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CCTV管道内窥技术在城市排水管道检测中的应用

点击:1417 日期:2017-03-28 选择字号:
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       CCTV管道内窥检测技术起源于二十世纪六十年代,主要应用在城市排水管道系统的检测,随着科学技术的不断进步,特别是计算机技术的高速发展,该项技术得到了广泛的发展,CCTV管道内窥检测技术在我国仍处起步阶段,随着国家对城市排水管道设施投入力度不断加大,人们环保意识不断增强,城市排水管道的管理维护将会得到应有的重视,CCTV管道内窥检测技术也将会得到广泛的发展。

1、CCTV管道内窥检测技术工作原理
       通过摄像机器人对管道内部进行全程摄像检测,对管道内的锈层、结垢、腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像,实现管道内部长距离检测,实时观察并能够保存录像资料,将录像传输到地面,由专业的检测工程师对所有的影像资料进行判读,通过专业知识和专业软件对管道现状进行分析、评估,有效地查明管道内部防腐质量、腐蚀状况及涌水管道、涌水点的准确位置,科学全面地了解管道的现状,编写管道现状报告,并对排水管道运行质量及功能进行评价,为管道的定点修复、新铺管道的竣工验收以及管道修复前的方案设计、修补过程中的施工监测、修补后复测等提供经济、有效的检测方法。CCTV管道内窥检测系统是由三部分组成:主控器、操纵线缆架、带摄像镜头的“机器人”爬行器。主控器可安装在汽车上,操作员通过主控器控制“爬行器”在管道内前进速度和方向,并控制摄像头将管道内部的视频图像通过线缆传输到主控器显示屏上,操作员可实时的监测管道内部状况,同时将原始图像记录存储下来,做进一步的分析。

2、CCTV管道内窥检测技术工作程序
       检测工作程序包括:收集资料、现场勘察、工作设计、现场检测、资料处理、编制报告。实际工作中,根据工程量的大小和具体要求,这些程序可做适当修改或补充。在某些情况下,要
推进cctv检测就必须清洗排水道,通过移除淤泥油污和碎片沉积,可以很好地得到管道状态的精确评估,这项清洗工作是通过使用高压喷水装置来完成。
3、CCTV管道内窥检测技术影像判读方法
       CCTV管道内窥检测技术的一项关键内容就是对影像数据信息的判读,确定管道内部有无缺陷、缺陷的种类、等级和数量。
3.1 缺陷种类可分为两大类
       结 构 性 缺 陷 和 功 能 性 缺陷,结构性缺陷是指管道还没投入使用、或投入运行后因管材质量或外部压力、外部影响和人为改变等原因导致的缺陷,包括:破裂、变形、接口错位、渗漏、腐蚀、堵头、支管暗接、异物侵入等8种;功能性缺陷是指管道在运行过程中,由于内部介质产生物理的或化学的变化、外部物质浸入等而导致的缺陷,包括:沉积、残骸、结垢、洼水、浮渣、树根等6种。
3.2 缺陷位置表述-时钟表示法

    

       CCTV影像视觉呈圆状,可以将各种缺陷反映在一个平面圆内,这样就能用时钟准确地表示出缺陷的平面范围和大小。时钟表示法按顺时针方向读取时间范围,时间范围越大表示缺陷范围越大,缺陷等级相对也较大。
3.3 管道缺陷等级与代码

3.3.1 结构性缺陷分类等级

       所有管道内部缺陷的名称、代码、等级。结构性缺陷可分为3级:1级缺陷的影响较轻,管道还能正常运行,但需要定期检测,记录备案;2级缺陷已经对管道运行和排水渗漏、溢出产生一定的影响,应该考虑修复;3级缺陷已经严重影响管道运行,局部已经出现瘫痪,必须马上抢修。



3.3.2 功能性缺陷分类等级
       功能性缺陷可分为3级:1级缺陷表明管道还能正常运行;2级缺陷表明已经影响管道正常运行,必须局部维护;3级缺陷表明管道运行严重受阻,必须进行管段或局部维护。
3.4 管道现状评估计算方法

       管道现状评估是指不考虑结构性缺陷和功能性缺陷同时出现而产生的叠加现象,也就是不考虑多重缺陷组合,仅仅从结构性缺陷或功能性缺陷单一状况出发,对管道进行评估及评价。
3.4.1 结构性状况评估计算方法
3.4.1.1 结构性缺陷参数

       对管道内部结构性状况进行评估,就必须了解影响管道状况的因素,以及这些因素对管道运行能力的影响程度。对管道评估起决定性作用的因素包括:被测管道的长度、检测到的缺陷个数和纵向长度、缺陷等级和权重、管段所处的地质条件和地理位置、管材和管径、管道使用年限等。

3.4.1.2 管道评估参数与管道修复指数
       根据上面各管道评估参数特征,确定各管道评估参数在管道评估中的权重。在管道评估时,某段管的状况是依据上述5种参数来确定的,也就是缺陷参数 、地区重要性参数 、管道重要性参数 和 以及地质条件参数 等。但每一种参数所占的权重不一样。
3.4.1.3 结构性状况评估与修复
       根据管道修复指数(R )计算的结果对被测管段进行等级确定,同时,对管道现状进行评估,进而提出管道修复建议。管道结构性缺陷的处理要选取有效方式进行,一般处理方式为内衬修复或更换管道。
3.4.2 功能性状况评估

       与结构性缺陷状况的评估相似,功能性缺陷的状况评估也要考虑影响管道运行能力的因素。这些因素同样包括被测管道的长度、检测到的缺陷个数和纵向长度、缺陷等级和权重、管段所处的地质条件和地理位置、管材和管径、管道使用年限等。
4、CCTV管道内窥检测应用实例
      以某段排水管道的CCTV检测工程为例来论述CCTV检测技术对排水管道现状评价的应用及效果。

     


       被测管道和检查井略图如图所示。图中S1、S2、S3、S4是被测的检查井编号,箭头代表水流方向,全部管径都为225 mm,管材为陶瓷(VC),属于雨水排水系统,最终全部经S2流入主干排水系统。检测所采用的设备是英国雷迪公司生产的P320系统。由于S4到S3这段管相对具有一定的代表性,而且录像清晰,在此仅对雨水管段S4到S3这一段做描述。
被测管段共出现三种缺陷,即PL、SG、JC。管道周边是沙土,附近树木和花草较多。由于沙土较松散,在树根的作用下,VC管道受挤压,导致接口轻微错位,同时出现了裂纹和破碎。
5、结语

       CCTV管道内窥检测技术为城市排水管道现状检测提供了最为直观、快速、经济的解决方案,为城市管道系统的改造和修复提供了全面、准确、科学的依据,是城市管线管理和维护技术的一个质的飞跃,为地 市 地 理 信 息 建 设 提 供 了 丰富、详实的数据资料,该项技术除应用于城市排水管道和其他 专 业 管 道 的 内 部 状 况 检 测外,还可以应用于抢险救灾、考古等其他广泛的领域,不仅为政府节约了大量资金,同时也减少对城市人民正常生活秩序的影响,获得了良好经济效益和社会效益。我们有理由相信, 随着人们环保意识的增强,非开挖技术的成熟发展及相 应 政 策 与 法 规 的 出 台 ,CCTV管道内窥检测技术将拥有美好的市场前景。


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