管道检测设备介绍及检测方案

1、1、需求分析：根据本次的总体系统规划需求，充分考虑*地区“智慧城管”整体规划的特点，设备将提供的功能模块涵盖排水管道地理空间位置信息采集、排水管道属性信息采集、排水管道内部检测视频、声纳数据采集。利用雷达检测排水管道地理空间信息以及排水管道属性信息；利用管道机器人采集管道内部视频；利用全景镜头采集管道2D图像，可进行量化分析管道各种缺陷尺寸；利用管道声纳检测系统，用于检测在管道水量达到一半以上时的管道内部状况检测，检测管道的变形、破碎、淤泥含量，利用软件技术，还原管道三维声纳图，直观展示管道淤积、变形、破碎等特种状况。2、设备设计方案2.1设备信息表序号名称相关信息（品牌、规格型号、制造商、原

2、产地等）数量1载车12X2-A探地雷达13X5-S CCTV管道机器人14X4-B声纳成像仪12.2设备详细资料方案介绍2.2.1载车车辆改装总则：车身表面为工程黄涂装，并安装有作业警示灯，整车结构及外形不进行大的改动。主要将车厢分为二大部分三个区域，即操作区（设备安装室）、监控区（设备操控室）、驾驶区（驾驶室），其中监控区和驾驶区为一个部份并配置空调，操作区为独立部份，拆除了部份空调风道。如下图所示：2.2.1.1操作区1、车厢改装（如上图所示）车厢通过中间隔板分为二个部份，三个区域。中间隔板的中间开有过道门(用户可选)以便操作人员进入操作区，并开有观察窗及电源控制盒。中间隔板在顶上隔断二侧

3、空调通风道进入操作区并利用监控区二侧空调通风道中间的空间加设顶隔窗以便工作人员放置办公或私人用品。为了更好利用空间，将操作区地板将通过钢架结构抬高至车轮挡泥板齐平。并设置三个底隔窗以便放置2米的伸缩梯、长杆等辅助操作工具。操作区地板采用3mm铁板加铺防绣铝板。2、工作台、旋转吊臂及电动钢丝绳绞盘（如下图所示）工具箱安装在操作区的右前侧，主要用来放置一些维修工具备件。旋转吊臂安装在操作区的左后侧，车底安装加强骨和埋铁，保证其刚底工强度。收藏时旋转吊臂向后门靠近并固定，工作状态时转向后车门，吊臂梁可自由伸缩，吊臂的转动半径内不得有干涉物。电动钢丝绳绞盘配置左右各一个（用户可选择）。3、可移动部件的

4、放置或固定（如下图所示）本车尾部配置了后置摄像机目的是为了方便操作人员在监控区中能看到后面的工作情况同时也为驾驶员提供方便。爬行器控制电缆盘放置在操作区左后侧旋转吊臂下固定同时也考虑到特殊需要时的取用方便。汽油发电机被安装在操作区的右后侧固定并安装降噪罩以降低噪音，汽油发电机功率足以提供工作时的能源要求。浮船是用来承载声纳探头、镜头及外置照明灯的，浮船被安置在工具箱上的专用架上并用安全带固定（或被悬固在发动机上方的特制的机架上），用户可以根据工具箱桌面用途自行选择固定位置。2.2.1.2监控区1、 工作台布置（如下图所示）左侧工作台主要作于设备操作操作控制及各种监视仪器，并配备几个文柜用于存放

5、工具、文件、电脑主机等。右侧工作台主要用于打印机等辅助设备并配一个文柜用于存放UPS装置。固定椅和转椅是提供给相关工作人员操作控制设备是用。转椅是可移动的所以在车辆行驶中要注意固定放置并加以固定。2、 仪器设备的放置与固定（如下图所示）2.2.1.3驾驶区（未做改动，保持车辆出厂配置）2.2.1.4电器布置1、 电器原理示意图（如下图所示）2、 电器布置示意图（如下图所示）载车：1、详细配置明细表序号配置名称型号/图号主要功能技术参数单位数量备注一专用设备 1吊臂三角架特质，蓝色与电动葫芦配套1套2微型电动葫芦小金刚，单钩额定载荷100KG，起升高度30m。速度23米/分1只 二电源系统1外接

