排水管道缺陷檢測發(fā)展現(xiàn)狀及展望

排水管道缺陷檢測發(fā)展現(xiàn)狀
1.檢測技術(shù)多樣化：
·CCTV檢測技術(shù)：這是目前應(yīng)用較為廣泛的一種方法。已經(jīng)普遍用于管道狀態(tài)檢測，貫穿于管道施工、驗(yàn)收、運(yùn)營等各個(gè)階段，可用于雨水管道、污水管道、檢查井等的檢測。CCTV 檢測機(jī)器人能夠在管道內(nèi)部爬行，記錄管道內(nèi)部的高清視頻或圖像信息，可直觀地呈現(xiàn)管道的破裂、變形、腐蝕、焊縫質(zhì)量等狀況。其優(yōu)點(diǎn)是檢測結(jié)果直觀、準(zhǔn)確，能夠詳細(xì)記錄管道內(nèi)部情況，為后續(xù)的分析和評(píng)估提供有力依據(jù)。不過，該技術(shù)在檢測前需要對(duì)管道進(jìn)行封堵、抽水和清洗等預(yù)處理工作，確保管內(nèi)積水、積泥均不大于管道直徑的 20%，且水位、淤泥厚度均小于200mm。基于拍攝圖片和視頻的質(zhì)量，一些微小裂縫并不能被判讀人員捕捉到，且缺陷檢測與判讀實(shí)踐的準(zhǔn)確性很大程度上會(huì)受到工作人員的經(jīng)驗(yàn)和技能水平的影響。
·聲納檢測技術(shù)：適用于管道內(nèi)充滿水或水位較高的情況。通過發(fā)射聲波并接收回波來檢測管道內(nèi)部的形狀、淤積程度等，能夠快速檢測較長距離的管道，并可以形成 3D 圖像，真實(shí)反映管道內(nèi)部的情況。但聲納檢測無法檢測到管道的微小裂縫，對(duì)復(fù)雜管道的檢測效果可能受到一定影響，且檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性也會(huì)受到管道內(nèi)雜物、水流等因素的干擾。
·管道潛望鏡檢測技術(shù)：又稱QV檢測，是一種快速檢測技術(shù)。操作簡便、設(shè)備便攜，可快速抓取管道內(nèi)部的影像信息。主要用于檢測短距離管道或獨(dú)立的檢查井等管道附屬構(gòu)筑物，能夠識(shí)別排水管道水面以上的大部分缺陷。但該技術(shù)的探測距離較短，無法檢測水面以下的管道狀況。
·激光檢測技術(shù)：作為一種新的無損檢測技術(shù)，可用于檢測管道的幾何形變、表面裂紋、斷裂等結(jié)構(gòu)性缺陷，能夠相對(duì)準(zhǔn)確地定位管線和識(shí)別管道缺陷的基本形狀。不過，激光檢測對(duì)操作環(huán)境要求較高，在完全黑暗的環(huán)境中工作效率比較好，但也為操作人員帶來了困難，且表面粗糙度會(huì)影響檢測結(jié)果。
·紅外熱成像檢測技術(shù)：利用管道內(nèi)的紅外線源和紅外線掃描器來產(chǎn)生管道的溫度圖，根據(jù)溫度信息收集缺陷信息。然而，由于排水管道內(nèi)物質(zhì)較為復(fù)雜，管道溫度升高容易引發(fā)管道事故，該技術(shù)在排水管道缺陷檢測中的應(yīng)用受到一定限制。
·探地雷達(dá)檢測技術(shù)：是一種無損檢測技術(shù)，主要用于淺層地下管線的普查，可以探查排水管道是否存在暗管和暗溝問題。但對(duì)于由黏土、混凝土和塑料等材料制成的污水管，由于其相對(duì)介電常數(shù)接近空氣，檢測難度較大。
2.智能化技術(shù)的應(yīng)用：
·圖像識(shí)別與處理技術(shù)：隨著計(jì)算機(jī)視覺和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，越來越多的研究學(xué)者將其應(yīng)用于排水管道缺陷檢測。通過對(duì) CCTV 檢測、潛望鏡檢測等獲取的圖像和視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，能夠自動(dòng)識(shí)別管道的缺陷類型、位置和程度等信息，提高檢測效率和準(zhǔn)確性。例如，利用深度學(xué)習(xí)算法中的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）對(duì)下水道閉路電視圖像中的缺陷進(jìn)行分類，已經(jīng)取得了一定的成果。
·數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)：檢測過程中會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，包括圖像、視頻、檢測報(bào)告等。建立數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)，可以對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和分析，為管道的維護(hù)和修復(fù)提供決策支持。同時(shí)，通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析，可以預(yù)測管道的潛在問題，提前采取預(yù)防措施。
3.檢測標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范不斷完善：
國內(nèi)外已經(jīng)制定了一系列的排水管道檢測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，如英國的《排水管道狀況分類手冊(cè)》、美國的《管道評(píng)估與認(rèn)定程度》、歐盟的視頻檢查編碼系統(tǒng)以及我國的《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》等。這些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)檢測方法、檢測流程、缺陷分類和評(píng)估等方面都做出了明確的規(guī)定，保證了檢測結(jié)果的可靠性和可比性。
4.市場競爭促進(jìn)技術(shù)發(fā)展：
國內(nèi)市場上已經(jīng)有多家管道檢測機(jī)器人制造企業(yè)和市政管網(wǎng)非開挖修復(fù)單位，競爭激烈。這促使企業(yè)不斷加大研發(fā)投入，提高檢測技術(shù)的性能和質(zhì)量，降低成本，推動(dòng)了排水管道缺陷檢測技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，企業(yè)也在不斷拓展檢測服務(wù)的范圍，提供更加好、專業(yè)的檢測解決方案。

