CCTV检测技术在蚌埠市城区污水管网专项普查、检测中的应用

张涛

(蚌埠市勘测设计研究院，安徽 蚌埠 233000)

1 引 言

为了查清蚌埠城区内污水及雨污合流管网运行状况，掌握污水及雨污合流管网沿线企事业单位污水排口的基本信息，为下一步城市排水管网三年提质增效提供基础数据和依据，本文以蚌埠市城区污水管网专项普查、检测项目为例，针对污水管道隐蔽式的特点，引入人工排查结合CCTV检测技术，对城区范围内污水及雨污合流管网进行CCTV检测[1]，对管道现状进行分析评估，有效地查明管道内部缺陷及管道混接，掌握污水及雨污合流管网沿线企事业单位污水排口及雨水管网雨污混接的基本状况，有效避免了人工检测的危险性、施工位置判别的不确定性，为下一步管网维护和排水管网改造提供基础数据和依据。

2 CCTV检测技术

管道CCTV(Closed Circuit Television)检测技术是利用管道内窥电视检测系统对隐蔽的管道进行视频检测的技术，管道内窥电视检测系统由三部分组成：控制器、操纵线缆架、带摄像镜头的机器人爬行器。机器人爬行器在管道内按控制器的指令爬行，对管道内状况进行探测和摄像，并能实时将录像传输到地面，由专业的检测工程师对影像资料进行判读，发现管道内的混接、穿孔、渗漏、结垢、裂纹等状况，通过专业知识和专业软件对管道现状进行分析、评估，能有效地查明管道内部状况和隐患点的准确位置，依据检测技术规程再进行判读，为制定整改方案提供重要依据。

3 检测流程及方法

3.1 管网调查

管网调查工作主要是利用收集到的已有管网资料，针对已有管线资料现场核实污水及雨污合流管线走向，沿管线走向进行追踪探查，查明污水及雨污合流管线和已有管线资料的一致性，对连接关系错误和缺失的管线进行修补测，将外业采集的排水管线属性数据、测量空间数据导入数据处理系统，生成排水管线属性表和测量数据库。编绘管网调查图，为后期企事业单位污水排口调查和管道检测提供基础数据。

3.2 沿线企事业单位污水排口调查

污水排口调查主要是通过目视配合QV电子潜望镜及CCTV检测结果进行污水排口调查[2]，通过排放口调查确定的污水(雨污合流)管道直排的排放口、CCTV检测确定的暗接排放入户管，根据入户管确定污水及雨污合流管线沿线企事业单位。

记录企事业单位名称、地址、排口的接入情况、排口对应管线普查管井(管点)编号，编绘污染源线路图。

3.3 管道检测及缺陷点判读

检测作业主要分为外业和内业。首先外业人员通过控制器，控制机器人在排水管道内爬行，同时控制摄像头的旋转、变焦及灯光照明灯，使用闭路电视拍摄排水管道内部视频影像，并通过有线传输方式，将拍摄到的视频传入存储设备记录下来，视频的每一帧记录有管道地址、拍摄时间、机器人移动距离等信息[3，4]。如在检测的过程中管道内有异常现象发生时，操作人员可操作设备旋转摄像头，详细查看缺陷点详情。为便于后期对视频结果分析，在CCTV检测过程中发现缺陷时，应将爬行器在完全能够解析缺陷的位置停留超过10秒，确保所拍摄的影像清晰完整。

将视频资料导入地下管网智慧云数据平台，对采集到的视频进行回放，对隐患点位置进行拍照，依据《城镇排水管道检测与评估技术规程》对隐患点进行判读[5]，记录隐患点的种类、环向位置、缺陷等级等信息，最后导出缺陷报告，缺陷种类及代码如表1所示。

缺陷种类及代码 表1

通过对污水及雨污合流管线管网CCTV检测中所发现的管道内部结构性及功能性缺陷类型及等级，对其赋予相应的权重，进而运用科学的计算方式得出该段管道的修复指数和养护指数数值，从而根据数值的高低判定管线的健康状况水平并出具管道健康状况评估报告书。

在提交CCTV检测报告时，所有的检测影像文件都将存档提交业主查看存档。

3.4 缺陷数据采集、成果编制

在视频录制过程中，利用CCTV检测设备自带的距离编码器结合实地量距，QV由激光测距获得，做好缺陷位置标记，根据量测的缺陷至检修井的距离可在图上解析出缺陷点坐标，补测的数据可用GNSS网络RTK或全站仪进行缺陷标记采集。

污水及雨污合流管道CCTV检测、测绘资料分别进行全面系统的整理，对每一管段进行评估，列出缺陷管段的详细评估表，配缺陷照片。客观科学地评价现状污水及雨污合流管道的安全性，得出检测结论。附检测成果及相关视频、图件、照片、测量成果；报告中应提供检测试验方法，检测试验记录、结构安全计算所需的参数，并结合具体工程特点提出治理加固建议等。

