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[摘 要]笔者结合多年的工作经验,首先对目前城市排水管网检测过程中使用的技术进行了详细的分析,主要包括管道外检测技术以及管道内窥检测技术,然后对未来城市排水管道的检测技术的发展趋势进行了展望,以期能够提高我国城市排水管网检测技术水平,为同行业人员提供一定的资料参考。
[关键词]城市排水管网;检测技术;现状;发展趋势
中图分类号:S835 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0132-01
引言
由于建筑施工以及管道养护不及时等原因使得城市管道存在不同程度的破裂、渗漏、脱节、错位、侵蚀、积泥堵塞甚至变形塌陷等现象,影响了排水管网系统的正常运行,甚至影响广大群众的生命财产安全。为了发挥出排水管网的排水能力,延长管网的使用寿命,需要相关人员对排水管网进行全面、细致、科学的检查与评估,从而制定有针对性的方案将城市排水管网存在的问题进行解决,提高城市市政建设和改造的管理水平。
1 城市排水管网检测技术现状
1.1 管道外检测技术
管道外检测技术,优点在于对管道无损性检测、避免了人工下井检查的危险,但是检测内容单一、采集的数据不直观,需要有丰富的经验才能准确判断。
1.1.1 红外温度记录仪法
排水管网如果发生泄露,泄露点会与周围的土壤形成温度差,红外温度记录仪能够将温度差检测出来并进行记录,自动生成温度图像。使用红外温度记录仪法能够对管壁表面以及周围土壤层的孔隙以及渗透情况进行探测,但是不能测量孔隙的具体尺寸。
1.1.2 撞击回声法
管壁受到重物的撞击后会产生应力波,应力波能够通过排水管道进行传播,地下传音器能够将管道内部的裂痕产生的反射波探测到。当波以不同速度传播,通过不同的路径散射到管外的土壤中去时,用表面波特殊分析仪将波分成不同频率的成分,便可得出管道结构和外部土壤的相关信息。这种方法通常用于检测大口径的排空的混凝土管道和砖砌管道。
1.1.3 表面波光谱分析法
表面波光谱分析法通过利用辅助传感器以及可以分析表面波的光谱分析仪,对管壁以及管壁周围土壤产生的问题进行探测,以便及时发现问题。
1.2 管道内窥检测技术
1.2.1 CCTV检测技术
管网检查一般采用管道内窥电视检测系统,在国外称管道CCTV(Close Circuit Television Inspection)检测,此方法于20世纪90年代中期引进国内用于管道内部状况及排水管道健康检测,它是国际上目前用于管道状况检测最为先进和有效的手段。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,并且具有高质量的图像记录和文字编辑功能。该检测系统主要由一台计算机和一辆四轮驱动的摄像小车组成。根据被检测管径的不同,可以选择不同型号的CCTV,其进入管道后能够让施工人员全面了解管道内部的情况。但需要注意的是在放入CCTV小车进行检测前需要使用专用的排水管管道堵塞器将上游的排水管暂时的封堵,并用抽水机将井中的污水抽至附近的污水井中,要一直对抽水过程进行观察,当被检测管道中水的深度不会没过CCTV小车时即可进行检测工作。
1.2.2 声纳检测技术
声纳为英语Sonar的音译,是利用声波对水下物体进行探测和定位识别的方法和所用设备的总称。声纳检测主要是利用声纳的反射原理,让管道内部的真实状况通过声纳的反射,呈现在我们的眼前。该技术适用于不宜进行CCTV检测的、充满度较高的污水管道,适用于直径(断面尺寸)从125-3000mm范围内各种材质的管道。声呐系统能够准确辨别管道内部的凝结物和沉积物,通过专用的软件系统对大于3mm的开放型裂隙进行检查时,可以达到3D的效果。管内断面数据为X,Y,已经检测完成路线的距离为Z,连续记录的检测数据可以以立体图的方式在计算机上显示,并且检测结果直观,如图1所示。
1.2.3 QV手持式管道快速检测技术
QV手持式管道快速检测系统中具有高功率的探照灯和高清晰度的摄像头,在检测过程中其通过可调节的手柄被放入待检测管道内,能够快速的形成高质量的彩色图像,使地面上的工程人员能够快速的了解管道内部的实际情况。如此一来,工程人员就能确认管道的问题所在并制定有针对性的解决办法了。它就如同是潜水艇上的潜望镜一样使施工人员清楚的掌握地下的情况,是目前应用于管道检测中最快速、直观、易操作的高科技产品备检测,并且取得了良好的应用效果。