6、电源插座16A接线为3*2.5套12绕线盘30米线路为3*2.5只13发电机EF6600E 雅马哈5KW台14六孔插座AC220V/10A只45电器控制面板漏电开关、电压表等安装在监控区电脑主机附近橱柜块1 二照明系统 1圆型照明灯OTLAC220V只4室内车顶三辅助监视系统117寸手动翻转屏海菱CM1712连接设备区车尾设想机套12车尾摄像机监视探头只1四警示及外观系统1黄色圆柱LED灯LTD-133Y车顶右侧尾部只12太阳纸茶色后舱玻璃、驾驶排车门升降玻璃。套13车身颜色工程黄套1四橱柜系统 1前隔板木质、半高驾驶排后套1监控区2前设备柜木质操作区套13设备柜台面抗倍特板操作区套14左侧吊

7、柜木质只15后隔板木质含观察窗套1操作区6发电机舱车身下开门车内不锈钢装饰罩套17后舱不锈钢设备柜不锈钢组合柜套1五其 它1后舱专用地板塑胶地板防水、易清洗套12车身加强顶部等套13太阳纸茶色后舱玻璃、驾驶排车门升降玻璃。套14灭火器全顺干粉式只15翻板座椅简易型前隔板后只16简易工作椅单人旋转吧椅蓝色面料，可升降只17发电机支架配制套18台式电脑固定支架配制按客户设备配制套19爬行器控制器支架配制套110爬行器支架配制套111管道声纳主控器支架配制套112电缆盘安装配制套213雷达支架配制套1六选装部分1方形白光灯F6-30-C-W（12V）车尾对外照明只12清洗系统清水箱不锈钢只1对爬行器

8、工作后进行冲洗清洗水枪高压只1电动隔膜泵105-003只1载车详细设计方案：图纸1：图纸2：2.2.2 BW-2000雷达：无线探地雷达以最先进的高速脉冲发生器和皮秒取样技术为中心, 采用软件控制的全数字化设计, 实现了一般探地雷达的全部功能, 并增加了如无线数据传输, 硬件及软件滤波, 时变增益, 软件延时, 软件可调采样, 无线非接触测距, 标准IEEE802.11通讯协议, 自动GPR全部参数设定等功能。使用更方便, 无须调整, 系列可采用任何具有WLAN功能的设备作为显示、处理、及存储器, 比如手提式电脑、PDA、 甚至手机，是世界上的第一个具有无线数据传输功能的系统，连续工作时间可达

9、8小时以上。1. 雷达搭载方式多样，能够方便搭载在检测车上并可支持人工手推的方式进行现场数据采集,，软件操作系统平台支持 Windows XP/Vista/Win7。2. 雷达主机可支持多个通道，可支持4个天线的搭载，可组成天线阵；雷达主机与200MHz屏蔽天线为一体化设计，便于现场使用；确保雷达主机的稳定性和操作方便性；3.雷达采用高速脉冲发生器和皮秒取样技术，运用软件控制的全数字化设计，并增加了如无线数据传输、硬件及软件滤波、时变增益、软件延时、软件可调采样、标准IEEE802.11通讯协议等功能；4.A/D为16位；5.主机采样频率：50k、100k、200k、285kHz（可选）；6.

