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工作研讨  
智能机器人检测技术在管网运维中的应用
发布人:杨雨阳 石松       发布日期:2020-06-09       信息来源:岩东公司
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       地下排水管道承担着城市雨污水收集、输送、排放的重任,但检测管道是一个难题。排水管网检测是管网维护的手段之一,传统的管网检测方法有很多,伴随着科技的不断进步,对排水管网的检测方法也由以前的人工下井排查等原始的方法,逐渐向先进的仪器检测过渡,既管道智能机器人检测,通过使用“管网检测机器人”代替人工井下作业,对管道进行排查、修复,保障城市“静脉”安全稳定运行。

       一、智能机器人在管道检测技术方面的技术优势

       智能机器人管道检测又称CCTV管道视频检测技术,是一项新型的应用工程技术,它利用工业管道内窥摄像系统,连续、实时记录管道内部的实际情况;技术人员根据摄像系统拍摄的录像资料,对管道内部存在的问题进行实地位置确定、缺陷性质准确判断,进行精准评估,具有实时、直观、准确和一定的前瞻性,在环境保护的积极预防、采取有针对性治理技术措施方面,为对排水管道进行维护、排除雨污水滞流以及防治管道泄漏污染,提供可靠的技术依据。其主要技术优势表现为:1.能够直观反映管道内部缺陷的实际情况,对管道质量进行比较准确的评价;2.检测方法操作简单、便于操作、经济效益好;3.预防管道由普通缺陷发展为重大缺陷,在管道缺陷发现的初期发现并给予修复,避免缺陷进一步扩大造成更大的安全隐患和维修费用,体现出较高的经济性。

       该项技术作业前先对管道进行修复预处理:封堵、排水、疏通、冲洗,将管道内的树根、积於、垃圾等进行切割清疏,确保管内无任何泥沙杂物遗留。工作人员再用管道检测机器人对管道进行检测,查找存在问题缺陷。机器人投放到地下管道后,通过电脑视频监控观察管道内部情况,主要是用来检测管道内部是否存在破裂、脱节、错位、腐蚀、变形、渗漏等结构性缺陷和沉积、结垢、树根、坝头等功能性缺陷。一旦检查发现缺陷问题,立刻记录具体点位以及具体情况,分析缺陷点位适合采用非开挖或开挖修复方式,最终汇总成检测成果报告及后期维修方案。

       二、北仑城区使用智能机器人管道检测技术凸显科学实效

       作为一项新型的应用工程技术,CCTV管道检测机器人可利用工业管道内窥摄像系统,连续、实时记录管道内部的实际情况。

       传统的排水管网检测评估方法有水位高差法、水质检测法、简易工具检查法、地表巡视法等。采用传统方法检查发现上下游管网水流水位落差、水质变化、疏通堵塞、地面沉降塌陷等现象,评估判断管道是否存在堵塞、破裂、坍塌、变形等缺陷情况,而上述传统方法使用则存在安全风险高、缺陷不易发现、点位判断不准等弊端,且评估误差较大,在管道运维中往往会出现偏差,存在以下几方面的缺点:1.对管道缺陷的实际状况认识不够明确,判断过程存在主观性和盲目性;2.对管道缺陷的发现和修复相对滞后,大部分情况是在问题出现之后才进行调查和修复;3.对管道的缺陷存在误判,可能加大后期检测修复的费用。 

       而使用CCTV管道检测技术可根据摄像系统拍摄的录像资料,对管道内部存在的问题进行实地位置确定、缺陷性质的判断,极大提高了管道排查检测的安全性,而且通过摄像可以快速准确的找出管道的缺陷,为排水管道维护抢修提供了可靠的技术依据。

       案例:2017年2月,富春江路-恒山路口污水管抢修,富春江路与恒山路交叉口西北侧车行道有塌陷、沉降现象,路面形成一个直径约1米、深0.5米的深坑,影响车辆通行,造成安全隐患。按照传统方法,路面出现塌陷必须采取大开挖的方式进行修复。地下管线非常复杂:管道西侧2米位置有一条管径DN250埋深约3米燃气管道,西侧4米有林德气体的氮气管道;富春江路和恒山路为北仑区城市交通大动脉,交通繁忙,尤其以集卡车居多,且载重量较大。后选择使用CCTV管道机器人进行检测,决定采用非开挖修复。

       富春江路-恒山路污水管抢修修复方式对比表

 

大开挖修复

非开挖修复

时间

7天

26小时

费用

40万

20万

难度

深基坑开挖

不用开挖

综合管线

对管保护

不用保护

管道排水

长时间停水

短时间停水

       实践证明,CCTV管道检测技术与传统检测方法相比,体现在安全性高、准确性高、及时性、图像清晰、评估判断效率高、直观并可反复播放供业内人士观看研究,为管道维修方案提供了科学决策。

       三、未来智能机器人管道检测技术应用前景将更加广阔

       目前有的城市地下排水管道,由于地表荷载变化、地下水土流失、管道腐蚀以及管道材质劣化等原因,已经进入了老化期,发生了很多结构性缺陷,严重的影响到了管道的运行,有些道路下的排水管道破坏甚至又涉及相关道路以及路面安全。显然,我们亟需对这一类管道进行排查、修复,而CCTV管道检测技术尤其适合对排水支管、雨水连管等长度较短的管段检测以及检查井、排水主管道淤积情况的检测,以消除城市安全隐患。使用这项技术检查管道可通过传回来的图像全方位了解管道内情况,大大提高了科学工作效率。

       通过对近几年北仑城区管道检测修复工程进行总结,使用CCTV智能机器人检测技术,由专业的检测工程师对管道影像资料进行判读,编写检测报告,为管道修复提供真实和有效的依据,可适时做出更贴合实际的管道维护决策方案。所以,运用CCTV管道检测机器人是助力“城市血脉”畅通,加快污水管网的检查修复进度的一项实用有效技术,可提高社会和经济效益。

       近年来,随着5G、智能技术的发展和应用,国内外检测技术迅猛发展,管道检测加入新技术成果的趋势逐渐形成。如果将管道检测的数据:检测报告、图片、影响资料与排水管网地理信息系统(GIS)数据结合,将极大的丰富GIS系统的先进和实用性;与GPS空间坐标系统结合,将进一步简化测绘流程,提高管网的使用和普查效果,使排水管网的管理维护更加科学。


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