CCTV檢測技術(shù)在排水管道的應(yīng)用及規(guī)范

1、CCTV僉測技術(shù)在排水管道的應(yīng)用及標準排水管道是城市重要的根底設(shè)施之一,隨著社會經(jīng)濟的迅速開展, 城市中的排水管道系統(tǒng)日趨完善,已經(jīng)取得了令人矚目的成就并帶來 了巨大的社會效益,同時我們也注意到,很多管道老化嚴重,帶病作 業(yè),由此帶來的隱患對人民生活質(zhì)量及人民生民平安的影響是巨大 的,開展對排水管道檢測,及時掌握管道結(jié)構(gòu)和功能平安程度運用科 學(xué)手段指導(dǎo)養(yǎng)護維修工作,已是當務(wù)之急排水管道由于其處于地下, 具有隱蔽性,不便進行人工檢測,加之人們長期以來對地下管道的輕 視現(xiàn)象比擬嚴重,城市出現(xiàn)排水管道故障的概率非常高. 管道電視檢 測法在國外稱管道 CCTV(ClosedCircuit Televi

2、sion)檢測,是目前國際上用于管道狀況檢測最為先進和有效的手段.20世紀90年代中,西方管道的電視和聲納檢測技術(shù)被上海的學(xué)者介紹進來,引起了排水行業(yè)同仁的廣泛注意,CCTVT道檢測技術(shù)與傳統(tǒng)的管道檢測技 術(shù)相比,平安性高,圖像清楚,直觀并可反復(fù)播放供業(yè)內(nèi)人士研究的 特點,為管道修理方案的科學(xué)決策提供了有力的幫助.本文就 CCTV 管道檢測的根本方法和評估手段等方面進行闡述,結(jié)合自身的工程實踐做出一些總結(jié).1、城市地下排水管道CCTV僉測的方法及評估手段排水管道檢測已有很長的歷史,傳統(tǒng)的管道檢測方法有很多,伴 隨著科技的不斷進步,對排水管道的檢測方法也由以前的潛水員探摸 等原始的方法,逐漸向先

3、進的閉路電視檢測法過渡管道,既CCTV僉測 系統(tǒng).1.1 cctV僉測的根本方法排水管道電視檢測是采用一個閉路電視系統(tǒng)(Closed Circuit Television ),通過限制在管道內(nèi)行走的機器 人攝像頭遠程采集圖像,并通過有線傳輸方式,把圖像進行顯示和記 錄的集成系統(tǒng).管道CCTVfe視檢測系統(tǒng)是由三局部組成：主控器、操縱線纜架、 帶攝像鏡頭的“機器人爬行器.主控器可安裝在汽車上,操作員通 過主控器限制“爬行器在管道內(nèi)前進速度和方向,并限制攝像頭將 管道內(nèi)部的視頻圖象通過線纜傳輸?shù)街骺仄黠@示屏上,操作員可實時 的監(jiān)測管道內(nèi)部狀況,同時將原始圖象記錄存儲下來,做進一步的分 析.當完成C

4、CTV勺外業(yè)工作后,根據(jù)檢測的錄象資料進行管道缺陷 的編碼和抓取缺陷圖片,以及檢測報告的編寫,并根據(jù)用戶的要求對 CCT城像資料進行處理,提供錄象帶或者光盤存檔,指導(dǎo)未來的管 道修復(fù)工作.常用CCTV僉測設(shè)備: E36B+f道潛望SINGA200f道機器人SINGA300f道機器人1.2 CCTVf道檢測的步驟及考前須知CCTV僉測的根本步驟如下：收集資料現(xiàn)場勘察-編制檢測方案-清洗疏堵排水-用CCTV僉測系統(tǒng)進行檢測并采集影像資料-總結(jié)數(shù)據(jù),出檢測報告-驗收數(shù)據(jù)準確度-提交評估報告.1管道檢測前搜集的資料如下：a該管線平面圖.b該管道竣工圖等技術(shù)資料.c已有該管道的檢測資料.2現(xiàn)場勘察資料如

5、下：a觀察該管道周圍地理、地貌、交通和管道分布情況.b開井目視水位、積泥深度及水流.c核對資料中的管位、管徑、管材.3確定檢測技術(shù)方案：a明確檢測的目的、范圍、期限.b針對已有資料認真分析確定檢測技術(shù)方案包括：管道如何封堵；管道清洗的方法；對已存在的問題如何解決；制定平安舉措等4管道竣工驗收檢測前技術(shù)要求：a應(yīng)將管道進行嚴密性試驗,并向檢測人員出示該管道的閉氣或閉水的試驗記錄.b檢測前應(yīng)保證管道內(nèi)積水不超過管徑的 5%c檢測開始前必須進行疏通、清洗、通風(fēng)及有毒有害氣體檢測.5管道修復(fù)檢測前技術(shù)要求：a首先應(yīng)將需檢測的該管道進行沖洗工序.b檢測前應(yīng)保證該管道內(nèi)積水不能超過管徑的15%如有支管流水

