1、探讨市政工程排水管道检测摘要：随着城市建设的飞速发展，原有城市地下管线资料欠缺的矛盾越来越突出。在我国,由于地下排水管道堵塞或者破裂造成的直接或间接经济损失是相当严重的,所以研究排水管道自动检测系统很有必要。 关键词：传统方法；外检仪器；内窥仪器；检测机器人 中图分类号：TU99 文献标识码： A 1.地下给水排水管道的结构检测内容城市地下给排水管道工程所特有的工程隐蔽性、荷载条件的不明确性、埋设环境的影响使地下给排水管道工程的结构安全检测工作与普通钢筋混凝土结构检测工作相比，要复杂得多、困难得多；直接套用普通结构物的检测方法对地下管道进行结构检测，不但无法获得足够的检测数据，而且极有可能漏掉
2、关系到地下管道安全的最重要的因素，得出错误的结果。北京市市政工程研究院充分考虑了地下给排水管道自身技术状态、管道承受的内外荷载、地下管道的埋设环境、邻近区域施工等多种影响因素，根据地下给排水管道结构检测的实际情况，提出了适用于城市地下给排水管道工程的“两环节、五阶段”检测方法，推动了地下给排水管道的结构检测工作 2.传统的排水管道主要检测方法和特点 2.1 普通人员进入管道检测。管径较大、管内无水、通风良好，优点是直观，且能精确测量。但检测条件较苛刻，安全性差，目前已不再使用。 2.2 潜水员进入管道检测。管径较大，管内有水，且要求低流速，优点是安全。但无视像资料、准确性差。 2.3 量泥斗法
3、。检测井和管道内淤积情况，优点是直观速度快。但无法测管道内部情况，无法检测管道结构损坏情况。 2.4 反光镜法。管内无水、仅能检查管道顺直和垃圾堆集情况优点是直观、快速，安全。但无法检测管道结构损坏情况，有垃圾堆集时，后面情况看不清，现不用。 3.几种仪器检测技术 3.1 管道外检测仪器 3.1.1 潜望镜 潜望镜为便携式视频检测系统,操作人员将设备的控制盒和电池挎在腰带上,使用摄像头操作杆(一般可延长至 5. 5 m 以上)将摄像头送至窨井内的管道口,通过控制盒来调节摄像头和照明以获取清晰的录像或图像。数据图像可在随身携带的显示屏上显示,同时可将录像文件存储在存储器上。该设备对窨井的检测效果
4、非常好,也可用于靠近窨井管道的检测。适用管径为 1502 000 mm。 3.1.2 红外线温度记录分析技术 红外线温度记录分析技术的原理是:管道中发生渗漏的地方与周围区域会形成温度梯度差,温度梯度差的存在取决于管道周围土壤的绝缘性能,因此可以用精密的红外线探测仪器测定并掌握地下状况。该方法具有一定的优势,但其主要缺点是检测过分依赖于单一传感器评价管道状况,而且要看懂、解释检测结果,还需要丰富的实践经验。 3.1.3 透地雷达 透地雷达可探查地面下非连续空隙的位置,其地质贯穿深度受讯号衰减的影响、贯穿程度随波长增加而增加,但波长越短其解析度则越高,所以选择最佳频率的波长需从两方面考虑。通过过滤
5、步骤及最佳化敏感度等方式可使检测资料清晰化。透地雷达也用来检测管材、管壁厚度、管道渗漏并检查管道与周围土壤之间是否淘空以及周围其他管线的情况,其输出图像较复杂,需要有很丰富的实际经验才能对其进行判断。 3.2 管道内检测仪器 3.2.1 管道闭路电视检测系统 管道闭路电视检测系统(CCTV)是使用最久的检测系统之一,也是目前应用普遍的方法。生产制造 CCTV 检测系统的厂商很多,国际上一些知名品牌有 IBAK、Per Aarsleff A/STelespe、Pearpoint、TAR IS 等;国内有雷迪公司。CCTV 的基本设备包括摄像头、灯光、电线(线卷)及录影设备、监视器、电源控制设备、
