在城市供水管網中，管道老化、自然災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檢漏法應用最為普遍。相關檢漏儀雖然檢測速度快、成本低、魯棒性強，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，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，中國科學院聲學研究所噪聲與振動重點實驗室博士生馬一凡及其導師高艷、楊軍等提出了一種基于自適應相位譜(LMS-Phase Spectrum)的管道泄漏定位方法，改進了傳統(tǒng)自適應時延算法，將時域時延信息變換到頻域，提供了新的管道泄漏定位思路。相關研究成果已于2019年1月在線發(fā)表于國際學術期刊sensors。
研究人員首先利用傳統(tǒng)自適應LMS算法，得到兩個脈沖響應函數，對其進行頻域變換生成新的頻響函數，最終從它的相位譜信息中獲取時延估計值。
現場鑄鐵管道泄漏測試結果表明，改進的算法與傳統(tǒng)互相關算法相比，時延估計精確性有了較大提高，有效性及魯棒性也得到了驗證。
在實際應用中，基于自適應相位譜算法與互相關算法相比，無需預先知道泄漏信號以及噪聲的功率譜，且在硬件上實時性好，更易于實現。基于自適應相位譜算法的水管檢漏產品若能成功研制，有望取代目前市面上的相關檢漏產品。
該研究得到國家自然科學基金（No.11774378）資助。