排水管道CCTV检测技术介绍

1、排水管道CCTV 检测技术介绍1 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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、。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。2 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CCTVo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

7、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检测管道中的水流情况，原先埋在水下不便检查的管段此时已“浮出水面”了。2、 CCTV 检测设备图2 CCTV检测主要设备摄像爬行系统：运用爬行系统将摄像设备推进至管道内部，由摄像系统拍摄管道内部影像，并适时将影像传送至控制台；控制电缆：负责传送爬行设备指令、适时影像

8、数据；控制台：CCTV核心操作系统，负责发出控制指令，如爬行系统前行、倒退、摄像 系统灯光等；接受影像数据并将影像数据储存至存储设备。3 CCTV检测评估1、排水管道缺陷分类根据上海市公共排水管道电视和声纳检测评估技术规程规定：排水管道的缺陷分 为功能性缺陷和结构性缺陷，功能性缺陷检查主要是检查管道的畅通情况，结构性检查主 要是检查管道构造的完好程度。各缺陷类别及代码表示可按照相关规程规定表示。表2.1排水管道功能性缺陷分类、代码及等级表缺陷名称代码缺陷定义等级数量沉积CJ管道内的油脂、有机物或泥沙质沉淀物减少了横截 向面积。有软质和硬质两种。3结垢JG由于含铁或石灰质的水长时间沉积于管道表面

9、，形 成硬质或软质结垢。3障碍物ZW管道内坚硬的杂物，如石头、柴枝、树枝、遗弃的 工具、破损管道的碎片等。3树根SG单根树根或是树根群自然生长进入管道。3洼水WS管道沉降或堵塞形成水洼，水处停滞状态。4坝头BT残留在管道内的封堵材料。3浮渣FZ管道内水面上的漂浮物。3表2.2排水管道结构性缺陷分类、代码及等级表缺陷名称代码缺陷定义等级数量破裂PL管道的外部压力超过自身的承受力致使管材发生破 裂。其形式有纵向、环向和复合三种。4变形BX管道的原样被改变（只适用于柔性管）。变形比率=最大变形内径+原内径3错位CW两根管道的套口接头偏离， 未处于管道的正确位置。 邻近的管道看似“半月形”。4脱节TJ

10、由于沉降，两根管道的套口接头未充分推进或接口 脱离。邻近的管道看似“全月形”。4渗漏SL来源于地下的（按照不问的季节）或来自于邻近漏 水管的水从管壁、接口及检查井壁流出。4腐蚀FS管道内壁受到有害物质的腐蚀或管道内壁受到磨 损。管道标准水位上部的腐蚀来自于排水管道中的 硫化氢所造成的腐蚀。管道底部的腐蚀是由于水的 影响。3胶圈脱落JQ接口材质，如橡胶圈、沥青、水泥等类似的材料进 入管道。悬挂在管道底部的橡胶圈会造成运行方面3的重大问题。支管暗接AJ支管未通过检查井直接侧向接入主管。该方式须得到政府有关部门批准，未批准的定为4级。4异物侵入QR非自身管道附属设施的物体穿透管壁进入管内。32、各缺

11、陷的时钟表示法如图3.3所示，采用时f她十位置来描述管道973管道环向的位置。/图2.3时钟表图例、图中：第一幅表示j道环向3j点至9点位匕存在病害J第二幅表示管道环向 9点至3 点位置存在病害。k J3、管道结构状况评估-RI=0.7 F +0.1 K +0.05 E+0.15 T式中：RI-管道结构状况评估指数F-结构性缺陷参数K-地区重要性参数E-管道重要性参数T-土质影响参数如表2.3所示，根据RI的值评估排水管道结构状况，划分不同的结构状况等级。表2.3排水管道结构状况评估修复指数RK44RI7等级一级二级三级结构状况总体 评价等级无或有少量管道损 坏，结构状况总体较 好，可对损坏管道作 点状修理或不修复。有较多管道损坏，结构 状况总体一般，对损坏 管道可作点状修理或缺 陷管段整体修复。大部份管道已损 坏，结构状总值总 体较差，可作更新 改造。管段修复方案点状修理或不修复点状修理或缺陷管段整 体修复。整段紧急修复或 翻新4、管道功能状况评估MI=0.8 G +0.15 K +0.05 E式中：MI-管道功能状况评估指数G-功能性缺陷参数K-地区重要性参数E-管道重要性参数如表2.4所示，根据MI的值评估排水管道功能