導讀：數字化升級，為排水管網檢修裝備創造了數字高清、無線操控、多維拓展、數據遠傳、量化分析以及數據奠基六項主要優勢。為適用于不同管徑、不同管道內部環境和不同檢測目的，通過多種技術方式實現了各類檢測、修復及預處理設備，結合數字高清和無線傳輸技術，實現設備的物聯網傳感器化。
　　核心觀點
 
　　1、數字化升級，為排水管網檢修裝備創造了數字高清、無線操控、多維拓展、數據遠傳、量化分析以及數據奠基六項主要優勢。
 
　　2、中儀股份從源頭排水戶到末端納水體，圍繞“源-網-站-廠-河”一體化的核心業務，打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個子系統，助力排水管網信息化運維。
 
　　3、做系統方案的難點在于要把建設方、運維方、監理方、設計方的關注要素全部考慮進來。
 
　　2022年10月，住房和城鄉建設部發布《2021年城鄉建設統計年鑒》和《2021年城市建設統計年鑒》，首次公布全國及各省城市生活污水集中收集率指標。2021年城市生活污水集中收集率為68.6%，城市生活污水處理率則高達97.89%，兩個指標差值超過29%。從中可以看出，管網仍然是而且將長期是水務行業亟待補齊的短板。
 
　　中儀股份作為集排水管網檢測、評估、養護、修復相關技術、設備及材料研發制造為核心產業的高新技術企業，面對管網漏損等問題，可以提供完整解決方案。
 
　　3月24日，武漢中儀物聯技術股份有限公司副總經理馮成會在2023(第二十一屆)水業戰略論壇上，發表了主題為“排水管道檢測與非開挖修復的管控”的演講。他圍繞著排水管道檢測評估與非開挖修復的“數字化、信息化、智慧化”等核心內容進行展開介紹。
 
　　01 數字化升級，橫向、縱向多維拓展
 
　　數字化升級，為排水管網檢修裝備創造了數字高清、無線操控、多維拓展、數據遠傳、量化分析以及數據奠基六項主要優勢。為適用于不同管徑、不同管道內部環境和不同檢測目的，通過多種技術方式實現了各類檢測、修復及預處理設備，結合數字高清和無線傳輸技術，實現設備的物聯網傳感器化。
 
　　在數字化升級上，中儀股份在橫向、縱向分別進行了多維擴展。橫向多維拓展包括“管內-管身-管周”和“測漏-量化-復合”，縱向多維拓展包括“裝備-材料-服務”。
 
　　管內-管身-管周
 
　　基于數字化信號高清技術實現相關裝備互聯網監測，中儀股份研發“管內-管身-管周”病害全空間檢測技術與裝備，包括管道內部狀況檢測、管材自身強度檢測、管道周邊土體病害檢測。”
 
　　管道內部狀況檢測方面，常規管道降水、清洗后主要采用潛望鏡和CCTV機器人進行電視檢測；對于部分帶水管道的水面以下部分，采用聲納進行超聲檢測，調查評估管道內部狀況。
 
　　管材自身強度檢測方面，管道強度作為反應管道質量的重要指標之一，也是結構應力及穩定復核計算的重要參數，中儀股份采用彈性波機器人進入管道內部，可在視頻檢測的同時，通過“沖擊彈性波法”測量管材強度，進行管道質量評估，對新建或更新管道質量驗收具有重要意義。
 
　　管道周邊土體病害檢測方面，中儀股份將CCTV機器人搭載探地雷達打造管中雷達機器人，實現視頻檢測的同時，從內部360°全方位掃描管道周邊土體病害情況，如：空洞、疏松體、富水體等。
 
　　測漏-量化-復合
 
　　“測漏-量化-復合”多任務目標應用場景檢測技術與裝備，包括缺陷量化檢測、復合型檢測、滲漏定位檢測三方面。
 
　　缺陷量化檢測包括全景激光量化檢測、三維激光掃描檢測、聲納檢測等。
 
　　全景激光量化檢測：采用CCTV搭載激光雷達與全景鏡頭，構建管道實景三維模型，準確判定和量化缺陷指標(包括細微裂縫的識別和測量)，實現管道變形率計算和沉積狀況分析，為修復設計提供參數依據。
 
　　三維激光掃描檢測：采用箱涵檢測機器人搭載三維激光雷達，可構建大型管涵三維模型，用于摸排箱涵走向和內部狀況，開展雨污分流、排口調查等工作。
 
　　聲納檢測：采用三維管道聲納成像儀對帶水管道進行檢測，取得管道水下部分的連續管壁輪廓數據，并構建三維模型，進行量化分析。“與電視檢測不同，聲吶探頭需要完全沒入水中，且水深不低于300mm。”，馮成會介紹道。
 
　　對于不具備清淤和降水處理條件的管道，可采用全地形高清CCTV機器人進行檢測，其采用螺旋式漂浮滾筒驅動，適用于淤積及或水位較高的的管道內部環境。可同時搭載CCTV攝像頭、激光雷達和聲納探頭，實現“水面以上+水面以下”同步檢測。
 
