基于金屬排污管道的CCTV檢測技術應用

鐘其梅

（廣西中馬欽州產業園區方圓實業有限公司，廣西壯族自治區 欽州 535008）

近年來，我國金屬排污管道缺陷情況愈發嚴重，排污管道長期處于復雜且特殊的工作環境中，對其展開詳細的檢測十分困難[1]，但對排污管道進行定期的檢測是增長其使用壽命的必要手段。通過文獻研究可知，金屬排污管道出現破損后，造成的危害是多方位的，尤其是排污管道匯總的污染物引起的土壤污染和地下水污染問題及其造成的經濟損失。因而，應充分的認識到排污管道事故不僅是其修補工作中造成的經濟損失，還包括嚴重的不良環境影響。采用金屬排污管道檢測技術，可對排污管道進行有效控制，早發現問題、早修復，減少和防止環境污染。

為了提升對金屬排污管道的檢測能力以及維修能力，在此次研究中，使用CCTV技術檢測金屬排污管道的缺陷狀況并研究管道健康狀況影響規律。

金屬排污管道的檢測技術包括直接法和間接法。直接檢測法就是采用儀器直接測定金屬材料的腐蝕情況；間接檢測法是通過排污管道中的物質成分濃度，確定管道的腐蝕速度或腐蝕狀態。在此次檢測中使用CCTV檢測技術[2]，設計基于金屬排污管道的CCTV檢測技術應用方法。為保證此次研究中設計方法的使用有效性，在方法設計完成后，構建實驗環節，驗證此方法的可靠性。

1 基于金屬排污管道的CCTV檢測技術應用研究

過往金屬排污管道的檢測中，對于管道破損情況檢測能力較差，無法獲取破損裂縫長度。針對此問題展開此次研究，設計基于金屬排污管道的CCTV檢測技術應用方法。在此次研究中，將方法設定為3部分，具體如下。

1.1 確定金屬排污管道檢測范圍

將CCTV檢測技術應用于金屬排污管道的過程中，由于此管道工作的特殊性，需對檢測項目設定。文獻表明，管道的檢測項目可分為工作要求、環境要求以及管道結構要求，通過表格將其內部內容顯示如下。

表1 金屬排污管道檢測項目

根據上述設定的檢測內容，使用CCTV檢測技術完成金屬管道的檢測過程。在此次設計的檢測方法中，對金屬管道采用分段處理的方式，提升檢測速度。在檢測前，對管道情況展開現場初步調查，并對該管道進行預清洗，將排污管道中的污染物大部分清除后，再采用閉路電視完成檢測過程，以提升檢測結果的精準度。

1.2 選定適用于金屬管道的CCTV檢測設備

在此技術的使用過程，涉及到大量的檢測設備，為保證此技術的使用效果，設定檢測設備如下。

在金屬排污管道的檢測中，將檢測設備結構設定為上位機以及下位機兩部分，下位機為主要的設計部分。下位機中包含傳感器、激光設備以及攝像機。在此次設計中，采用數字相機作為CCTV檢測技術的硬件基礎。常見的數字相機分為CCD以及COMS兩種，根據金屬管道的材料要求，使用COMS相機實現檢測過程。

1.3 金屬管道檢測結果判定

對設備采集到的圖像進行圖像預處理，由于此次設計中使用CCTV檢測技術，圖像多為彩色，可直觀獲取部分有用信息。基于此，將研究中的圖像預處理部分分割為灰度化、濾波、圖像均衡化處理等部分。

通過上述預處理過程，突出圖像的有效信息，并根據預設的特征分類器，劃分金屬排污管道的內部狀態。根據對金屬管道的研究，將常見的管道問題歸納為以下幾種：管道形變、管道接口不嚴、管道破損腐蝕、管道內障礙物。將獲取到的圖像與上述歸納的金屬管道的問題，進行拼配，完成金屬管道檢測結果判定。

完成圖像劃分后，根據圖像中的管道狀態，確定金屬管道的使用情況，并設定相應的維護措施，提升金屬管道的使用壽命。至此，基于金屬排污管道的CCTV檢測技術應用設計完成。

2 應用測試

上文中，完成了基于金屬排污管道的CCTV檢測技術應用方法的設計過程，在將其應用至日常的金屬排污管道的維修中前，對其使用效果展開驗證。

在此次研究中，采用與原有方法對比的形式，獲取文中方法使用效果。

2.1 測試環境設定

設定在此次此實驗中，采用仿真實驗的形式，構建排污管道縮放試件，此試件長500mm,寬500mm,高70mm。材質為不銹鋼材質，將其埋入土壤環境中，模擬金屬排污管道的工作環境。此次實驗中的使用的試件實物圖如下所示。

圖1 實驗試件實物圖

在此試件中，設定10個破損點，測定破損點裂縫長度，作為實驗的對照標準。使用文中設計方法以及原有的兩種方法對此試件進行檢測，測定破損點的裂痕長度與預測數據展開對比，完成文中方法與原有兩種方法的對比。為更好地完成對文中設計方法的測試，除上述測試環境外，將此試件注入液體，模擬排污過程。在此測試環境中，會造成破裂點裂縫增大的情況，對此情況下的破裂點進行第二次實測，作為第二次試驗的對照數據。通過此設定，獲取到的實測數據如下所示。

表2 破損點裂縫長度實測數據

采用以上數據與檢測中獲取到數據展開對比，確定文中設計方法與原有兩種方法的使用效果以及使用區別。

2.2 測試結果

表3 管道無液體狀態下檢測結果對比

通過上述測試結果可知，文中設計方法與實測結果更為接近，未使用此技術的兩種方法在使用中對于裂縫長度的檢測能力較差，與實測數據的出入較大，不利于對金屬排污管道的日常維護。由此可知，在管道無液體狀態下文中方法與使用此技術前的方法以及使用其他檢測技術的方法使用效果更佳。

在管道充滿液體狀態下的狀態下，文中設計方法的檢測能力依舊為兩種檢測方法中最高狀態。未使用CCTV檢測技術的兩種方法在使用中，裂縫長度測量結果過大，造成維護設備選用失誤的問題。文中設計方法的檢測結果與實測結果的相似度較大，可選用合適的設備完成維護工作。且將此部分測試結果與管道無液體狀態下檢測結果進行整合，結果表明文中設計方法在兩種測試狀態下均可獲得良好的檢測結果。由此可知，文中設計方法使用效果最佳。

3 結束語

通過研究可知，排污管道泄漏引起的環境污染經濟損失較大，因而需要對金屬排污管道展開及時的檢測，以保證管道的正常使用。與此同時，管道的檢測數據也是評價管道狀態的重要依據。在日后的研究中，除文中使用的檢測技術外，還需要開發金屬排污管道地理信息系統，以便提升管道檢測數據的管理能力，使管道數據得到及時的更新，實現金屬管道動態管理，降低管道泄漏次數，保護當地環境。