10、分辨率：< 2 ps ；7.时窗范围：5ns1us，多档可选；8.数据采集软件处理功能：减去参考值、滤波、放大、去背景处理等；9.增益设置功能：用户可自动或手动进行增益调节，且增益曲线可以从 116分16段根据现场需要调节增益；10.测量方式：逐点测量、距离触发测量（DMI）、连续时间测量可选；11.显示方式：伪彩图、堆积波形或灰度图；12.可动态调试雷达波形参数：如时窗、信号位置、采样点数等；13.雷达数据传输可同时支持无线网络和有线网络两种方式；14.雷达供电方式为内置镍氢高性能、可充电电池供电，单块电池可连续工作5小时以上；15.数据实时存储和事后回放或打印输出；16.雷达具有现场

11、光标回拉定位功能，方便现场定位需要；17.可采用任何具有WLAN 功能的设备作为显示、处理、及存储单元，如手提式笔记本电脑、PDA等.18.系统采样点数：256、512、1024、2048、4096或8192可选. 19.水平距离标记：手动、测量轮自动标记或者软件打标可选，并实时计算管径大小.20.软件可对层厚自动计算、显示相关参数；21.工作温度：-30+70；22.储存温度：-40+80；23.工作环境允许有水、土、尘和振动；24. 系统的原厂商在中国国内必须有办事处及售后服务机构。2.2.3 X5-S管道CCTV机器人系统： 产品概述：X5管道CCTV检测机器人主要用于工业容器或管道内部

12、情况的精细视频检测，在行业内也被称为“管道CCTV检测”。X5管道CCTV检测机器人由爬行器、镜头、电缆盘和主控制器四部分组成。其中，爬行器可根据功能需求搭载不同规格型号的镜头（如：旋转镜头、直视镜头、鱼眼镜头），并通过电缆盘与主控制器连接后，受控于主控制器的操作命令，如：爬行器的前进、后退、转向、停止、速度调节；镜头座的抬升、下降、灯光调节；镜头的水平或垂直旋转、调焦、变倍等、前后视切换等。在检测过程中，主控制器可实时显示、录制镜头传回的画面以及爬行器的状态信息（如：气压、倾角、行走距离、日期时间），并可通过键盘录入备注信息。通过内置的无线传输模块（可选），可将画面实时传送到200m范围内的

13、其它监视器上显示，从而实现远程监视。使用X5管道CCTV检测机器人对排水管道或管网进行快速视频勘查验收、普查评估，并可结合“PipeSight管道视频判读报告软件”对检测视频进行判读分析、生成专业的检测报告和直观的电子地图；结合“PipelineTracer管道检测示踪定位软件”可实时测量绘制管底坡度曲线和管线路径曲线；使用鱼眼镜头并结合“PipePano管道全景检测视频分析软件”可生成管道内壁的全景图像，以便进行更加精细、可量化（测量管径、裂缝宽度等）的分析和判读。技术参数：组件名称前带标记的为标准配置组件组件名称数量技术参数及说明旋转镜头1个1. 防护等级：IP68，可用于10米水深，气密

14、保护，内置防水气压传感器，有压力指示灯；2. 工作温度：-1050；3. 镜头旋转：电动旋转，径向 360 度无限旋转，仰俯 2 * 135 度旋转，可一键自动归位；4. 照明光源：56Lm（8颗 7Lm 白色 LED灯）；5. 调焦变倍：自动对焦，可手动调节，120:1 变倍（10:1光学，12:1 数字）；6. 成像芯片：彩色 1/4" CCD； 7. 视角：水平 57.8 度（广角），1.7 度（远视）；8. 分辨率：44 万像素，795 * 596；9. 灵敏度：0.1LUX；10. 尺寸：80mm * 190mm；11. 重量： 1kg；12. 兼容性：可装载到同一品牌，不

15、同型号的爬行器上使用；13. 激光测量（选配）：用于测量裂缝宽度或测量目标距离。直视镜头1个1. 防护等级：IP68，可用于10米水深，气密保护； 2. 工作温度：-1050； 3. 照明光源：24颗850nm LED，红外感光技术，自动调节亮度； 4. 成像芯片：彩色 1/4" CCD； 5. 视角：88 度（广角）； 6. 分辨率：44 万像素，795 * 596； 7. 灵敏度：0.1LUX； 8. 尺寸：50mm * 115mm； 9. 重量： 0.16kg；10. 兼容性：可装载到同一品牌，不同型号的爬行器上使用。 鱼眼镜头1个1. 防护等级：IP68，可用于10米水深，气

