城市排水管网检测技术现状及发展趋势.docx

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1、城市排水管网检测技术现状及进展趋势郭涛【摘 要】排水管网病害的检测是解决排水管网病害的有效手段,也是管网运行治理的关键.文章对排水管网检测技术的现状进展了争论,并对传统排水管网检测技术和排水管网在线监测技术的技术特点及应用分别进展了总结,最终分析了城市排水管网检测技术的进展趋势.【期刊名称】福建建筑【年(卷),期】2023(000)004【总页数】4 页(P42-45)【关键词】排水管网;检测技术;在线监测;现状;进展趋势【作 者】郭涛【作者单位】江苏省交通科学争论院股份 江苏南京 210000【正文语种】中 文【中图分类】TU992 E-mail:排水管网是城市格外重要的根底设施，排水管网的

2、安全稳定对于城市的正常运行具有极其重要的作用。但是，诸如城市内涝、管道拥堵、管线沉降等排水管网病害问题却始终影响着城市安全，困扰着城市居民的正常生活。实践证明，管道的日常检测和管养对于排水管网病害的消退、灾难的削减具有格外重要的意义。兴盛国家对于排水管网的日常检测格外重视，对于检测工程和周期也都有着严格的标准，局部城市还实现了排水管网的实时监测和评估1。近年来，国内很多城市也已经充分生疏到排水管道检测的重要性，相关检测技术也在快速进展的过程中。本文通过对城市排水管网检测技术现状进展总结分析，探讨排水管网检测技术的进展趋势。 城市排水管网主要由排水管道、泵站、雨水口、检查井及其它一些附属设施组成

3、， 排水管网的检测主要就是针对这些设施进展状态的评估和分析。传统的检测方法主要包括人工检测及局部仪器检测方法。1.1 人工检测传统的人工检测法即主要依靠检查人员肉眼或借助简洁设备观测的方法，具体有一下几种：目测法:通过人员下井对排水管道内部的状况进展观看，评估管道的状态。目测法可以对管道拥堵、管线沉降、管网设施损坏等病害进展直观的推断。反光镜检查:通过简洁的反光镜，检查人员对不宜下井区域的管道堵塞、管道破坏等状况进展观测。该观测方法对于应用环境、光线、操作人员均具有很高的要求。潜水员下管道检查:对于局部直径较大的排水管道，在发生管道事故时可承受潜水员进入管道内部进展管道病害的检测和故障的排解。

4、量泥斗检测:量泥斗主要用于对检查井、雨水口等处的积泥厚度进展直观的测量。人工检测方法相对来说比较简洁、便利，但对于检测人员的阅历具有很高的要求， 在实际操作过程中也有确定的危急性，并且对于管道内部的很多区域无法实现检测2。传统的人工检测方法正渐渐被其他检测方法所取代。1.2 仪器检测技术近年来，随着管道检测仪器的不断进展，仪器检测方法已经成为城市排水管网的主要检测手段之一。常用的仪器检测技术有管道闭路电视检测、潜望镜、声纳检测、红外线温度记录分析技术、透地雷达等，相关技术分述如下。(1) 管道闭路电视检测系统管道闭路电视检测系统(CCTV)是目前应用最为广泛，也是较为成熟的管道仪器检测方法。C

5、CTV 管道检测系统主要由装有摄像头的爬行器、数据及电源连接线、监视和录像设备、电源把握设备、测量设备等组成3。检测人员在地面通过把握CCTV 检测爬行器在管道内的移动对管内各部位进展摄像，再通过这些影像资料对管道内部的状况进展分析评估，检测过程中需要排空管内积水，检测过程参见(图1)。CCTV 管道检测技术在国外已经有了很长时间的应用历史，它也是美国、日本等兴盛国家排水管道的主要检测方法。近年来北京、上海、南京等城市也已经普遍承受检测系统进展管道病害检测，并且取得了良好的应用效果4。(2) 潜望镜潜望镜是一种便携式的排水管网视频检测系统，系统主要由操作杆、摄像头、电源和灯光系统、监视器等组成

