在城市供水管網(wǎng)中，管道老化、自然災(zāi)害和建筑施工破壞等原因頻頻引發(fā)管道泄漏等事故。目前，在埋地供水管道泄漏檢測中，基于泄漏聲信號的相關(guān)檢漏法應(yīng)用最為普遍。相關(guān)檢漏儀雖然檢測速度快、成本低、魯棒性強(qiáng)，但是受管材限制，塑料管道的最大測距僅為百米；另外針對滲漏檢測時(shí)，聲信號較弱，探測靈敏度和距離都受限制。
        為解決塑料管信號在傳播過程中信噪比低、檢測距離短等問題，近日，中國科學(xué)院聲學(xué)研究所噪聲與振動重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士生馬一凡及其導(dǎo)師高艷、楊軍等提出了一種基于自適應(yīng)相位譜(LMS-Phase Spectrum)的管道泄漏定位方法，改進(jìn)了傳統(tǒng)自適應(yīng)時(shí)延算法，將時(shí)域時(shí)延信息變換到頻域，提供了新的管道泄漏定位思路。相關(guān)研究成果已于2019年1月在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊sensors。

        研究人員首先利用傳統(tǒng)自適應(yīng)LMS算法，得到兩個(gè)脈沖響應(yīng)函數(shù)，對其進(jìn)行頻域變換生成新的頻響函數(shù)，最終從它的相位譜信息中獲取時(shí)延估計(jì)值。

       現(xiàn)場鑄鐵管道泄漏測試結(jié)果表明，改進(jìn)的算法與傳統(tǒng)互相關(guān)算法相比，時(shí)延估計(jì)精確性有了較大提高，有效性及魯棒性也得到了驗(yàn)證。

        在實(shí)際應(yīng)用中，基于自適應(yīng)相位譜算法與互相關(guān)算法相比，無需預(yù)先知道泄漏信號以及噪聲的功率譜，且在硬件上實(shí)時(shí)性好，更易于實(shí)現(xiàn)?；谧赃m應(yīng)相位譜算法的水管檢漏產(chǎn)品若能成功研制，有望取代目前市面上的相關(guān)檢漏產(chǎn)品。