摘要：【目的】 供水管网泄漏问题严重影响水资源利用效率和供水安全，亟需发展高精度泄漏定位技术以提升管网运行效率。 声波定位技术作为当前主流的泄漏检测方法，其定位精度受到采集设备同步精度的显著影响。 传统的网络时间协议(NTP)仅能达到毫秒级精度，而全球卫星定位系统(GNSS)授时虽能达到纳秒级，但在地下管道环境中常因信号遮挡而无法正常工作。因此，此研究旨在提出一种不依赖GNSS信号的同步采集方法，解决复杂环境下分布式采集系统的时间同步问题，实现高精度泄漏定位，为供水管网智能化运维提供技术支撑。 【方法】 本文针对多点同步采集中的时间同步问题，提出一种基于激励信号的同步采集方法。 首先，建立泄漏声波时延估计理论模型，分析采样率、量化精度和时间同步误差对定位精度的影响机制;然后，设计基于激励信号的同步采集算法，通过在管道上施加已知特征的周期性激励信号，实现采集数据的相位校准和同步基准建立；提出基于小波变换的信号处理方法，通过3个关键阶段(信号预处理、特征提取与识别、相位校准与时延补偿)实现高精度时间同步；设计层级化同步采集流程，结合NTP、GNSS授时和激励信号同步3种技术，确保各种环境条件下均能维持高精度时间同步。 【结果】 此方法在供水管道中典型声速(V)= 1 500 m/s条件下，时间同步误差可控制在0.67 ms以内，实现泄漏点定位误差控制在1 m以内。 【结论】 文章所提出的激励信号同步采集方法不依赖GNSS信号，可补偿设备自身时钟偏差，不受历史累积误差影响，为供水管网泄漏声波定位提供了新的技术路径。

关键词：供水管网，声学检测，激励信号，同步采集，泄漏定位

基金资助：国家重点研发计划(2023YFC3208103);清华大学“水木学者”计划(2023SM021)

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