摘要：本文介绍了排水隐患排查的两种主要类型：结构性隐患和功能性隐患，在此基础之上详述了近年来在排水隐患排查方面的三种新技术：CCTV检测、潜望镜检测及管道内窥声呐检测，并对比了三种新技术的优缺点及使用范围，最后以南门河流域排水管线调查项目为背景，介绍了三种新技术在实际中应用方法及注意事项，为类似工程提供了一些借鉴。
关键词：排水隐患排查；结构性隐患；功能性隐患；CCTV检测；潜望镜；管道内窥声呐检测
Abstract：This paper introduces two important types of drainage hazards：structural hidden danger and functional hidden danger，On the basis of this，three new technologies in the field of drainage defects are described in detail in recent years：Close Circuit Television Inspection detection（Referred to as"CCTV"）、Quickview detection、Sonar In section detection，And it compares to the advantages and disadvantages of the three new technologies，In the end，the paper introduces the application of three new technologies in practical application and matters needing attention，It provides some reference for similar projects.
Keywords：Drainage hidden trouble investigation structural hidden danger functional hidden danger Close Circuit Television Inspection Quickview Sonar In section detection
随着经济和技术基础的日益发展，城市地下管线安全管理水平得到了逐步提升，但由于地下管线容量不足、工程隐蔽、老化严重、第三方破坏、无序建设等问题，地下管线特别是排水管线，面临着比较严峻的考验。
经过对近年来事故的统计，仅媒体报道的较为重大地下管闲事事故每年就数以千计，平均每天有五、六起。如何杜绝这些事件的发生，就必须采取一定的手段对排水管线进行前瞻性的干预。一方面在新建管线施工之前，进行合理设计，然后高质量施工；另一方面，对已建管线，一定周期内，对其进行隐患排查，确定隐患点及隐患类型，立刻采取补救措施。那么采取什么技术对已建管线进行隐患排查，成为了一个比较迫切且重要的课题。
一、排水管线隐患分类
截止至目前，国内外学者针对排水管线的安全隐患分类，缺乏系统性分类和定义，且有部分学者简单阐述了城市地下管线的安全形势及隐患事故原因[2-5]，或针对某方面的事故原因进行分析，或针对某类管线安全隐患进行分类定义，且主要是针对燃气或石油类管道。本文根据地下管线事故历史统计数据日常管理经验，将排水地下管网隐患主要分为结构性隐患、功能性隐患。
1.结构性隐患
结构性隐患是指地下管线本身（包括管线及其附属设施、管线构筑物）存在的可能性影响管线安全运行、导致管线事故发生，或在事故后可能扩大事故范围、加剧事故后果的危险状态，具有隐蔽性高、潜伏周期长、治理难度大等特点。主要的结构性隐患，经过归纳总结主要有以下几个方面（为了使用及入库的方便，每一类都采用字母的方式编写了一个简称）：
表 1结构性隐患类型
二、排水管线检测技术
对于以上类型的排水隐患，传统的方法都是通过简单的潜望镜、量泥斗或者潜水员手摸管道内壁等方法进行的，但这种方法大部分时候需要人员进入排水井内进行操作，由于进行排水检测的管道都是老旧管道，里面经过雨水或生活污水多年的冲刷，情况不明，且可能存在有毒气体，人员进入会发生中毒、窒息等危险。随着人类的进步，科技的发展，一些先进的管道检测技术应运而生，归纳起来，主要有以下几种：管道闭路电视检测系统（Close Circuit Television Inspection），简称CCTV、潜望镜（Quickview）、管道内窥声呐检测（Sonar In spection）。
1.管道闭路电视检测系统（Close Circuit Television Inspection）
管道闭路电视检测系统是近几年兴起的应用于地下管线检测的工具，与传统测量方法相比，使用爬行机器人作为载体代替人类来对管道内部状况进行检测，可以查明管道内部的状态，拍摄装置和声呐系统同时测量，输出图像直观，测量结果准确可靠，能快速准确的查明暗排管道、横穿排水管道，保证测量人员的安全，真正做到以人为本。
CCTV的基本设备包括摄像头、灯光、电线及录像设备、监视器、电源控制设备、承载摄影机支架、爬行器、长度测量仪等。检测时造作人员在地面远程控制CCTV检测车的行走并进行管道内的录像拍摄，由相关的技术人员根据这些录像进行管道内部状况的评价与分析CCTV在国外排水管道检测中已得到广泛应用，美国排水管道的检测主要采用该方法。
图1 整套CCTV设备图
管道闭路电视检测系统是使用最久的检测系统之一，也是目前应用最普遍的方法，生产CCTV监测系统的厂商很多，国际上一些知名品牌有IBAK、Per Aarsleff A/S、Telespec、Pearpoint、TARIS等，国内的有雷迪公司。
2.潜望镜（Quickview）
图2 整套潜望镜设备图