6、應(yīng)先將其堵住,保證機車所攝錄的影像資料清楚,檢測準確.c檢測開始前必須進行疏通、清洗、通風(fēng)及有毒有害氣體檢測.1.3 如何對CCTV僉測結(jié)果進行評估1.3.1 管道缺陷的類別和缺陷等級的劃分1.3.1.1管道缺陷等級按下表規(guī)定分類缺陷等級分類表等級1234結(jié)構(gòu)缺陷程度稍微缺陷中等缺陷嚴重缺陷重大缺陷功能缺陷程度稍微缺陷中等缺陷嚴重缺陷/1.3.1.2結(jié)構(gòu)性缺陷的名稱、代碼和等級數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定結(jié)構(gòu)性缺陷的代碼、類型和等級數(shù)缺陷名稱代碼缺陷定義等級數(shù)量破裂PL管道的外部壓力超過自身的承受力致使管材發(fā)生破裂.其形式有縱向、環(huán) 向和復(fù)合三種.4變形BX管道的原樣被改變一般適用于柔性管.變形比率q=

7、1 最大變形內(nèi)徑-原內(nèi)徑+原內(nèi)徑1 *100%3錯位CW兩根管道的套口接頭偏離,未處于管道的正確位置.鄰近的管道看似“半 月形.4脫節(jié)TJ由于沉降,兩根管道的套口接頭未充分推進或按口脫離.鄰近的管道看似“全月形.4滲漏SL來源于地下的根據(jù)不同的季節(jié) 或來自于鄰近漏水管的水從管壁、接口 及檢查井壁流出.4腐蝕FS管道內(nèi)壁受到有害物質(zhì)的腐蝕或管 道內(nèi)壁受到磨損.管道標準水位上部的 腐蝕來自于排水管道中的硫化氫所造 成的腐蝕.管道底部的腐蝕是由于水的 影響.3膠圈脫落JQ接口材質(zhì),如橡膠圈、瀝青、水泥等類似的材料進入管道.懸掛在管道底 部的橡膠圈會造成運行方面的重大問 題.3支管暗接AJ支管未通過檢

8、查井直接側(cè)向接入主 管.該方式須得到政府有關(guān)部門批準, 未批準的定為4級.4異物侵入QR非自身管道附屬設(shè)施的物體穿透管 壁進入管內(nèi).31.3,1.3功能性缺陷的名稱、代碼和等級數(shù)應(yīng)符合卜表的規(guī)定功能性缺陷的代碼、類型和等級數(shù)缺陷名稱代碼缺陷定義等級數(shù)量沉積CJ管道內(nèi)的油脂、有機物或水泥漿等沉淀物減少了橫截面面積.有軟質(zhì)和硬 質(zhì)兩種.3結(jié)垢JG由于含鐵或石灰質(zhì)的水長時間沉積 于管道外表,形成硬質(zhì)或軟質(zhì)結(jié)垢.3障礙物ZW管道內(nèi)堅硬的雜物,如石頭、柴枝、樹枝、遺棄的工具、破損管道的碎片等.3樹根SG單根樹根或是樹根群自然生長進入 管道.3積水JS管道沉降形成水洼,水處停滯狀態(tài).按實際水深占管道內(nèi)徑的

9、百分比記入 檢測記錄表.百分比封堵FD殘留在管道內(nèi)的封堵材料.3浮渣FZ管道內(nèi)水面上的漂浮物.該缺陷須記入檢測記錄表,但不參與 MI計算.31.3.1.4,管道特殊結(jié)構(gòu)及附屬物名稱和代碼應(yīng)符合下表規(guī)定特殊結(jié)構(gòu)及附屬物代碼和類型名稱代碼定義修復(fù)XF檢測前已修理的位置.變徑BJ兩檢查井之間不同直徑管道相接處.雨水檢查井Y雨水管道上連接其它管道以及供維護工人檢查、清通和出入管道的構(gòu)筑物.污水合流檢查井W污水或合流管道上連接其它管道以及供維護工人檢查、清通和出入管道的 構(gòu)筑物.暗井MJ用于管道連接,有井室而無井筒的暗埋構(gòu)筑物井蓋埋沒JM檢查井蓋被埋沒雨水口YF置于路邊,用于收集地面雨水的設(shè) 施.1.3