2 城市排水管网检测技术的发展趋势
2014年国务院印发的《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》中明确提出“要在地下管线中广泛应用物联网监测和隐患事故预警等先进技术”。而德国、法国、英国等发达国家早提出在城市排水系统中运用自动化监测手段保障城市排水管网的安全运行。可以预见未来几年智能化市政将步入快速发展的周期,在线监测技术将更多地应用在我国城市管线建设中去。排水管网在线监测目前的主要应用方向是管网病害的监测和预警。济南、天津等市建成的排水管网检测系统主要通过对管道水位的监测实现内涝灾害的预警功能。未来排水管网在线监测技术的应用还需要向更多的方向进行发展,包括利用数字化平台进行管网数据的规整,改善传统记录分散、不统一、不完整的局面;应用在线监测系统所采集的大量的管网实际运行数据指导排水管网的规划及设计;排水管网监测的三维可视化以及与移动终端设备的互联,实现管网监测的智能化和便携化。但是需要相关人员注意的是,排水管网在线监测系统是一项庞大的系统工程,其涉及到的領域比较广,包括市政管线、传感器、计算机网络等,需要多方面进行协调配合,以加快排水管网在线监测系统的建设和发展。近年来,随着物联网技术的快速普及,城市管理人员对排水管网也越来越重视,因此排水管网在线监测系统迎来了良好的发展时机。
结语
综上所述,目前在城市排水管网检测过程中,可供选择的技术很多,管道外检测技术有红外温度记录仪法、撞击回声法、表面波光谱分析法等,管道内窥检测技术有CCTV检测技术、声纳检测技术、QV手持式管道快速检测技术等。随着可续技术的不断发展,排水管网在线监测系统也会更加完善,地下排水管网也会更加的健全。
参考文献
[1] 陈锐.城镇排水管网检测维护技术[J].中国市政工程,2015,01:37-40+100-101.
[2] 郭涛.城市排水管网检测技术现状及发展趋势[J].福建建筑,2015,04:42-45.
[3] 潘文俊,韩葵,潘宏峰.CCTV技术在排水管道检测中的应用与探讨[J].城市勘测,2017,02:163-166.
[关键词]城市排水管网;检测技术;现状;发展趋势
中图分类号:S835 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)02-0132-01
引言
由于建筑施工以及管道养护不及时等原因使得城市管道存在不同程度的破裂、渗漏、脱节、错位、侵蚀、积泥堵塞甚至变形塌陷等现象,影响了排水管网系统的正常运行,甚至影响广大群众的生命财产安全。为了发挥出排水管网的排水能力,延长管网的使用寿命,需要相关人员对排水管网进行全面、细致、科学的检查与评估,从而制定有针对性的方案将城市排水管网存在的问题进行解决,提高城市市政建设和改造的管理水平。
1 城市排水管网检测技术现状
1.1 管道外检测技术
管道外检测技术,优点在于对管道无损性检测、避免了人工下井检查的危险,但是检测内容单一、采集的数据不直观,需要有丰富的经验才能准确判断。
1.1.1 红外温度记录仪法
排水管网如果发生泄露,泄露点会与周围的土壤形成温度差,红外温度记录仪能够将温度差检测出来并进行记录,自动生成温度图像。使用红外温度记录仪法能够对管壁表面以及周围土壤层的孔隙以及渗透情况进行探测,但是不能测量孔隙的具体尺寸。
1.1.2 撞击回声法
管壁受到重物的撞击后会产生应力波,应力波能够通过排水管道进行传播,地下传音器能够将管道内部的裂痕产生的反射波探测到。当波以不同速度传播,通过不同的路径散射到管外的土壤中去时,用表面波特殊分析仪将波分成不同频率的成分,便可得出管道结构和外部土壤的相关信息。这种方法通常用于检测大口径的排空的混凝土管道和砖砌管道。
1.1.3 表面波光谱分析法
表面波光谱分析法通过利用辅助传感器以及可以分析表面波的光谱分析仪,对管壁以及管壁周围土壤产生的问题进行探测,以便及时发现问题。
1.2 管道内窥检测技术
1.2.1 CCTV检测技术
