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本发明属于城市埋地管道泄漏检测技术领域，公开了一种城市气体管道微小泄漏诊断方法，通过采集城市管道的次声波时域信号并对其进行频谱转换，得到次声波频谱，并总结形成城市气体管道微小泄漏判断准则；采集待测城市管道的次声波时域信号，并进行频谱转换，得到次声波信号频谱，对照判断准则判定测试管道是否发生泄漏；若管道泄漏，则建立管道泄漏定位模型；通过相干函数确定频谱的特征频带，并使用带通滤波器提取特征频带中的泄漏信号；采用广义互时频法精确计算提取的上、下游次声波输出泄漏信号的时间延迟；根据管道压力值计算得到次声波信号的波速；将时间延迟与波速代入定位模型得到泄漏点的定位。本发明能够诊断微小泄漏，定位精确度高。