16、密保护； 2. 工作温度：-1050； 3. 照明光源：140Lm（20颗7Lm白色LED灯）红外感光技术，自动调节亮度； 4. 成像芯片：彩色 1/4" CCD； 5. 视角：195度； 6. 分辨率：46 万像素，795 * 596； 7. 灵敏度：0.1LUX； 8. 尺寸：75mm * 155mm； 9. 重量： 0.2kg；10. 兼容性：可装载到同一品牌，不同型号的爬行器上使用。爬行器X51台1. 防护等级：IP68，水深10 米，气密保护，内置防水气压传感器，有压力指示灯； 2. 工作温度：-1050； 3. 适用管径：150mm4000mm； 4. 适用管道：城市合流

17、污水、生活污水及工业废水、城市雨水或供水管道； 5. 材料：黄铜、镀镍、不锈钢、铝（经防腐处理）； 6. 镜头升降：电动升降架，落差可达122mm（升降架升至最高时，摄像头中轴线离轮轴中心点240mm，升降架降至最低时，摄像头中轴线离轮轴中心点118mm），升降架为可拆卸式设计，拆除后可适用于直径为150mm的管道； 7. 驱动：双90W直流电机，6轮驱动，拖力200磅，最大行走速度可达35m/min； 8. 爬坡：根据管道状况不同，最大爬坡能力45°左右。电缆线长度 120m 时，爬行器的最大爬坡度能力55°； 9. 重心：合理的重心设计，能有效防止翻车，镜头升降台降至最

18、低时，爬行器的最大抗倾斜能力60°； 10. 转向：500mm以上管道可通过90°的转弯，800mm以上管道内可实现掉头操作； 11. 电路保护：电机堵转、过流、过压自动保护； 12. 照明光源：5颗高亮LED照明灯，最大功率为90W，光照强度为1500cd，光强亮度可调，具有聚光及泛光； 13. 后视镜头：集成后视镜头及照明灯光，用于爬行器回收期间观察倒车及线缆回收情况； 14. 兼容性：可与同一品牌，不同型号的电缆盘或镜头搭配使用； 15. 车轮：配有大、中、小，微小四组轮子，可使用加宽器加宽轮轴，以适用于不同的管径； 16. 尺寸：300mm * 110mm * 95

19、mm； 17. 重量：15kg; 主控器1套1. 控制单元：可控制爬行器的前进、后退、转向、停止、速度调节；镜头座的抬升、下降、灯光调节；镜头的水平或垂直旋转或居中还原、调焦、变倍、前后视切换等； 2. 显示单元：8.4" 工业级高亮液晶显示屏，分辨率800 * 600，下沉式遮光设计，具备防眩目功能，强光下可视； 3. 接口：集成视频输入/输出、串型键盘口、RS232数据串口、电源、电缆接口。 4. 键盘录入：可通过键盘录入文字信息，并叠加在视频画面中显示，可通过预设功能键快捷录入管道缺陷名称，可通过预设功能键快捷录入管道类型。（英文代码+中文名称）； 5. 信息显示：可实时显示出

20、日期时间、爬行器倾角（管道坡度）、气压、爬行距离（放线米数）、激光测量结果、方位角度等信息，并可通过功能键设置这些信息的显示状态；6. 电源：220V交流电，50Hz； 7. 兼容性：可适用于多种型号的爬行器、镜头、电缆盘组合；8. 存储：内置大容量SD卡存储，数据存储便捷稳定；9. 抓图：支持现场抓图，即时抓取管道缺陷；10. 带镜头视角时钟显示功能，能对管道缺陷方位以时钟指示方式定位11. 尺寸：450mm * 330mm * 200mm； 12. 重量：13kg； 13. 防护等级：IP54。 电动电缆盘1台1. 计数：高精度(±0.1m)编码器，用于计量电缆线的放线长度； 2

