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摘要:近年来,排水管网检测逐渐受到重视,应用较多的是物探检测技术,包括CCTV检测方法、超声导波检测技术、其他检测方法等,现有研究也多为比较多种物探方法。目前,水量水质检测技术也开始在排水管网检测领域应用,如流量检测方法、示踪剂检测技术等,但是缺少与物探检测技术的比较分析。本文对排水管网检测技术与分析方法了研究,希望可以提高管道检测效率。
关键词:排水管网;检测技术;方法分析
1排水管网物探检测技术
1.1CCTV检测技术
闭路电视监控系统是使用时间最长、应用最广泛的监控系统之一。该制度始于20世纪50年代,成熟于20世纪80年代。它主要由三部分组成,包括主控制器、控制线架和带摄像头的履带。一般在闭路电视检查前,需要清空或降低管道内的水位,疏通管道,以保证拍摄效果。检查作业时,地面操作人员遥控CCTV爬行者行走,在管道内拍摄视频,并将图像传送到地面。为了保证拍摄清晰,摄像机镜头的运动轨迹应保持在管道的中心轴上,行进速度不应超过0。15m/s.如果在检测过程中发现异常情况,需要停留在异常点,并存储位置、方位、时间、异常现象等各种信息,才能继续前行。根据视频记录,相关技术人员对管道内部状况进行评估和分析,包括混合、腐蚀、泄漏、破裂等。目前,它已广泛应用于管道检测。该技术在福州某段排水管道结构检测中的应用表明,研究区管道整体破裂变形严重,对管网系统影响较大,主要是由于该段淤泥层土质较差,导致管道外压超过自身承载力。
通过CCTV检测技术,直观反映和清晰认识管道内部的真实情况,对管道缺陷精准定位,适用于水位较低、底泥较少的管道。当充满度较高、管道内存在杂物时,可能导致爬行器镜头浸入水中,或者在管道内无法行走,无法有效检测水下情况,影响检测质量,同时检测成本较高。
1.2构建智能监控模式
建立污水管道系统智能监控系统,利用现代信息技术对污水管网的实际运行进行智能监控,为管网的运行管理提供真实的数据支持,有效改善传统污水管道运行中存在的一些缺陷,更好地满足排水管网的现代化运行要求。综合运用各种测试、疏浚、调查等手段。研究排水管中水量和水位的变化,从而分析污水管的实际运行情况。结合污水管网的实际运行情况,对排水管网的瓶颈进行综合分析和识别,以协调诊断管网中瓶颈管段的处理,综合分析排水情况,从而为管网的实际运行和改造提供基础数据支持,以WEB方式呈现最终分析结果,为相关部门的决策和分析提供基础数据依据。
1.3其他检测方法
除了上述CCTV检测等传统的单传感器检测技术之外,研究人员还开发了各种智能排水管道检测系统,将各种不同的检测技术集成到检测平台中。20世纪90年代,澳大利亚开发了德国机器人系统KARO和管道检测实时评估技术。下水道扫描仪和评估技术作为最新的多感官检测系统,已经在美国进行了测试。与传统的CCTV检测相比,SSET提高了图像质量,使自动缺陷分类的研究得到了改进。然而,由于成本高、检测时间长,SSET还没有被大多数政府部门采用。在完善CCTV探测和多传感器管道探测系统(KARO、PIRAT)的基础上,国外正在开发的机器人产品和技术可以获得更全面、更高质量的数据信息。红区机器人公司开发了一个配备多传感器的机器人下水道检查平台,包括数字多频分析声纳、旋转激光扫描仪、气体监测器、流量监测器、360高分辨率数字虚拟电视设备和位置传感器。另一个创新的检测平台,称为自动检测移动平台,集成了全球区域摄像机和激光扫描仪,可用于检测直径范围从152。2毫米至457毫米。2mm,并获得独立于操作员的数据。从上述几种排水管道检测技术的分析中可以发现,虽然排水管道的检测技术有很多,但大多数都存在一些缺陷,如劳动负荷大、检测成本高、检测结果不准确、检测不完整等。
2排水管网流量检测技术
2.1管道流量检测技术
主要通过在管网节点或潜在混接点安装流量计,监测管道流量,并根据水量平衡,计算混接水量情况。需针对研究区域的排水管网进行前期现场调查,在管道内安装流量计,压力损失应尽可能好,同时测量范围应较大,以适应不同时间段的流量差别,防护等级也要满足所处环境的要求。
流量计类型主要有电磁流量计、超声波流量计和转子流量计等。其中应用最广泛的是超声波流量计,它主要是基于超声波在流动介质中的传播速度等于被测介质的平均速度与声波在静止介质中的速度矢量之和的原理而发展起来的,分为多普勒超声波流量计和时差超声波流量计。其中,多普勒超声波流量计应用广泛,配有超声波发射器和水深压力传感器。其中超声波发射器采用相位差法测量流速,通过探头斜向上发出超声波,在流体中传播。由于流体中含有气泡或颗粒等杂质(认为杂质与水流速度一致),当超声波与流体中的杂质接触时,其频率或相位在两个接收器(或发射器)之间发生相对变化,导致多普勒频移,从而测量流体的流速。水深压力传感器可以测量水位,并通过水压获得通水面积。此外,利用速度面积流法得到瞬时流量。对于时差式超声波流量计,使用一对超声波换能器交替(或同时)发送和接收超声波。通过观察超声波在介质中的上游和下游传播之间的时间差,间接测量流体速度并进一步计算流速。在上海市长宁区采用多普勒超声波流量计,开展了重点区域雨、污管道水位、水量的调查工作,结果表明,雨水管道旱天流量存在与生活用水量逐时变化规律一致的变化过程,较好说明了雨污混接现象的存在。采用多普勒超声波流量计对杭州市玉古路-西溪路交叉口管道进行了流量监测,获得了旱天和雨天的水量、充满度、水位、流速等数据,准确度较高。同时,该技术还可以对地下水渗入情况进行分析,主要包括用水量折算法和夜间最小流量法。
2.2示踪剂检测技术
示踪剂检测技术通过在需调查的管网系统起端投加示踪剂,通过开启检查井观察是否有示踪剂存在,判断管道混接情况。采用该方法,对波士顿StonyBrook排水系统、混接管段进行了逐级溯源。该方法适用于小范围内某一管道混接情况的精确判别,如果判别大范围区域的混接,成本较高,存在需投入较大人力物力的问题。
结束语
由于排水管网错综复杂,管道调查成本较高,耗时较长。传统的物探检测技术逐渐显现出一些弊端,在未来的应用过程中,应将“管账”与“水帐”结合,利用三维荧光方法快速定性解析排水系统来水情况;以及运用水质特征因子-化学质量平衡方法定量解析来水比例,反映管道状况,从而聚焦重点研究区域;缩小物探检测范围,充分发挥各种方法具有的优势,以在最大程度节省人力、物力、时间成本的基础上,获取全面可靠的管道检测数据
参考文献
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