CCTV檢測技術在蚌埠市城區污水管網專項普查、檢測中的應用

張濤

(蚌埠市勘測設計研究院，安徽 蚌埠 233000)

1 引 言

為了查清蚌埠城區內污水及雨污合流管網運行狀況，掌握污水及雨污合流管網沿線企事業單位污水排口的基本信息，為下一步城市排水管網三年提質增效提供基礎數據和依據，本文以蚌埠市城區污水管網專項普查、檢測項目為例，針對污水管道隱蔽式的特點，引入人工排查結合CCTV檢測技術，對城區范圍內污水及雨污合流管網進行CCTV檢測[1]，對管道現狀進行分析評估，有效地查明管道內部缺陷及管道混接，掌握污水及雨污合流管網沿線企事業單位污水排口及雨水管網雨污混接的基本狀況，有效避免了人工檢測的危險性、施工位置判別的不確定性，為下一步管網維護和排水管網改造提供基礎數據和依據。

2 CCTV檢測技術

管道CCTV(Closed Circuit Television)檢測技術是利用管道內窺電視檢測系統對隱蔽的管道進行視頻檢測的技術，管道內窺電視檢測系統由三部分組成：控制器、操縱線纜架、帶攝像鏡頭的機器人爬行器。機器人爬行器在管道內按控制器的指令爬行，對管道內狀況進行探測和攝像，并能實時將錄像傳輸到地面，由專業的檢測工程師對影像資料進行判讀，發現管道內的混接、穿孔、滲漏、結垢、裂紋等狀況，通過專業知識和專業軟件對管道現狀進行分析、評估，能有效地查明管道內部狀況和隱患點的準確位置，依據檢測技術規程再進行判讀，為制定整改方案提供重要依據。

3 檢測流程及方法

3.1 管網調查

管網調查工作主要是利用收集到的已有管網資料，針對已有管線資料現場核實污水及雨污合流管線走向，沿管線走向進行追蹤探查，查明污水及雨污合流管線和已有管線資料的一致性，對連接關系錯誤和缺失的管線進行修補測，將外業采集的排水管線屬性數據、測量空間數據導入數據處理系統，生成排水管線屬性表和測量數據庫。編繪管網調查圖，為后期企事業單位污水排口調查和管道檢測提供基礎數據。

3.2 沿線企事業單位污水排口調查

污水排口調查主要是通過目視配合QV電子潛望鏡及CCTV檢測結果進行污水排口調查[2]，通過排放口調查確定的污水(雨污合流)管道直排的排放口、CCTV檢測確定的暗接排放入戶管，根據入戶管確定污水及雨污合流管線沿線企事業單位。

記錄企事業單位名稱、地址、排口的接入情況、排口對應管線普查管井(管點)編號，編繪污染源線路圖。

3.3 管道檢測及缺陷點判讀

檢測作業主要分為外業和內業。首先外業人員通過控制器，控制機器人在排水管道內爬行，同時控制攝像頭的旋轉、變焦及燈光照明燈，使用閉路電視拍攝排水管道內部視頻影像，并通過有線傳輸方式，將拍攝到的視頻傳入存儲設備記錄下來，視頻的每一幀記錄有管道地址、拍攝時間、機器人移動距離等信息[3，4]。如在檢測的過程中管道內有異常現象發生時，操作人員可操作設備旋轉攝像頭，詳細查看缺陷點詳情。為便于后期對視頻結果分析，在CCTV檢測過程中發現缺陷時，應將爬行器在完全能夠解析缺陷的位置停留超過10秒，確保所拍攝的影像清晰完整。

將視頻資料導入地下管網智慧云數據平臺，對采集到的視頻進行回放，對隱患點位置進行拍照，依據《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》對隱患點進行判讀[5]，記錄隱患點的種類、環向位置、缺陷等級等信息，最后導出缺陷報告，缺陷種類及代碼如表1所示。

缺陷種類及代碼 表1

通過對污水及雨污合流管線管網CCTV檢測中所發現的管道內部結構性及功能性缺陷類型及等級，對其賦予相應的權重，進而運用科學的計算方式得出該段管道的修復指數和養護指數數值，從而根據數值的高低判定管線的健康狀況水平并出具管道健康狀況評估報告書。

在提交CCTV檢測報告時，所有的檢測影像文件都將存檔提交業主查看存檔。

3.4 缺陷數據采集、成果編制

在視頻錄制過程中，利用CCTV檢測設備自帶的距離編碼器結合實地量距，QV由激光測距獲得，做好缺陷位置標記，根據量測的缺陷至檢修井的距離可在圖上解析出缺陷點坐標，補測的數據可用GNSS網絡RTK或全站儀進行缺陷標記采集。

污水及雨污合流管道CCTV檢測、測繪資料分別進行全面系統的整理，對每一管段進行評估，列出缺陷管段的詳細評估表，配缺陷照片。客觀科學地評價現狀污水及雨污合流管道的安全性，得出檢測結論。附檢測成果及相關視頻、圖件、照片、測量成果；報告中應提供檢測試驗方法，檢測試驗記錄、結構安全計算所需的參數，并結合具體工程特點提出治理加固建議等。