排水管道缺陷檢測發(fā)展展望

1.技術(shù)創(chuàng)新方面：
·多技術(shù)融合：未來的排水管道缺陷檢測將趨向于多種技術(shù)的融合應(yīng)用。例如，將激光檢測技術(shù)、3D 掃描技術(shù)與 CCTV 檢測技術(shù)相結(jié)合，可以獲取更好、準(zhǔn)確的管道信息，提高缺陷識(shí)別的精度。同時(shí)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理管道缺陷問題。
·新型傳感器的研發(fā)：研發(fā)新型的傳感器，提高檢測的靈敏度和準(zhǔn)確性。例如，開發(fā)能夠檢測管道內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)泄漏的傳感器，以及能夠適應(yīng)復(fù)雜管道環(huán)境的智能傳感器等，為管道缺陷檢測提供更多的技術(shù)手段。
·機(jī)器人技術(shù)的改進(jìn)：進(jìn)一步改進(jìn)管道檢測機(jī)器人的性能，提高其在復(fù)雜管道環(huán)境中的通過性和穩(wěn)定性。例如，開發(fā)具有自適應(yīng)能力的機(jī)器人，能夠根據(jù)管道的形狀和尺寸自動(dòng)調(diào)整行走方式和檢測角度；研發(fā)具有防水、防爆等功能的機(jī)器人，適應(yīng)不同類型的排水管道檢測需求。
2.智能化發(fā)展方面：
·深度學(xué)習(xí)算法的優(yōu)化：深度學(xué)習(xí)算法在排水管道缺陷檢測中的應(yīng)用仍處于不斷發(fā)展階段。未來，需要進(jìn)一步優(yōu)化深度學(xué)習(xí)算法，提高其對(duì)復(fù)雜缺陷的識(shí)別能力和泛化能力。同時(shí)，結(jié)合遷移學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù)，使算法能夠更快地適應(yīng)不同類型的管道和缺陷情況，提高檢測效率和準(zhǔn)確性。
·智能檢測系統(tǒng)的一體化：未來的管道缺陷智能檢測系統(tǒng)將不僅僅局限于缺陷的識(shí)別和分類，還將能夠?qū)崿F(xiàn)智能檢測報(bào)告的生成、修復(fù)工法的選取、管道使用年限的評(píng)估等功能，為管道的維護(hù)和修復(fù)提供多方位的決策支持。
·實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警：建立基于物聯(lián)網(wǎng)的排水管道實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，通過在管道內(nèi)安裝傳感器和監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取管道的運(yùn)行狀態(tài)信息。利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù)，對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的異常情況，并發(fā)出預(yù)警信號(hào)，以便采取及時(shí)的維護(hù)措施。
3.應(yīng)用拓展方面：
·城市地下綜合管廊的應(yīng)用：隨著城市地下綜合管廊的建設(shè)不斷推進(jìn)，排水管道作為綜合管廊的重要組成部分，其缺陷檢測需求也將不斷增加。未來，排水管道缺陷檢測技術(shù)將在城市地下綜合管廊中得到廣泛應(yīng)用，為綜合管廊的安全運(yùn)行提供保障。
·老舊管道的改造與評(píng)估：大量的老舊排水管道存在著不同程度的缺陷和隱患，需要進(jìn)行改造和修復(fù)。排水管道缺陷檢測技術(shù)將在老舊管道的改造和評(píng)估中發(fā)揮重要作用，為制定合理的改造方案提供依據(jù)，確保改造后的管道能夠滿足城市發(fā)展的需求。
4.行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)化方面：
隨著排水管道缺陷檢測技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化工作將不斷加強(qiáng)。未來，將制定更加詳細(xì)、嚴(yán)格的檢測標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)檢測技術(shù)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)的處理和分析、檢測報(bào)告的編制等方面進(jìn)行規(guī)范，提高檢測行業(yè)的整體水平。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)檢測機(jī)構(gòu)和從業(yè)人員的資質(zhì)認(rèn)證和管理，確保檢測結(jié)果的可靠性和公正性。