6、。检测人员通过可以装有摄像头的可伸缩操作杆深入检查井内采集检查井或管道内部的视频影像，通过对相关视频资料的分析评估管道内的状况，具体检测过程参见(图 2)。这种检测方法相对较为简便，操作也较为简洁， 但是仅适用于对于检查井四周的区域进展检测，有较大的局限性。近两年来在上海市已有多家排水管网管养机构开头应用潜望镜检测技术对检查井周边管道病害状态进展检测 5。(3) 声纳检测排水管道声纳检测技术指应用声纳对排水管道内部进展扫描，通过计算机分析处理 被管壁或管道内部物体反射回来的声波形成管道内部的横断面图像，如(图 3)所示。排水管道声纳检测技术可以较为准确的反映管道内部的状况，尤其对于管道拥堵和

7、管道变形具有很好的检测效果，并且检测过程中不需要排空管道积水，但是声纳检 测系统造价较高，操作难度也较大，目前该技术主要在国外应用，国内的应用相对 较少，上海长宁区市政治理部门引进了一套声纳管道检测系统对辖区内排水管网的 拥堵病害进展检测6。(4) 透地雷达透地雷达是近两年来进展较快的一种型管道检测方法。其主要是通过向需要检测的管道地下区域放射适宜频率和波长的电磁波，电磁波在遇到不同的介质时会发生放射，依据放射波的波形的特征可以推断管道及周边区域的状况，透地雷达可以有效推断管道四周土壤空洞、管道的形变、管道的渗漏等状况，具体检测过程参见(图 4)。近年来，我国城市“天坑”现象频发，很多城市应用

8、透地雷达对城市地下空间尤其是排水管网的渗漏引发的地下空洞进展探测，也取得了确定的效果，但是这种检测方法也有很多局限性，比方对于管道内部的病害状况识别度较差，且检测过程和结果的准确性对于操作人员的阅历要求较高7。(5) 红外线温度记录分析技术红外线温度记录分析技术主要是针对排水管道渗漏病害的一种检测方法，其主要通过红外线成像技术得出探测区域的热图像和各点的温度，再利用管道渗漏点与四周区域存在确定的温度差异的特征推断管道的渗漏状况。这种检测方法在地面完成检测，无需进入管道内部，但其主要缺点是检测功能较为单一，并且检测精度不高， 对于检测人员的阅历也有很高的要求。除了传统的排水管网检测方法之外，近年

9、来，排水管网的在线监测技术进展快速， 国内外很多城市开展了相关的争论及应用工作。排水管网在线监测技术即通过布设在排水管网内的液位、流量、位移传感器等对管网实时的运行参数进展采集，采集得到的数据通过特定的传输网络传输至治理中心进展处理分析，从而实现对排水管网的实时监测、治理。国外针对排水管网在线监测技术的争论及应用起步较早。上世纪九十年月日本为了解决东京暴雨内涝问题，建立了巨型的地下排水系统，系统应用了大量先进的计算机及自动化监测技术，实现了在中心把握室对全系统的全程监控和治理8。2023 年英国也建设了城市洪水智能监测系统，系统通过布设的微型智能传感设备采集易涝点的水位数据，从而准时推想洪水的

10、发生，并发出洪水警报，以便实行预防措施削减洪灾损失。此外，国外排水管网的在线监测正在向着更加信息化、智能化的方向去进展，如全国联网、网上公布、便携式终端、自动化智能分析与决策以及自动病害处理等。总之，应用自动化监测手段实现排水管网的治理已经成为国外排水管网检测的主要进展方向。国内排水管网监测技术争论起步相对较晚，但近年来相关的争论及应用成果也不断增多。由山东大学开发的排水管线在线监测系统在济南市排水治理效劳中心进展了建设及应用，系统通过布置在检查井内的水位监测终端采集管道水位信息，并通过无线传输网络将数据传送至排水监测中心，监测中心通过综合分析管道内的水位和管道的空间位置关系复原出排水管网实际