4 應用實例

4.1 項目概況

對蚌埠市城區項目范圍內的道路污水管道CCTV檢測并完成相應路段雨污混接調查。項目實施采用目視配合QV電子潛望鏡以及CCTV等手段對范圍內路段內污水進行檢測及周邊排水設施進行調查，查明管道走向、管道暢通情況、管道損壞情況進行檢測復核。

4.2 設備使用

本次檢測使用的設備是施羅德S190A型視頻檢測系統(圖1、圖2)。該設備具有如下的技術參數和性能：

圖1 施羅德S190A型管道機器人

圖2 管道機器人作業現場

(1)適用管徑200 mm～2 200 mm。

(2)單向檢測長度可以達到120 m。

(3)高清攝像頭可以360°旋轉，±270°斜視對管內進行攝像。

(4)通過操作臺可控制攝像頭旋轉、照明、行進速度等。輕便小巧，性能良好。

4.3 管網調查

本次檢測使用委托方提供前期排水管網普查數據庫和排水管網圖，根據范圍要求首先對區域內的排水管網進行調查，對現狀存在連接關系錯誤和漏測的進行補測，修改和增補的管線點按照要求進行編號。采用AHCORS系統對變化的管線進行測量、入庫、編繪管線圖，管線管理系統如圖3所示。

圖3 管線管理系統

在開井調查的時候，沿線企事業單位污水排口調查和雨污水管網混接檢查同步進行。沿線企事業單位污水排口拍照記錄名稱；雨污水混接拍攝井內照片和周邊參照物照片，填寫混接點調查表。

4.4 管網檢測及缺陷點判讀

工程施工中，由于排水管道管徑主要在DN300 mm～DN2000 mm之間，因此在進行CCTV檢測施工中，對施工管道的疏通主要采用高壓沖水車清洗、疏通及潛水員清撈的方式進行。排水管徑在 DN1000 mm以上的，主要采取高壓沖水車清洗配合潛水員疏通。從而確保檢測管道符合規范中對排水管道檢測條件的要求。在管道內部淤泥疏通清洗工作完成后，達到檢測要求后可開始進行管道CCTV檢測工作。

檢測開始前對使用儀器設備進行常規檢查和維護工作，確保儀器設備處于正常的工作狀態。在對每一段管道開拍前，須錄入測段信息，信息內容有：工程名稱、檢測單位、檢測地點、檢測日期、檢測人、起始井編號、結束井編號、檢測方向、管道類型、管徑、材質等。在整個檢測視頻錄制過程中，在視頻上始終顯示起始井號、結束井號、檢測方向、管道類型、管徑以及時間等信息，便于后期視頻資料管理。在檢測過程中發現缺陷時，將爬行器停留并進行缺陷點判讀。缺陷的類型、等級在現場進行初步判讀并記錄，旋轉攝像頭抓取最佳角度和最清晰照片，便于后期復核。

現場檢測完畢后，由復核人對檢測資料進行復核，將視頻資料導入地下管網智慧云數據平臺，重新瀏覽視頻判讀復核。對于隱患點進行詳細記錄，形成隱患點數據庫。

4.5 項目總述

蚌埠市污水管網普查、檢測項目共完成271條道路的普查、檢測工作，CCTV檢測工作量長度總計 695.38 km，其中污水管網完成 380.32 km，雨污合流管網完成 315.06 km。

本次檢測時發現不同等級的功能性和結構性缺陷 30 305處，其中功能性缺陷 6 755處，結構性缺陷 23 550處。在功能性缺陷中以障礙物、沉積為主，在結構性缺陷中以破裂、變形、滲漏為主，其中一級缺陷 5 473處，二級缺陷 11 425處，三級缺陷 5 829處，四級缺陷 7 578處。缺陷統計如表2所示。

缺陷統計表 表2

本次調查共排查蚌埠市城區范圍內檢測污水管網及沿線雨污水管網混接調查共排查出雨污混接點563個。主要為以下幾個方面：餐飲店接管進入市政雨水；小區內混接污水進入市政雨水；百貨商鋪接管進入市政雨水；市政雨水與市政污水相接；人為傾倒、露天洗車等。

通過本次蚌埠城區內污水及雨污合流管網系統的調查、檢測，直觀地了解管道的運行情況，基本上摸清了城區內排水管道存在的缺陷、企事業單位污水違規排放和管道不通導致路面積水的成因，按照管道缺陷等級對隱患點落實搶修或維保，防止小問題發展成大問題。對沿線雨污水管網混接調查出來的混接問題及時通報相關責任單位，做好整改工作。對雨污分流、管道維護修復等工作具有重要的現實意義。

5 結 語

隨著我國經濟社會的進一步發展，運用CCTV檢測技術，及時了解管網狀況，適時做出更切合實際的管道維護決策，不斷提升城市規劃、建設、管理水平，提高社會和經濟效益，有著重要的現實意義。

CCTV管道檢測技術的運用，能夠更安全、直觀地反映管道運行現狀和問題，這是傳統人工檢測所不能比及的。CCTV管道檢測技術的高效、直觀、精確性為排水管道運行養護及故障維修方案的科學決策提供了有力的依據，讓城市排水管網的運行維護和工程建設的驗收都有了一個質的飛躍。