10、.1.5,操作狀態(tài)名稱和代碼應(yīng)符合下表的規(guī)定操作狀態(tài)代碼和類型名稱代碼編號定義缺陷開始及編號KSX x縱向缺陷長度大于1米時的缺陷 開始位置,其編號應(yīng)與結(jié)束時編號對 應(yīng).缺陷結(jié)束及編號JSx x縱向缺陷長度大于1米時的缺陷 結(jié)束位置,其編號應(yīng)與開始時編號對 應(yīng).入水RSCCT城影鏡頭局部或全部被水淹.中止ZZ在兩檢查井之間進行檢測時,由于 各種原因造成檢測中止.1.3.2對結(jié)構(gòu)性狀況的評估評估方法1.3.2,1結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)F按公式1.3.2.1-1 或1.3.2.1-2 計算.當 S 40 時,F = 10(1.3.2.1-2 )式中損壞狀況系數(shù)S按公式3.2.1-3 計算(1.3.2.1-

11、3 )式中L一被評估管道的總長度n;Li各缺陷處長度的或缺陷個數(shù)；Pi第i處缺陷權(quán)重,應(yīng)查表1.3.2.1獲得;n1結(jié)構(gòu)缺陷處總個數(shù).表1.3.2.1結(jié)構(gòu)性缺陷等級權(quán)重缺陷等級計量單1234PL破裂0.201.004.0012.00個BX變形0.100.502.00環(huán)CW昔位0.150.753.009.00向或TJ脫節(jié)0.150.753.009.00米縱SL滲漏0.150.753.009.00向FS腐蝕0.154.759.00個JQ膠0.050.251.00環(huán)圈脫落0.251.009.0012.00向或AJ支管0.753.009.00米縱暗接向QR異物個侵入個個或米米個個個1.3.2.2 .地

12、區(qū)重要性參數(shù)K應(yīng)符合表1.3.2.2的規(guī)定.表1.3.2.2地區(qū)重要性參數(shù)KK值適用范圍10中央商業(yè)及旅游區(qū)域6交通干道和其它商業(yè)區(qū)域.3其它行車道路0所有其它區(qū)域或F 4時1.3.2.3 根據(jù)管道的口徑,按以下規(guī)定確定管道重要性參數(shù)E:E=10管道直徑1500 mmE=6管道直徑在1000詢及1500 mm之間E=3管道直徑在600 mm及1000 mm之間E=0管道直徑v 600 mm或F 41.3.2.4 ,根據(jù)排入污水管道的污水是否經(jīng)過化糞池或隔柵,按表3.2.3的規(guī)定確定影響參數(shù)T值.表1.3.2.4用戶的化糞池影響參數(shù) T化糞影響有化糞池?zé)o化糞池T值0101.3.2.5,管道修復(fù)指

13、數(shù)按公式(1.3.2.2 )計算.RI=0.7XF +0.1 X K +0.05 XE+0.15XT (1.3.2.2 )1.3.2.6.依據(jù)RI值的大小按表1.3.2.4的規(guī)定進行等級確定和結(jié)構(gòu)狀況評價,并提出管道修復(fù)的建議.表1.3.2.4管道結(jié)構(gòu)性狀況評定和修復(fù)建議修復(fù)指數(shù)RK44RI7等級一級二級三級結(jié)構(gòu)狀況總體評價無或后少量 管道損壞,結(jié)構(gòu) 狀況總體較好, 可對損壞管道作 點狀修理或不修 復(fù).有較多管道損 壞,結(jié)構(gòu)狀況總體 一般,對損壞管道 可作點狀修理或 缺陷管段整體修 復(fù).大部份管道 已損壞,結(jié)構(gòu)狀 總值總體較差, 可作更新改造.管段修復(fù)方案點狀修理或不修復(fù)點狀修理或缺陷管段整體

14、修復(fù).整段緊急修復(fù)或翻新1.3.3 對功能性狀況的評估方法功能性缺陷參數(shù)G按公式1.3.3.1-1 或1.3.3.1-2 計算.當 Y 40 時,G = 10(1.3.3.1-2 )式中運行狀況系數(shù)Y按公式4.3.1-3 計算:n?警互皿(1.3.3.1-3 )式中 L-被評估管道的總長度R;Li各缺陷處長度的或缺陷個數(shù);Pi第i處缺陷權(quán)重應(yīng)查表3.3.1獲得;n2功能缺陷處總個數(shù).表 1.3.3.1功能性缺陷權(quán)重缺陷代缺陷等級計123量單碼、名稱位CJ沉0.050.251.00米積4JG結(jié)0.150.753.00環(huán)垢向ZW0.003.006.00或米礙物縱SGW0.150.753.00向根個