4 应用实例

4.1 项目概况

对蚌埠市城区项目范围内的道路污水管道CCTV检测并完成相应路段雨污混接调查。项目实施采用目视配合QV电子潜望镜以及CCTV等手段对范围内路段内污水进行检测及周边排水设施进行调查，查明管道走向、管道畅通情况、管道损坏情况进行检测复核。

4.2 设备使用

本次检测使用的设备是施罗德S190A型视频检测系统(图1、图2)。该设备具有如下的技术参数和性能：

图1 施罗德S190A型管道机器人

图2 管道机器人作业现场

(1)适用管径200 mm～2 200 mm。

(2)单向检测长度可以达到120 m。

(3)高清摄像头可以360°旋转，±270°斜视对管内进行摄像。

(4)通过操作台可控制摄像头旋转、照明、行进速度等。轻便小巧，性能良好。

4.3 管网调查

本次检测使用委托方提供前期排水管网普查数据库和排水管网图，根据范围要求首先对区域内的排水管网进行调查，对现状存在连接关系错误和漏测的进行补测，修改和增补的管线点按照要求进行编号。采用AHCORS系统对变化的管线进行测量、入库、编绘管线图，管线管理系统如图3所示。

图3 管线管理系统

在开井调查的时候，沿线企事业单位污水排口调查和雨污水管网混接检查同步进行。沿线企事业单位污水排口拍照记录名称；雨污水混接拍摄井内照片和周边参照物照片，填写混接点调查表。

4.4 管网检测及缺陷点判读

工程施工中，由于排水管道管径主要在DN300 mm～DN2000 mm之间，因此在进行CCTV检测施工中，对施工管道的疏通主要采用高压冲水车清洗、疏通及潜水员清捞的方式进行。排水管径在 DN1000 mm以上的，主要采取高压冲水车清洗配合潜水员疏通。从而确保检测管道符合规范中对排水管道检测条件的要求。在管道内部淤泥疏通清洗工作完成后，达到检测要求后可开始进行管道CCTV检测工作。

检测开始前对使用仪器设备进行常规检查和维护工作，确保仪器设备处于正常的工作状态。在对每一段管道开拍前，须录入测段信息，信息内容有：工程名称、检测单位、检测地点、检测日期、检测人、起始井编号、结束井编号、检测方向、管道类型、管径、材质等。在整个检测视频录制过程中，在视频上始终显示起始井号、结束井号、检测方向、管道类型、管径以及时间等信息，便于后期视频资料管理。在检测过程中发现缺陷时，将爬行器停留并进行缺陷点判读。缺陷的类型、等级在现场进行初步判读并记录，旋转摄像头抓取最佳角度和最清晰照片，便于后期复核。

现场检测完毕后，由复核人对检测资料进行复核，将视频资料导入地下管网智慧云数据平台，重新浏览视频判读复核。对于隐患点进行详细记录，形成隐患点数据库。

4.5 项目总述

蚌埠市污水管网普查、检测项目共完成271条道路的普查、检测工作，CCTV检测工作量长度总计 695.38 km，其中污水管网完成 380.32 km，雨污合流管网完成 315.06 km。

本次检测时发现不同等级的功能性和结构性缺陷 30 305处，其中功能性缺陷 6 755处，结构性缺陷 23 550处。在功能性缺陷中以障碍物、沉积为主，在结构性缺陷中以破裂、变形、渗漏为主，其中一级缺陷 5 473处，二级缺陷 11 425处，三级缺陷 5 829处，四级缺陷 7 578处。缺陷统计如表2所示。

缺陷统计表 表2

本次调查共排查蚌埠市城区范围内检测污水管网及沿线雨污水管网混接调查共排查出雨污混接点563个。主要为以下几个方面：餐饮店接管进入市政雨水；小区内混接污水进入市政雨水；百货商铺接管进入市政雨水；市政雨水与市政污水相接；人为倾倒、露天洗车等。

通过本次蚌埠城区内污水及雨污合流管网系统的调查、检测，直观地了解管道的运行情况，基本上摸清了城区内排水管道存在的缺陷、企事业单位污水违规排放和管道不通导致路面积水的成因，按照管道缺陷等级对隐患点落实抢修或维保，防止小问题发展成大问题。对沿线雨污水管网混接调查出来的混接问题及时通报相关责任单位，做好整改工作。对雨污分流、管道维护修复等工作具有重要的现实意义。

5 结 语

随着我国经济社会的进一步发展，运用CCTV检测技术，及时了解管网状况，适时做出更切合实际的管道维护决策，不断提升城市规划、建设、管理水平，提高社会和经济效益，有着重要的现实意义。

CCTV管道检测技术的运用，能够更安全、直观地反映管道运行现状和问题，这是传统人工检测所不能比及的。CCTV管道检测技术的高效、直观、精确性为排水管道运行养护及故障维修方案的科学决策提供了有力的依据，让城市排水管网的运行维护和工程建设的验收都有了一个质的飞跃。