21、. 排线：电动收放线，自动排线装置； 3. 防护：IP63，防尘、防水溅； 4. 兼容性：可适用于多种型号的爬行器； 5. 尺寸：420mm * 330mm * 570mm。 电缆线1根1. 规格：直径 8.5mm，96.28g/m； 2. 防护：多芯加强电缆，并带有 227kg 凯夫拉尔增强成和分聚亚安酯护套，耐磨、防水、防腐，抗弯拉半径50mm，配备电缆接头拉力牵引保护装置； 3. 长度：标配电缆长度为 150m，可定制。 下井挂钩1个1. 不锈钢材质，防脱钩设计； 2. 用于钩挂爬行器，以便在检测井口施放、回收爬行器。 下井吊缆2幅1. 带有安全锁扣的防滑缆绳； 2. 分别用于系吊爬行器

22、和孔口过线滑轮。 孔口过线滑轮1组利用一幅下井吊缆，将其放置于检测井壁与管道切入口形成的转角处，电缆线从中穿过，以起到保护线缆的作用。 行走车轮XS型1套微小6轮85×15mm非充气式橡胶轮行走车轮S型1套小型6轮108×20mm非充气式橡胶轮行走车轮M型1套中型4轮134×32mm非充气式橡胶轮行走车轮L型1套大型4轮210×55mm充气式橡胶轮行走车轮XL型1套加大型 4轮254×81mm充气式橡胶轮轮轴加宽器1套通过加宽轮轴间距（配合不同尺寸的车轮），使得爬行器的车轮骑行在圆形管道内壁较高位置上，从而使镜头可在更大管径的管道内居中。 工具

23、1套常用维护工具及备品、备件。 工程包装箱1个1. 强度：工程用高强度一体化包装箱； 2. 便携：带有拉杆和轮子，轻便易携； PipePAD管道检测数据采集手簿1套1. PipePAD对作业点进行GPS定位； 2. 可在现场采集检测信息（作业点的GPS坐标值，作业人员，作业时间，检测井号，连接井号，被检测管道的类型、材质、管径、特征点、附属设施、埋设深度、建设年代、权属单位，检测文件名称以及初步判定的代表性缺陷等）通过GPRS网络实时上传至服务器进行分类存储； 3. 可确保管道检测成果在四维空间中的唯一性。 PipeSight管道检测视频判读报告软件1套1. 适用于对常见的管道视频检测设备所生

24、成的检测视频文件进行播放预览、添加检测信息、截取缺陷图像、添加判读描述等； 2. 可将判读结果数据自动生成为图文并茂的检测报告（包括项目信息、工程概况、缺陷分布示意图、检测设备简介、作业流程示意图、缺陷统计图表、详细缺陷图表等内容）； 3. 可将判读结果数据导出为GIS平台通用的ShapeFile接口数据；提供电子地图查阅功能，可在电子地图中标注出检测作业点的位置，查看作业点对应的检测数据、判读信息、缺陷图片和检测视频； 4. 可将缺陷分布地图导出为网页格式，以供数据上报、分阅。PipelineTracer管道检测示踪定位软件1套现场采用计算机与主控器的RS232接口连接，实时采集的爬行器倾角

25、和方位角数据，并以此为依据，同步绘制出管底坡度曲线（用于评估管道纵断面淤积情况）和管线路径曲线（用于查明未知管线路径）。PipePano管道全景检测视频分析软件1套用于采集管道CCTV检测机器人（X5)的使用鱼眼镜头获得的全景管壁检测视频，在录制全景影像的过程中可实时展开、拼接为2D剖面图，并可创建3D（三维立体）管壁模型。在2D剖面图上轻点鼠标（测量管径或缺陷对象长度、面积等），执行可自动量化的缺陷判读后，还可输出检测报告。2.2.4 X4声纳成像仪产品概述：当管道处于满水状态，且不具备排干条件时，采用传统的视频检测手段已无法取得较好的检测效果，而X4管道剖面声纳成像仪正适用于这类管道（管径