15、JS積0.010.050.20個水接FD封0.503.006.00口堵不參與MI評估計算米FZ個浮渣米1.3.3.2確定地區(qū)重要性參數(shù) K應(yīng)符合表1.3.3.2的規(guī)定表1.3.3.2地區(qū)重要性參數(shù)KK值適用范圍10中央商業(yè)及旅游區(qū)域6交通干道和其它商業(yè)區(qū)域.3其它行車道路0所有其它區(qū)域或G 4時1.3.3.3 確定管道重要性參數(shù)E應(yīng)符合上述規(guī)定.1.3.3.4 管道養(yǎng)護指數(shù)按公式1.3.3.2 計算.MI=0.8XG +0.15XK +0.05 X E 1.3.3.2 1.3.3.5 依據(jù)MI值的大小按表1.3.3.3的規(guī)定進行等級確定和功能狀況評價,并提出管道養(yǎng)護的建議.表1.3.3.3管道

16、功能性狀況評定和養(yǎng)護建議養(yǎng)護指數(shù)MK44MI7等級一級二級三級功能狀況總體評價等級無或后少量 管道局部超過 允許淤積標準, 功能狀況總體 較好.有較多管道超過允許淤積標準,功能狀況 總體一般.大部份管道超過允許淤積標 準,功能狀況總 體較差.養(yǎng)護方式不養(yǎng)護或局郃養(yǎng)護局部養(yǎng)護整體養(yǎng)護1.4缺陷位置的表示方法CCT城像在視覺上呈現(xiàn)圓狀,在這個圓狀的平面內(nèi)可以清楚的 看到管道的各種缺陷,因此采用時鐘表示法可以準確的表示缺陷的位 置和大小,時鐘表示法按順時針讀取缺陷所對應(yīng)的時間范圍.2對CCTV僉測設(shè)備的根本參數(shù)要求CCTV僉測設(shè)備檢測結(jié)果的精確性由很多因素限制,其中最重要的 就是限制指標就是儀器本身

17、的檢測精度.對于CCTVS備本身參數(shù)的根本要求,經(jīng)過大量的工程實踐,分析之后認為CCTV僉測設(shè)備必須滿足以下條件：(1) CCTVfi示器顯示自動更新從電纜校準點到攝像頭聚焦點之間 的距離記錄,以米為單位精確到0.1米.測量電纜長度的精度必須達 到 1%或者最大誤差不能超過0.3米.(2)攝像頭高度可自由調(diào)整；爬行器的車輪直徑大小或者軸間距可根據(jù)被檢測管道的大小進行更換或調(diào)整；燈光強度能調(diào)節(jié)(3)閉路電視檢測系統(tǒng)的技術(shù)要求符合下表的規(guī)定.項目技術(shù)指標成像單元CCEM者攝像管分辨率CCA 35萬像素,攝像管A 400 TVL靈敏度(最低感光度)W3勒克斯(lux )視角A45度圖像變形5%監(jiān)視器

18、n200mm(對角線)真彩色燈光A1500坎德拉(cd)(4)檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)鞏固,密封良好,能在-10C至+5擊C的氣溫條件下和潮濕的環(huán)境中正常工作,宜配有防爆系統(tǒng)和防水系統(tǒng).(5)檢測設(shè)備須具備距離計數(shù)功能,電纜計數(shù)測量儀最低計量單位為0.1m,精度誤差不大于0.3m或士 1%(6)電纜長度120米時,爬行器的爬坡水平應(yīng)大于 5度.(7)檢測設(shè)備符合現(xiàn)行的國家標準 ?爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備?GB3836勺有關(guān)規(guī)定.3 CCTV僉測在實際工作中遇到的一些問題和思考在東莞及上海的管道檢測工作中,筆者發(fā)現(xiàn),盡管先進施工質(zhì)量和管道設(shè)計水平相比過去有了很大的提升,但是大局部地下管道施工 完成后存在的問

19、題依然嚴峻,存在重大的平安隱患和功能隱患, 普遍 存在滲漏,破裂,等問題.管道滲漏處照片管道破裂處照片管道嚴重破裂導(dǎo)致的塌陷這些問題如果用傳統(tǒng)的方法來進行檢測, 很難有效率的進行確定. 它們有的會直接中斷排水管網(wǎng)的正常運行, 有的會影響管網(wǎng)的管道結(jié) 構(gòu)或排水功能形成潛在的危害,它們很可能造成排水設(shè)施建設(shè)或維護 投資的巨大浪費,降低污水處理廠作用和工效.混接的污水管道將污 染江河及地下水資源,造成城市投資環(huán)境及居住生活環(huán)境的惡劣.CCTV僉測技術(shù)是近年來新引進的技術(shù),雖然此項檢測技術(shù)先進, 但是就筆者使用過的兩臺儀器(分別為韓國和德國制造)來看,雖然 兩臺儀器在外觀及性能參數(shù)上不同,但是在檢測工作中遇到了一些共 同的問題：(1)爬行器的輪胎抓地力普遍缺乏,當進入淤泥較多或瀝青的管 道進行檢測時