一、任务来源
自选项目
该项目主要解决城镇燃气运行实际工作过程中PE管道定位难问题。我国城镇燃气中低压管道现多采用PE材质，与传统钢制管道相比，PE管道具有施工方便、耐腐蚀、免维护等优点，但存在因其材质不导电、不导磁的特性产生的实际工作中可探测性差、使用多年后确定管位难的缺点。国内燃气行业主要采取和管道同沟敷设示踪线、管顶埋设示踪球等电子标签的方式解决运行工作中管线定位问题，这需要大量前期投入和后期维护的成本，且存在诸多弊端。因此，如何快速、经济的解决地下PE管道定位问题，对燃气企业安全生产工作具有重要意义。多频声波探测技术原理简单，不需要前期投入和额外的后期维护成本就可以快速、精准定位地下管道，极具推广使用价值。
二、应用领域和技术原理
该技术主要应用于城镇燃气行业埋地PE材质管道探测。可适用于主流口径(DN16~DN400)PE、金属等燃气管道，设备最大承压可达1.5Mpa，几乎可以使用在我国高压至低压所有的燃气管道定位工作中。多频声波探测设备是通过使用多频声波定位燃气PE管道。音频驱动器将多种不同声波信号作用于管道内带压燃气，以燃气为介质在管道内传播形成声波源。操作人员依靠高敏度拾音器及拾音信号分析软件，接听并跟踪声波信号，通过4种功率选择、18种声波组合分析，精确定位地下管道位置，且不会受磁场干扰，并且通过声波组合，可以方便的排除其他声波信号的干扰。
三、性能指标
该技术设备主要有3种探测模式：脉冲模式、恒频模式、变频模式，可选择6种频率、4种功率。根据实际工作环境的不同，准确定位出地下管线的位置及走向。该系统音频驱动器可以通过燃气管道地上部分（如PE阀门的放散阀、调压器进出口、庭院管道的法兰口等）连接管道，连接方式如图8所示，音频驱动器向管道内气体传播声波信号，使管道本身成为发声源。技术人员在地面通过高灵敏度微振动传感器接收管道内气体声波信号，并将之转换为电信号，经数字滤波、信号放大处理，以信号强度数值显示（数值为0至99）在显示器上，同时在耳机里能听到管道内的声音，离信号源越近，信号越强。根据地面软、硬不同质地，信号接收有2种方式可以选择。通过信号接听，确定管道大致走向。探测中，沿着声源寻找信号最大点，即为管道精确位置。多点检测后，形成俯视面，从而确定管道的准确走向及位置。该技术可探测深度约3米左右。在探测距离方面：定位市政中压燃气管道每个信号源单向探测距离500米左右，双向探测可达1000米左右；定位市政低压燃气管道，单向约300米，双向探测约600米。探测距离及深度随管道压力、地质环境而改变。
四、与国内同类技术比较
与传统地下管道定位方法相比，多频声波技术无需前期工程施工和后期维护，通过物理方式探查管线，具有应用条件广、精度高、抗干扰能力强的特点，有着传统技术无可比拟的优势。另外，多频声波探测技术对操作者的技术要求低，更适合推广使用。
五、成果创新性、先进性
该技术属于一项新技术，已申请国家专利，有技术壁垒。
与传统示踪线、示踪球等定位方法相比，多频声波探测技术不需要前期施工建设投入，对燃气工程施工无门槛要求。技术原理简单可靠，通过物理声波方式探查管线达到精确定位。确定地下管道位置，对于整个城市燃气行业安全管理工作意义重大。
该技术可以颠覆传统地下管线定位技术，解决燃气PE管道定位难问题，为燃气公司提供更精准、高效的管道定位技术手段，降低寻管难度，节约安全投入。
该技术可以在城市规划、设计、施工建设、防灾减灾工作中提供第一手资料，为燃气管线运行安全提供坚实保障。
六、作用意义