26、或断面尺寸为125mm6000mm范围内的各种材质的管道）。X4管道剖面声纳成像仪能够对管道较多数结构缺陷（如变形、塌陷、破裂、结垢、支管暗接等）和管道功能缺陷（如沉积、漂浮物）起到准确的检测效果，并可采用鼠标工具进行测量分析。X4管道剖面声纳成像仪由声纳头、电缆盘、主机、PipeSonar管道声纳检测成像分析软件四部分构成。其采用声纳成像技术，将水下扫描单元（声纳头）置于管道内部的水下（满管、半管均可），采用爬行器或人工拖拽的方式驱动（可滑行、漂浮）在管道内移动。主机结合PipeSonar管道声纳检测成像分析软件实时采集并显示出高分辨率的轮廓图片。通过分析轮廓特征可判定管道内部的沉积、凝结物

27、或管壁的结构性病害。技术参数：组件名称前带标记的为标准配置组件组件名称数量技术参数及说明声纳探头1套1尺寸：总长346mm，直径70mm（可选配为50mm）； 2材质：不锈钢外壳； 3防水：IP68，水下最大深度1000m； 4工作温度：040； 5存放温度：-2070； 6重量：水中称重1.75kg，空气中称重3kg； 7声学频率：2MHz； 8波束宽度：1.1deg（3db），圆锥形波束； 9范围分辨率（0.125m范围）：0.5mm； 10最大适用管径：6000mm； 11发射脉冲宽度：420us； 12接收带宽：500KHz； 13电源要求：26V直流（+/-1V），0.5A持续，1A

28、峰值。 主控制盒1台1尺寸：110mm * 165mm * 35mm； 2重量：0.2kg； 3电源：220V市电接入。 手动电缆盘1台1计数：高精度(±0.1m)编码器，用于计量电缆线的放线长度； 2排线：手动排线装置； 3防护：IP63，防尘、防水溅； 4兼容性：可适用于多种型号的爬行器； 5尺寸：420mm * 330mm * 570mm。 电缆线1根1规格：直径 8.5mm，96.28g/m，最大电缆衰减：40db（2MHz）； 1防护：多芯加强电缆，并带有 227kg 凯夫拉尔增强成和分聚亚安酯护套，耐磨、防水、防腐，抗弯拉半径50mm，配备电缆接头拉力牵引保护装置； 3长

29、度：标配电缆长度为 150m，可定制。 信号电缆线1根1规格：直径 8.5mm，96.28g/m； 2防护：多芯加强电缆，并带有 227kg 凯夫拉尔增强成和分聚亚安酯护套； 3长度：标配长度为 5m，可定制。 探头漂浮筒1套1不锈钢材质，整体式圆筒设计，适用管径范围：150mm6000mm; 2尺寸：140mm * 70mm * 400mm； 3重量：2kg； 4浮力：5kg； 工程包装箱1个1强度：工程用高强度一体化包装箱； 2便携：带有拉杆和轮子，轻便易携； 声纳成像采集软件1套安装于电脑上，并通过USB数据线与主控制盒连接，用于在检测过程中实时显示和采集检测图像。声纳图像表示的是一个个

30、管道的横截面，通过色彩表示从管壁反射回来的回波强度（红色表示强的回波信号，蓝色表示弱的回波信号），回波强度说明了管道内壁表面的情况或管道横截面的结构。 声纳图像浏览软件1套用于在未安装声纳成像采集软件的计算机，或未连接声纳设备的计算机上浏览已经采集得到的声纳图像。 全中文界面，集成采集和分析功能，安装于电脑上，并通过USB数据线与主控制盒连接，用于在检测过程中实时显示和采集检测图像，并可对声纳图像进行编辑、分析和报告输出。可生成二维管壁横断面图（声纳图像表示的是一个个管道的横截面，通过色彩表示从管壁反射回来的回波强度，其中红色表示强的回波信号，蓝色表示弱的回波信号，回波强度说明了管道内壁表面的