CCTV管道内窥检测技术又称管道闭路电视检测技术,是一种通过技术手段获取高清影像资料的技术,能够客观反映管道内部状况。管道内窥检测技术,主要是通过控制器与收线车控制搭载高清摄像头的进入式机器人(车载、船载等)进入排水管道内部,获取管道内部高清影像信息,并将影像通过线缆传输至控制器,保存在硬盘中。管道内窥检测技术主要使用的仪器是管道闭路电视系统,由控制器﹑线缆车、进入式机器人组成利用发电机发电为设备供电,如图1所示。
管道内窥检测技术在排水管道检测中的应用
管道内窥检测技术在排水管道检测中的应用主要分为四个方向:存量排水管运管情况检测﹑新建管网结构安全性检测、地面坍塌结构安全检测和管线探测走向巡查。
(1)存量排水管运营管理情况检测:存量排水管的运营、维护、管理需要管道内窥检测技术对管道的功能及结构状况进行掌握,了解存量排水管的运营状况及时对排水管做好清疏、治理,并对老化排水管进行换管,使管道能够正常运行。存量排水管的应用过程中管道水位过高成为管道内窥检测技术应用的重要阻隔。
(2)新建管网结构安全性检测:新建管网的结构安全性检测主要是了解新建管网的结构安全状况及时发现排水管道的破裂、错口、脱节等结构性缺陷,将管道缺陷发现在新建之初并配合施工方进行缺陷治理。
(3)地面坍塌结构安全检测:通过管道内窥检测技术发现管道内部重大的结构性缺陷 ,例如三四级破裂、错口、变形等引起地面坍塌的主要缺陷类型,并结合地表探测技术分析缺陷对地面坍塌的影响,评估缺陷对地面坍塌形成的危害性,从而为地面坍塌隐患发现、检测、治理提供重要的技术依据与数据资料。
(4)管线探测走向巡查:利用管道内窥检测技术,进入管道内部,能够确认管道内部走向,发现管道内部接管情况,从而查清排石管道的走向。
管道内窥检测技术的发展
(1)定位方式:传统线缆定位方式的局限性导致多数情况下定位不准,准确率低,利用GPS+INS(全球定位系统+惯导系统)技术或室内导航技术,可以不依赖外部因素实现实时精确定位,配合地面GPS定位,通过差分实现管道内部与外部,同时实时定位能够有效确定排水管道缺陷位置,为排水管道缺陷治理提供基础位置及影响范围数据。
(2)进入式机器人:主要分为两类,车载和无动力船载。其设计均过于传统,难以应付排水管道内部复杂的空间环境,蜘蛛脚式的多方向轮或弹跳式的蛙跳轮,更适合进入式机器人。而无动力船改为有动力船也能大大增加其适应能力,解决静态水的行走问题省去穿线的困难。
(3)摄像头自动清洗除雾功能:摄像头起雾不但严重影响视频质量,还很大程度上降低了作业效率,在摄像头周边搭载清洗液,通过控制实现摄像头自动清洗除雾(类似于汽车大灯清洗功能)减少了仪器的频繁出井、入井提高作业效率,降低仪器碰撞故障率。
(4)气密性高:检测设备的气密性直接影响其稳定性和可靠性,有效增加仪器气密性,解决好仪器的防水问题,能够使检测设备适应带水作业,增强其适应能力。参照潜艇﹑船只等建造工艺将气密性提高至工业级水平,保障仪器的密闭性。
(5)多功能叠加的全方位检测:管道内窥检测技术仍停留在视频资料的获取,不能对排水管道进行全方位的检测。在进入式机器人搭载视频摄像头的基础上,搭载回弹仪、钢筋探测仪、红外探测仪、紫外探测仪等,对管壁强度、钢筋锈蚀、微孔渗漏情况等进行检测,充分利用进入式机器人的进入功能。
(6)缺陷判读的智能化:排水管道检测缺陷均采用人工识别、判读的方式进行由于人工判读存在主观性,特别是级别交界处不同的人认知不同,会出现错判、误判甚至漏判等情况。利用云计算等先进计算机技术,通过对缺陷建立知识库,实现计算机对缺陷的智能化判读,从而减少缺陷判读的人为错误。
管道内窥检测技术相对于传统的检测方法有着无法比拟的优势,近几年上海、广州、深圳在排水管网运营、竣工测量、地面坍塌隐患检测中开始广泛应用,并取得了很好的效果及实践经验,但在实际应用中,也存在一些缺陷和不足需要不断总结与提高。
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