潜望镜为便携式视频检测系统，操作人员将设备的控制盒和电池挎在腰带上，使用摄像头操作杆（一般可延长至5.5米以上），将摄像头送至窨井内的管道口，通过控制盒来调节摄像头和照明以获取清洗的录像或图像。数据图像可在随身携带的显示屏上显示，同时可将录像文件存储在存储器上。该设备对窨井的检测效果非常好，也可用于靠近窨井管道的检测，使用管径为150-2000mm。
3.管道内窥声呐检测（Sonar In spection）
管道内窥声呐检测主要通过声呐设备以水为介质对管道内壁进行扫描，扫描结果以专业计算机进行处理，得出管道内壁的过水状况，这类检测用于了解管道内部纵断面的过水面积，进而检测管道功能性病态。其优势在于可不断流进行检测，不足之处在于其仅能检测液面以下的管道状况，但不能检测管道一般的结构性问题。
三、排水管线检测技术应用
1.项目概况
南门河位于贵阳市观山湖区，全长约6800米，起点位于宋家冲，终点位于农机站，是百花湖的重要补给水源。为进一步推进生态文明建设，改善南门河流域整体环境质量，提高南门河水体水质，贵阳市市政府展开了对南门河流域范围内（具体施测范围见图3）的排水管线探测及污染源的摸底调查，以便制订南门河的专项整治方案。
图3 南门河流域排水管线调查施测范围图
2.项目的工程特点及采用的关键技术
本项目的工程特点就是对主河道及流域内的道路进行排污口及污染源的调查，同时对道路上的排水管线进行一个隐患排查。
对于道路上排水管线的隐患排查，主要采用人工普查及排水管道检测技术。
3.排水管道检测技术实施过程的主要技术要求
经过前期的管线普查，需要进行隐患排查的管道内部水量不多，对比三种排水管道检测技术，首先排除管道内窥声呐检测，采用以内窥镜为辅、CCTV为主的隐患排查方法，具体按以下技术要求进行实施。
（1）主要采用的检测设备
本项目主要采用的设备包括Singa300管道闭路电视检测系统、VS-800管道闭路电视检测系统、车载发电机及GasAlertMax XTⅡ四合一气体检测仪。
（2）现场检验
1）校准设备系统时间；
2）不能出现录像暂停、间断等情况；
3）缺陷摄影时间≥10s，确保图像清晰完整；
4）检测中止时注明无法完成检测的原因；
5）管道潜望镜检，必须校准主机的系统时间；
6）管道潜望镜变焦必须平稳控制；
7）管道潜望镜检测缺陷定位、中止定位和终止定位均采用激光测距法，所测得的距离同样要做初始补偿校正；
8）检测中止时，必须进行反向检测；
9）管道潜望镜检测缺陷定位误差≤±0.5m；
10）对各种缺陷、特殊结构和检测状况需作详细判读、量测和记录，并按规程规定的格式填写检测结果；
11）缺陷的类型和代码必须在现场确认并录入。现场检测完毕后，必须由第二者复核；
12）缺陷的几何尺寸必须比照管径或相关物体的大小判定；
13）无法确定的缺陷类型或等级必须在评估报告中加以说明；
14）剪辑图像采用现场抓取最佳角度和最清晰图片方式，特殊情况下也可采用观看录像抓取方式；
15）检测完成后及时清理现场，保养设备。
（3）影像资料要求
1）缺陷的类型和代码必须在现场确认并记录。现场检测完毕后，必须由第二者根据录像复核。
2）缺陷的几何尺寸必须比照管径或相关物体的尺寸判定；
3）对无法确定的缺陷类型或等级必须在评估报告中加以说明；
4）缺陷图片采用现场抓取最佳角度和最清晰图片的方式，特殊情况下也可采用观看录像抓取图片方式。
（4）疑难问题，特殊情况的处理方式
管道内窥检测受管道内部状况和现场检测条件影响较大，针对各种疑难问题、特殊情况采取不同的处理方法。
1）对部分管段中间存在障碍物无法检测完成，采用两侧检测的方法；
2）根据道路交通状况，合理安排作业时间，避开交通繁忙时间段；
3）对于明显点难以找到或打开的检测点，需甲方人员配合寻找或打开；
4）对工程中出现的各种疑难问题、特殊情况整理上报到甲方，确保大部分问题得到了及时有效解决。
（5）缺陷统计分析及管道评估
1）管道评估根据检测资料进行；
2）当缺陷沿管道纵向的尺寸不大于 1m 时，长度按 1m 计算；
3）当管道纵向1m范围内两个以上缺陷同时出现时，分值叠加计算；当叠加计算的结果超过 10 分时，按 10 分计；
4）管道评估以管段为最小评估单位。当对多个管段或区域管道进行检测时，列出各评估等级管段数量占全部管段数量的比例；
5）管道缺陷等级按照下表执行
表3 缺陷等级分类表
四、管道评估结果与建议
通过CCTV检测，对流域内道路的隐患排查得出以下评估结果及建议：
1）共检测34条管段，其中有缺陷管段占76.47%。说明检测区域管道存在缺陷较多，建议权属单位对存在缺陷的管段进行关注。
2）共检测处缺陷67处，包括结构性缺陷44处，功能性缺陷23处。说明管道本体问题出现较多。
3）67处缺陷，较严重的三四级缺陷有9处（分布于8段管道）。该9处缺陷已经发生严重后果，能够导致管道完全丧失排水能力甚至路面塌陷危机行人及车辆的安全。建议权属单位立即对该9处管道进行处理。
4）根据检测管段的检测评估结果。建议权属单位对市区内其他排水类管道做检测规划，按照规划对市区内排水管道进行检测与维护。
5）CCTV检测在排水管段的隐患排查中，确实能起到立竿见影的效果，只是该方法工作效率低，有时候爬行设备进入管道内发生挂卡现象时，还需人为进入管道破除障碍，且爬行设备无法定位，也无法给出地下管道在地面上的精确位置，这些问题仍是需要解决的难题。
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论文作者:崔卫磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：管道论文; 管线论文; 隐患论文; 缺陷论文; 潜望镜论文; 地下论文; 结构性论文; 《基层建设》2018年第26期论文;