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需求背景

供水管道智能球检测技术是一种先进的管道检测方法，它通过在管道内部放置一个小型的摄像头和传感器，实时监测管道内部的水流情况、水质状况以及管道本身的损伤情况。这种技术的出现，主要是为了满足现代城市对供水安全和效率的高要求。

随着城市化进程的加快，供水管道的规模和复杂性也在不断增加。传统的人工巡检方式已经无法满足现代供水系统的需求，因为它既耗时又耗力，而且往往无法及时发现管道的问题。此外，由于供水管道通常埋在地下，一旦出现问题，修复起来非常困难，可能会对城市的正常供水造成严重影响。

因此，供水管道智能球检测技术应运而生。它可以实时监测管道的运行状态，及时发现并预警可能的问题，大大提高了供水系统的运行效率和安全性。同时，由于其自动化的特性，也大大降低了运维成本。

需解决的主要技术难题

供水管道智能球检测技术需要解决的主要技术难题包括：

1. 如何准确评估和预测常年埋于地下的供水管道的状态。这是一个业界公认的难题，但已有一些解决方案，例如清华大学合肥公共安全研究院自主研发的管道漏失检测智能球，该设备由球形检测器、地面标记器和数据分析主机构成，可以有效地解决这个问题。

2. 如何实现无线缆的自由浮游式检漏系统。这一系统需要包括主机、智能球、声接收器（SBR）及GPS接收器等部分，其目标是提高小泄漏检测的灵敏度和单次检测的距离。

3. 如何在地下管线地面泄漏前，利用检测设备，查找地下管线泄漏。这是城市供水管线泄漏检测和维护中的一个重要难题，解决这一问题可以提高供水可靠性，切实保障供水工程的运行。

4. 如何通过小型化的检测器来精确定位和捕获管道的微小泄漏。检测器投放至管道中后，需随着液体的流动沿管道滚动前进，其内部搭载的传感器可采集沿线的声音、加速度、磁信号等信息，并在球体通过泄漏点时有效捕获管道泄漏信号。

期望实现的主要技术目标

供水管道智能球检测技术期望实现的主要技术目标包括：

1. 提高供水管道漏点定位的准确度。通过不断优化和改进智能球内部的传感器和数据分析系统，使其能够更准确地捕获并定位供水管道的微小泄漏。

2. 扩大智能球的检测范围。目前，智能球技术已在欧美多个城市如米兰，渥太华，科克郡等供水管道检测中成功应用，实践证明其对小泄漏检测灵敏度高，单次检测距离长。未来，期望通过技术创新进一步增大检测范围。

3. 降低供水管道漏点定位的成本。智能球的使用将大大降低检测成本、节约检测时间。

4. 开发新型供水管道漏点定位技术。例如，研究基于声波检测技术的无线缆自由浮游式检漏系统，以及可在不断水的情况下，在供水管道内部进行检测的Sahara系缆式检测技术。

相关技术指标或要求

一款无线缆的自由浮游式检漏系统智能球。该智能球系统包括主机、智能球、声接收器（SBR）及GPS接收器。智能球作为该检漏系统的核心部件，是一个直径约6cm（大小可根据管道实际需求调整）的防水铝芯，元器件包括微处理器、声传感器、旋转传感器、温度传感器、声脉冲发射器及存储器等。

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