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污水管道 CCTV 检测技术介绍
技术支持单位:甘肃拓维地理信息工程有限公司
CCTV 检测系统发展概述
管道的检测是进行修复和合理养护的前提,目的是了解管道内部状况。根据管道内部状况,可以确认管道是否需要修复和修复应采用何种工法,可以科学地制订养护方案。对于人员可以进入的大管径管道,从经济上考虑,可以派施工人员直接进入检查记录。而对于人员无法进入的管道,必须采用其他方法。现今使用最普遍的检测工具是管道闭路电视检测系统(Closed-Circuit Television)(简称 CCTV),是专门应用于地下管道检测的工具。该系统出现于 20 世纪 50 年代,到该世纪 80 年代此项技术基本成熟。通常,CCTV 系统安装在自走车上,可以进入管道内进行摄像记录。技术人员根据检测录像,进行管道状况的判读,可以确定下一步管道修复采用哪些方法比较合适。针对管内水位较高的情况,CCTV 不能有效地拍摄水下的情况,声纳系统可作为补充,扫描出水下的积泥、异物和重大结构损坏情况,基本解决了 CCTV 的不足。
现今生产制造 CCTV 检测系统的厂商很多,例如:IBAK 公司、Per Aarsleff A/S 公司、Telespec、Pearpoint 与 Radiodetection 等等。虽然 CCTV 检测系统种类繁多,但是其功能大同小异。通常,CCTV 系统公司有自走式和牵引式两种。近年来,由于自走式 CCTV 系统操作技术日趋成熟,该系统已经成为主流。CCTV 操作人员在地面远程控制 CCTV 检测车的行走,并进行管道内录像拍摄。相关的技术人员根据这些检测录像,进行管道内部状况的判读与分析,以确定下一步管道修复采用哪种修复方法比较合适。
国内应用现代检测系统的城市较少,上海、北京等大城市近两年已作了不少的尝试。非鹏公司在管道 CCTV 检测方面已经走在全国的前列,完成了大量的检测工项目,受到广大业主的一致好评。国外一些发达国家上世纪 50 年代就已开始了研究,现已形成较完整的技术体系,不少国家已建立了技术标准。各个国家的做法或标准并不相同,其中英国 WRC(水务研究中心)标准、丹麦标准和
日本标准具有一定代表性。除了有标准,许多国家还颁布法规文件,真正将这一事业纳入法制化轨道。比如英国就规定了排水管道依据管龄的长短,每隔1-5 年就要检查一次。日本则规定一般 10 年一次,管龄超过 30 年的,每隔 7 年查一次。上海市水务局也正在起草法规性文件,对管道的检测主体、周期和经费等作出了规定。除了排水管道,上海的自来水、煤(天然)气管道也开始使用 CCTV 作检测。
管道检测分为结构状况检测和功能性状况检测两大类。结构性状况指管道本身的状况,例如管道接头、管壁、管基础状况等等,该项指标与管道的结构强度和使用寿命密切相关; 功能性状况指管道运行中出现的状况,例如管道上集结油脂、管内泥沙沉积等等,它与管道的通水能力相关,通常可以通过管道养护疏通而得到改善,对管道的寿命影响不大。
CCTV 的基本设备包括有:(1)摄影机;(2)灯光;(3)电线(线卷)及录影设备;(4)摄影监视器;(5)电源控制设备;(6)承载摄影机的支架;(7)牵引器;(8)长度计算器。
一般进行 CCTV 检测前需进行管道清洗工作,去除管内脏物,保证拍摄到效果良好的视频录像。现今,管道清洗通常采用高压清洗车进行。清洗车将管内的淤泥、沉积砂及污物等清除并将管内表面清洗干净,最后用清洗车的真空泵将汇集在窨井内的淤泥等吸除干净。CCTV 检测作业时,通常是从上游窨井向下游窨井方向进行。当管内污水超过管径的 20%时,通常需要对管道进行封堵、抽水。现今国外通常采用橡皮气囊进行封堵,这种方法施工速度快、经济可靠。
CCTV 检测技术
1、CCTV 检测
如图 3.1 所示,排水管道CCTV 检测示意图
图 1 CCTV 检测示意图
CCTV 检测仪装备有最先进的摄像头、爬行器及灯光系统,完全由带遥控操纵杆的监视器控制,操作简单,移动方便。可以进行影像处理、记录摄像头的旋转和定位。具有高质量的图像记录和文字编辑功能。其主要工作部分为一部四轮驱动的摄像小车和一台计算机。根据不同管径,可以选用不同型号的CCTV。通过它能够将管道中的情况一览无余。在项目中对管内情况实在无法得知的时候, 便采用此设备对管段进行检查。在检查前首先要通过高压冲洗车对所需检测的管段进行冲洗,确保 CCTV 车能顺利通过,然后通过一种专用排水管管道堵塞器将上游排水管暂时封堵(采用的是德国制的管道堵塞器,这种堵塞器是一种橡胶制品,通过对其内部冲气使其膨胀达到堵塞管道的目的),然后用抽水机将井中的污水抽至附近的污水井中,待被观察管道中水深不至于淹没 CCTV 摄像头时即可投入工作。在抽完井中污水的同时也可观察此时被
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