管网检查一般采用管道内窥电视检测系统,在国外称管道CCTV(Close Circuit Television Inspection)检测,此方法于20世纪90年代中期引进国内用于管道内部状况及排水管道健康检测,它是国际上目前用于管道状况检测最为先进和有效的手段。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,并且具有高质量的图像记录和文字编辑功能。该检测系统主要由一台计算机和一辆四轮驱动的摄像小车组成。根据被检测管径的不同,可以选择不同型号的CCTV,其进入管道后能够让施工人员全面了解管道内部的情况。但需要注意的是在放入CCTV小车进行检测前需要使用专用的排水管管道堵塞器将上游的排水管暂时的封堵,并用抽水机将井中的污水抽至附近的污水井中,要一直对抽水过程进行观察,当被检测管道中水的深度不会没过CCTV小车时即可进行检测工作。
1.2.2 声纳检测技术
声纳为英语Sonar的音译,是利用声波对水下物体进行探测和定位识别的方法和所用设备的总称。声纳检测主要是利用声纳的反射原理,让管道内部的真实状况通过声纳的反射,呈现在我们的眼前。该技术适用于不宜进行CCTV检测的、充满度较高的污水管道,适用于直径(断面尺寸)从125-3000mm范围内各种材质的管道。声呐系统能够准确辨别管道内部的凝结物和沉积物,通过专用的软件系统对大于3mm的开放型裂隙进行检查时,可以达到3D的效果。管内断面数据为X,Y,已经检测完成路线的距离为Z,连续记录的检测数据可以以立体图的方式在计算机上显示,并且检测结果直观,如图1所示。
1.2.3 QV手持式管道快速检测技术
QV手持式管道快速检测系统中具有高功率的探照灯和高清晰度的摄像头,在检测过程中其通过可调节的手柄被放入待检测管道内,能够快速的形成高质量的彩色图像,使地面上的工程人员能够快速的了解管道内部的实际情况。如此一来,工程人员就能确认管道的问题所在并制定有针对性的解决办法了。它就如同是潜水艇上的潜望镜一样使施工人员清楚的掌握地下的情况,是目前应用于管道检测中最快速、直观、易操作的高科技产品备检测,并且取得了良好的应用效果。
2 城市排水管网检测技术的发展趋势
2014年国务院印发的《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》中明确提出“要在地下管线中广泛应用物联网监测和隐患事故预警等先进技术”。而德国、法国、英国等发达国家早提出在城市排水系统中运用自动化监测手段保障城市排水管网的安全运行。可以预见未来几年智能化市政将步入快速发展的周期,在线监测技术将更多地应用在我国城市管线建设中去。排水管网在线监测目前的主要应用方向是管网病害的监测和预警。济南、天津等市建成的排水管网检测系统主要通过对管道水位的监测实现内涝灾害的预警功能。未来排水管网在线监测技术的应用还需要向更多的方向进行发展,包括利用数字化平台进行管网数据的规整,改善传统记录分散、不统一、不完整的局面;应用在线监测系统所采集的大量的管网实际运行数据指导排水管网的规划及设计;排水管网监测的三维可视化以及与移动终端设备的互联,实现管网监测的智能化和便携化。但是需要相关人员注意的是,排水管网在线监测系统是一项庞大的系统工程,其涉及到的領域比较广,包括市政管线、传感器、计算机网络等,需要多方面进行协调配合,以加快排水管网在线监测系统的建设和发展。近年来,随着物联网技术的快速普及,城市管理人员对排水管网也越来越重视,因此排水管网在线监测系统迎来了良好的发展时机。
结语
综上所述,目前在城市排水管网检测过程中,可供选择的技术很多,管道外检测技术有红外温度记录仪法、撞击回声法、表面波光谱分析法等,管道内窥检测技术有CCTV检测技术、声纳检测技术、QV手持式管道快速检测技术等。随着可续技术的不断发展,排水管网在线监测系统也会更加完善,地下排水管网也会更加的健全。
参考文献
[1] 陈锐.城镇排水管网检测维护技术[J].中国市政工程,2015,01:37-40+100-101.
[2] 郭涛.城市排水管网检测技术现状及发展趋势[J].福建建筑,2015,04:42-45.
[3] 潘文俊,韩葵,潘宏峰.CCTV技术在排水管道检测中的应用与探讨[J].城市勘测,2017,02:163-166.