管道CCTV在非开挖领域的应用及缺陷分析

随着国家经济建设的快速发展，城市建设也得到了长足的进步，各项基础设施建设也大量得以推进。作为市政基础工程的重要组成部分，城市给排水管线也在城市及市郊不断密集与延伸。由于管线处于地下，具有隐蔽性，大批的给水管道铺设的时间久远，内壁腐蚀、容易造成管道破损，路面塌陷，燃气泄漏。影响居民生活质量的同时带来了巨大的安全隐患，城市出现管道故障的概率非常高。针对管线存在的问题，以及管线所处的环境，有计划的对排水管道进行检测、评估、治理、维护形成一套完整的体系是现代城市发展的必然。作为前期检测环节，管道闭路视频检测应运而生并得到广泛应用。

1、管道CCTV检测系统发展及应用

闭路电视检测系统Closed-CircuitTelevision简称CCTV，是一种利用闭路电视给管线进行内部摄像的检测方法，可清晰直观地检查管道内部结构性缺陷，该系统出现于20世纪60年代，到该世纪80年代此项技术基本成熟。在我国，从二十一世纪初起步发展，现在已经广泛应用在排水管道、自来水管道、燃气管道的检测环节。

1.1 管道CCTV种类

目前，国外、国内的管道CCTV按照其前进的动力方式分可分为以下几种：电动式：电动方式的管道CCTV有两种类型，一是传统的橡胶轮式；二是履带式。二者都是靠电机驱动的。一般由两个电机分别控制两侧轮子的转动方向，通过控制电机的正反转来实现前进、后退、转向。推杆式：推杆方式不靠电机驱动，是在摄像机周围安装摩擦力较小的滑轮，操作员通过硬质推杆线外力推塞的方式使摄像机前进的。推杆方式的CCTV一般适用于内壁较小的钢管的裂纹检查等，为了方便顺利的推动摄像机向前进，前端部分都做的很轻、很小。牵引式：将绳索由管道的一端从管道中牵引到另一端，再将绳索连接在轮式的管道CCTV前端，靠牵引力向前行驶，采用该种方式的管道CCTV大多都是简易的。推杆式和牵引式的CCTV功能简单，操作不便，不像轮式的功能多，所以使用范围较窄。近年来，由于自走式管道CCTV系统操作技术日趋成熟，该系列已经成为主流。虽然CCTV检测系统种类繁多，但是其功能大同小异。通常都是CCTV系统安装在轮式小车上，可以进入管道内进行摄像记录。CCTV操作人员在地面远程控制CCTV检测车的行走，并进行管道内录像拍摄。相关的技术人员根据这些检测录像，进行管道内部状况的判读与分析，以确定下一步管道修复采用哪种修复方法比较合适。

1.2管道CCTV的组成

一般管道CCTV一般包括摄像头、照明灯、升降架、自走车、电缆及电缆盘、录像及显示系统、控制系

统、长度计算器等。

2 管道CCTV的工作原理

检测人员通过控制器来遥控自走车在管道内行进的速度和方向；调整摄像头的旋转和变焦实现不同方向的清晰成像；控制升降架的高度来适应不同管径的检测。在照明灯的协助下将管道内部的情况通过录像及显示系统呈现在显示器屏上，并将视频资料存储起来，通过长度计算器确定检测的距离。

2.1 管道CCTV进行检测前准备

一般进行CCTV检测前需进行管道清洗工作，去除管内脏物，保证拍摄到效果良好的视频录像。现今，管道清洗通常采用高压清洗车进行。清洗车将管内的淤泥、沉积砂及污物等清除并将管内表面清洗干净，最后用清洗车的真空泵将汇集在窨井内的淤泥等吸除干净。管道CCTV检测作业时，通常是从上游窨井向下游窨井方向进行。当管内污水超过管径的20%时，通常需要对管道进行封堵、抽水。现今国外通常采用橡皮气囊进行封堵，这种方法施工速度快、经济可靠。

2.2 管道的缺陷分类

管道缺陷分为结构性缺陷和功能性缺陷两大类。结构性缺陷指管道本身的状况，例如管道接头、管壁、管基础状况等等，该项指标与管道的结构强度和使用寿命密切相关;功能性缺陷指管道运行中出现的状况，例如管道上集结油脂、管内泥沙沉积等等，它与管道的通水能力相关，通常可以通过管道养护疏通而得到改善，对管道的寿命影响不大。

3 管道CCTV的优点

CCTV管道内窥检测技术的运用，让城市排水管网的管理和养护方法技术有了一个质的飞跃。该项技术与传统的管道检测技术相比，安全性高，图像清晰，直观，在完成内窥检测工作后，根据检测的录像资料进行管道缺陷分析和截取图片，对录像资料进行处理，编写检测报告并提出修复建议。为管道修理方案的科学决策提供了有力的帮助，该项技术在给排水管道、煤气管道和电力、电信套管的内部状况检测，以及抢险救灾、考古等领域都有所应用。在城市地下管网建设领域功不可没。

4管道CCTV存在的缺陷

目前管道内窥摄像检测系统在非开挖领域管道检测中得到了极致的应用，可以这样说，它是应非开挖技术的兴起而诞生的。但是在实际应用中也存在很难前行，在管道内存留石块或混凝土残料的情况下容易侧翻，对管道的清理程度要求比较高，依赖性强，因此影响了工程施工进度；功能也就打了折扣。究其原因是目前的自走车都是轮式的，对于大多数排水管道来说，都存在污泥污水的情况，这样就要对管道进行清洗干净，一般性常规检查来说这样既浪费了大量的水资源也增加了不必要的成本。针对管内水位较高的情况，管道CCTV不能有效地拍摄水下的情况，扫描出水下的积泥、异物和重大结构损坏情况。视频模糊看不清楚，需要声纳系统作为补充，但是效果一般，也不直观，这些都是管道CCTV有待解决的问题。

5 结语

正所谓“金无足赤，人无完人”设备也是这样，虽然管道CCTV为我们解决了很多管道检测维修方面的问题，但是性能还有待提升。设想，能否通过研制一款类似步行机器人式管道CCTV，它可以将腿抬起来跨过障碍物，由于脚掌与管道的摩擦力很大在泥水里也不易打滑，通过这样的结构来弥补现有管道CCTV的缺陷;也可能是通过多种检测设备配套使用来达到完美效果。相信随着科技的发展现有设备存在的这些问题也会逐步得到解决。