6、承载摄影机的支架、爬行器、长度测量仪等。3.2.1.1 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。3.2.1.2 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。 3.2.2 排水管道内窥检测 管道
7、内窥声纳检测的英文名叫做 Sonar Inspection，主要是通过声纳设备以水为介质对管道内壁进行扫描，扫描结果以专业计算机进行处理得出管道内壁的过水状况。 以前对排水管道的检测主要靠量泥斗、潜望镜等方法进行，主要是当突发事件发生时，才会进行检查。如今技术的发展，让排水管道的检测工作可以定期进行。随着现代检测技术的发展，管道内窥检测分为排水管道功能性检测和排水管道结构性检测两大类。 3.2.2.1 排水管道结构性检测 主要是以检查管道材料结构现状为目的。对于这类结构性问题，被检测出来后一般需要通过修复的手段来解决。这类检测主要是了解管道的结构现状以及连接状况，通过综合评估后确定管道对地下水
8、资源及市政设施是否带来影响。 3.2.2.2 排水管道功能性检测 主要是以检查管道排水功能为目的。对于这类检测出来的问题一般可通过日常养护等手段进行解决。一般检测管道的有效过水断面，并将管道实际过流量与设计流量进行比较，以确定管道的功能性状况。 如采用 CCTV 进行检测需要排干管道中的水,而声纳管道监测仪可以将传感器头浸入水中进行检测。声纳系统对管道内侧进行声纳扫描,声纳探头快速旋转并向外发射声纳信号,然后接收被管壁或管中物体反射的信号,经计算机处理后形成管道的横断面图(见图 3) 。一般来说,声纳系统可以提供准确合理的资料,以判断管线断面的管径、沉积物形状及其变形范围。 4.排水管道新型排
9、水管道检测机器人 随着计算机技术和信息处理技术的迅速发展，许多部门利用数字化管理系统来提高工作效率和工作质量。目前，世界上已经发明出了该新型排水管道检测机器人。该排水管道检测机器人是一种用于城市主排水管道检测的自动化检测装置，可携带 CCD 视觉系统和其他的检测排水管道的传感器。其具有强劲的动力性能，驱动及越障能力强，即使在恶劣的管道条件下也能正常工作。可以实现排水管道的内窥检测工作：可以检测管道的破裂、腐蚀和焊缝质量情况：采用模式识别和神经网络等一系列图像处理技术，将采集到的图像进行进一步的处理，能更好的识别管道病害情况，辅助人工进行管道损伤判断，减少出错的几率，提高检测效率；使用数字罗盘采
10、集机器人的实时位姿数据，采用神经网络的方法实现自动纠偏控制，使得机器人更加智能化、人性化，操作起来更加简单方便等。 4.1 管道眼机器人 管道眼是一种小型的浮于水中的无缆的机器人，利用视觉和水声技术检测地下的排水管道。 4.2 MARKO 机器人 MARKO 是一种由多节绞联的仿蚯蚓形排水管道检测机器人。该机器人能在排水管道中自主导航，能向前和向后运动，能识别检查井、管道的连接处，管道的表面可以是光滑的，也可以是有障碍的。为避免机器人运动到长管道的中间位置时不能被找回，机器人必须能把自己导航到回收它的检查井内。 4.3 排水管道清淤机器人 排水管道清淤机器人用管道机器人装载作业工具，在管道内往复运动进行清淤，其自动清淤过程如下：用自动下井装置将机器人送入井内，机器人载体带动作业工具前进清淤。 5.结语 市政工程排水管道检测技术是否先进完善，是否能够真正发挥其作用，对解决城市道路安全的有及其重要的影响。所以市政工程排水管道检测技术应该有科学的先进技术支持，并且在检测技术运行过程中能够定期检查其运行效果，并作相对应的调整，从而能够最大限度地发挥其功能，也能相对应地避免安全隐患发生。 参考文献： 1 王艺，李冠男，杨乐 .排水管道检测技术J. 山西建筑, 2010 . 2 杨清梅，孙建民.一种新型排水管道检测机器人研究J. 科技风, 2011 .