可以在没有任何前期桩位标识的情况下，快速、准确确定地下PE管道位置，对于整个城市燃气行业安全管理工作意义重大。该技术甚至可以颠覆传统地下管线定位技术，解决燃气PE管道定位难问题，为燃气公司提供更精准、高效的管道定位技术手段，降低寻管难度，节约安全投入。该技术还可以在城市规划、设计、施工建设、防灾减灾工作中提供第一手资料，为燃气管线运行安全提供坚实保障。
七、推广应用的范围、条件和前景
该技术可适用于主流口径(DN16~DN400)PE、金属等燃气管道，设备最大承压可达1.5Mpa，几乎可以使用在我国高压至低压所有的燃气管道定位工作中。该技术可探测深度约3米左右。在探测距离方面：定位市政中压燃气管道每个信号源单向探测距离500米左右，双向探测可达1000米左右；定位市政低压燃气管道，单向约300米，双向探测约600米。探测距离及深度随管道压力、地质环境而改变。与传统地下管道定位方法相比，多频声波技术无需前期工程施工和后期维护，通过物理方式探查管线，具有应用条件广、精度高、抗干扰能力强的特点，有着传统技术无可比拟的优势。另外，多频声波探测技术对操作者的技术要求低，更适合推广使用。
八、存在的问题和改进意见
多频声波探测技术使用限制场景：一是最佳探测管道深埋深为4m，随着埋深增加，声波信号衰减加快，当然，这传统探测法也存在这一问题；二是探测过程会受到环境噪音的影响，例如在噪杂的施工工地、水量较大的河流等场所，施工噪音、地面的震动、流体杂音会对探测信号分析造成影响，杂音越大，影响越大；三是目前主要应用于气体介质管道探测，且气体压力、密度越高，探测精度越高，实际应用于液体介质管道效果不佳，原因是声波在液体传播过程中会产生杂音，受干扰很大，信号接收不令人满意，因此，该技术主要适用于城镇气体管道探测。

多品声波探测技术在城镇燃气行业的推广应用前景及其相关措施可以从以下几个方面进行阐述：
一、推广应用的范围
1.管道泄漏检测：利用多品声波探测技术对城镇燃气管道进行实时监测，以发现潜在的泄漏点。
2.阀门状态监测：监测燃气阀门的开闭状态，确保系统安全运行。
3.设备故障诊断：对燃气设备进行定期检测，预测和诊断潜在的故障。
4.应急响应：在燃气泄漏事故发生时，快速定位泄漏源，为应急响应提供技术支持。
二、推广应用的条件
1.技术成熟度：确保多品声波探测技术在实际应用中的稳定性和准确性。
2.经济可行性：评估技术的经济成本，确保其能够在燃气行业得到广泛应用。
3.法规支持：制定相应的法规和标准，为技术的推广应用提供政策支持。
4.人员培训：对相关人员进行技术培训，确保他们能够熟练掌握和运用该技术。
三、推广应用的前景
1.提高安全性：多品声波探测技术能够及时发现燃气系统的潜在风险，提高城镇燃气的安全性。
2.降低成本：通过定期检测和预测性维护，可以减少燃气系统的故障率和维修成本。
3.提升效率：快速定位泄漏点，提高应急响应的速度和效率。
四、存在的问题
1.技术普及度低：目前多品声波探测技术在燃气行业的普及度不高，需要加大推广力度。
2.成本问题：初期投入成本较高，可能对一些企业构成负担。
3.技术复杂性：多品声波探测技术相对复杂，需要专业人员进行操作和维护。
五、改进意见
1.技术研发：持续进行技术研发，提高多品声波探测技术的稳定性和准确性。
2.政策支持：政府应出台相关政策，鼓励和支持燃气企业采用多品声波探测技术。
3.培训与教育：加大对相关人员的培训和教育力度，提高他们的技术水平和操作能力。
4.合作与交流：加强与其他行业的合作与交流，借鉴其他领域的成功经验，促进技术的推广应用。
5.成本控制：通过技术创新和规模效应，降低多品声波探测技术的成本，使其更加经济实惠。