)勢是供水公司無需在其基礎(chǔ)設(shè)施中安裝新設(shè)備或裝置。

這種方法也是篩選大面積和整個水系統(tǒng)的快速方法，從而節(jié)省時間、金錢和能源。

結(jié)論

先進的泄漏檢測方法可以為供水商在監(jiān)控和檢測其網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的漏水時節(jié)省時間、成本和能源。

每種方法都有實際適用性和覆蓋范圍。因此，水務(wù)公司必須評估他們的需求以及這些方法如何適合他們的預(yù)算和目標。

審核編輯 黃昊宇