11、运行状况9。镇江排水治理处为加强对城市排水系统的系统性综合化治理建立了排水系统实时监测和自动把握系统,通过在在排水管网和泵站中布设水质和水位传感器，可以实现远程在线监测管网、泵站的运行状况以及污水排放点水质10。除此之外，北京、无锡、天津等城市也都开展了排水管网在线监测系统的争论及建设工作。传统的排水管网检测方法主要依靠人工或者借助简洁的设备仪器。在实际的应用过程中觉察传统的检测方法存在诸多缺点：检测效率格外低下，很难满足城市浩大的排水管网系统的检测需求；传统检测方法常常需要人员下井工作，具有很大的危急性；传统检测方法对于检测人员具有很高的阅历要求，检测结果主观性强；传统检测方法只能满足病害事

12、故后的处理，很难实现病害和事故预警。由此可见 传统的排水管网检测方法已无法满足排水管网的现实进展需求。其实市政管线中供 水、燃气、电力等管线早已逐步开头承受自动化监测技术代替传统的人工设备检测， 并且取得了良好的应用效果。2023 年国务院印发的国务院办公厅关于加强城市地下管线建设治理的指导意见中明确提出“要在地下管线中广泛应用物联网监测和隐患事故预警等先进技术”。而德国、法国、英国等兴盛国家早提出在城市排水系统中运用自动化监测手段保障城市排水管网的安全运行。可以预见将来几年智能化市政将步入快速进展的周期，在线监测技术将更多地应用在我国城市管线建设中去。排水管网在线监测目前的主要应用方向是管网

13、病害的监测和预警。济南、天津等市建成的排水管网检测系统主要通过对管道水位的监测实现内涝灾难的预警功能。将来排水管网在线监测技术的应用还需要向更多的方向进展进展，包括利用数字化平台进展管网数据的规整，改善传统记录分散、不统一、不完整的局面；应用在线监测系统所采集的大量的管网实际运行数据指导排水管网的规划及设计；排水管网监测的三维可视化以及与移动终端设备的互联，实现管网监测的智能化和便携化。2023 年北京市提出了城市排水管网综合治理系统的建设方案，系统架构如(图 5) 所示，系统在管网病害监测的根底上实现各项管网数据的集中储存和治理，系统建成后打算通过信息的共享指导排水管网的设计施工，优化管网设

14、计方案，防止管道重复建设。需要留意的是，排水管网在线监测系统是一项浩大的系统工程，其涉及设计市政管线、传感器、计算机网络等多项技术领域，需要各方面的协调协作，这也是排水管网在线监测系统进展的主要问题之一。固然，随着近两年物联网技术的不断普及， 以及城市治理者的重视，排水管网在线监测技术迎来一个良好的进展时机。针对排水管网病害的检测手段很多，现有主要是依靠人工以及借助管道闭路电视检 测系统、声纳等设备进展检测，这些检测方法对于特定区域或小范围的排水管网的 病害检测具有很好的效果，但无法满足城市浩大的排水管网检测需求。排水管网在 线监测技术实现了排水管网病害的自动化监测，提高了检测效率，实现了灾难

15、预警， 在排水管网检测领域具有巨大的进展前景。【相关文献】1 Sinha Sunil KState-of-the-art in sensor technologies for pipe inspectionAProceedings of the ASCE Intemational Conference on Pipeline Engineering and Construction：New Pipeline Technologies,Security and SafetyC Washington D C： ASCE,20232 陈海燕.基于声纳技术的排水管道探测系统及试验争论D.北京信息科技大

16、学,2023.3 邓支凌,夏金儒,唐勇.CCTV 技术在排水管道状态检测中的应用J.城市勘测,2023,(5):130-133. 4杨汉元,肖明尧.CCTV 管道内窥技术在城市排水管道检测中的应用J.城市勘测,2023.5 姚建波.上海排水管道检测与管道养护治理方法J.建设与进展,2023(6):665-666.6 宋解胜.上海排水管道养护检查技术和养护监管机制J.中国市政工程,2023,(4)：53-57. 7Eiswirth M,Frey C,Herbst J,et a1 Sewer Assessment by Multisensor SystemsMBerlin：IWA2 World Water Congress,2023 8 杨悦姮.东京排水系统对北京内涝的启发J.科技与生活,2023,(15):124-125.9 凌勇.基于物联网的城市排水管线在线监测技术的设计与实现D.山东大学,2023.10 王浩正,胡坚,杨振,等.镇江市防汛预警和指挥调度系统J.中国给水排水,2023,29(19):137-140.