　　電法滲漏定位檢測：其它設備無法發現因接口不嚴密、管材抗滲性能差或存在細小裂縫所造成的管道滲漏，可使用電法檢測，如：應用于修復更新后的管道質量驗收檢測。
 
　　除了采用聲吶對于帶水管道進行三維成像檢測和量化分析以外，還可以采用電法測漏儀來檢查管道是否存在泄漏。特別是因管道接口不嚴密、管材抗滲性能差或存在細小裂縫所造成的滲漏，聲吶無法發現和辨別的情況，如：應用于修復后驗證檢測。
 
　　裝備-材料-服務
 
　　“裝備-材料-服務”相結合的非開挖修復技術與產品，包括紫外光固化修復裝備與材料、砂漿噴涂修復裝備與材料、聚氨酯噴涂修復裝備與材料。
 
　　02 信息化集成，打造《鯤鵬智慧排水平臺》多個子系統
 
　　在信息化集成方面，中儀股份從源頭排水戶到末端納水體，圍繞“源-網-站-廠-河”一體化的核心業務，打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個子系統，助力排水管網信息化運維。
 
　　平臺配置管理子系統：實現各子系統的用戶、角色、權限、設備、單位、審批流程等配置管理功能。是鯤鵬平臺的配置管理工具，也是系統核心數據庫底座。
 
　　管網數據質檢入庫子系統：用于排水管網探查測繪數據的采集、整理、質檢、成圖和入庫。是鯤鵬平臺的管網基礎數據入口。
 
　　管網智能檢測評估子系統：提供AI在線缺陷評估、缺陷校核、報告輸出等功能。可與檢測采集軟件和分析報告軟件進行數據同步，多人協作評估，是鯤鵬平臺的管網檢測評估成果數據入口。
 
　　管道養護工程管理子系統：用于管道功能性缺陷的處置，包括養護方案設計預算、項目及工單作業流程管理等功能。是鯤鵬平臺的管道養護工程業務入口。
 
　　管道修復工程管理子系統：可對管道修復工程的設計、預算、施工、驗收等，進行全生命周期管理，從項目和工單維度出發，進行審批、驗收流程管理和進度把控。是鯤鵬平臺的管道修復工程業務入口。
 
　　管網運維直播監理子系統：實現管網運維(檢測、養護、修復)過程中的業務數據遠傳和在線直播，提供設備、人員作業軌跡定位管理。是鯤鵬平臺的業務過程質量數據入口。
 
　　管網巡檢考評管理子系統：用于規劃管網日常巡查路線，上報處置管網隱患，實現巡查軌跡定位、臺帳登記、作業統計和績效考核評分。是鯤鵬平臺的管網運維工程業務入口。
 
　　管網監測預警子系統：主要用于管網在線監測傳感數據的動態展示與異常告警，實現模型分析和內澇預警功能。是鯤鵬平臺的管網智能感知數據入口。
 
　　排水戶管理子系統：實現排水管網源頭的接入許可審批管理，在線抽查、監管排放節點或片區的排放行為。是鯤鵬平臺的源頭排放數據入口。
 
　　廠站運維管理子系統：針對水務企業生產各業務環節的全流程在線監控以及生產數據的智能在線分析，為生產運營提供智慧決策支撐，是鯤鵬平臺的廠站生產運營管控入口。
 
　　受納水體監測管理子系統：結合“河、湖長制”及流域治理方案，針對末端排放和受納水體進行流量和水質監測管控，將城市排水向智慧水利融合。
 
　　03 智慧化管控，通過案例全過程展示
 
　　如何借助產品和技術實現智慧化管控？馮成會以“宜昌市主城區污水廠網、生態水網共建項目二期PPP工程”為例，進行具體介紹。
 
　　中儀股份在“宜昌市兩網共建”項目中負責體育場路片區的光固化整段修復、點位修復和砂漿噴涂修復。體育場路某管段位于體育場路宜昌市民政局前，一段長度為31.7m，直徑為DN500mm的鋼筋混凝土管道，中儀股份采用全景量化檢測技術取得該管道的實景三維模型進行量化分析。
 
　　中儀股份通過多視圖聯動分析、智能缺陷識別、智能缺陷評估、智能修復方案設計、材料閉環管控、過程管控引導、在線直播監理、驗收對照檢測、結項審批驗收，完成該項目修復的全過程。
 
　　多視圖聯動分析：結合全景量化數據構建的輪廓圖、全景圖、色譜圖、三維模型和檢測視頻可進行多視圖時空聯動分析，明確了管道存在嚴重的腐蝕、錯口、脫節、破裂等缺陷。
 
　　智能缺陷識別：結合智能缺陷識別，使用管道全景量化分析報告軟件(PipeProf)可根據全景圖或色譜圖特征智能識別缺陷，自動填寫缺陷距離、長度、時鐘方位等信息。
 
　　同時，為了驗證全景量化智能評估的準確性，對該管段進行常規CCTV檢測，調用AI評估算法60秒內完成缺陷智能識別，效率較人工提升5倍。對比全景量化智能評估和人工評估結果來看，三方評估結論保持一致。
 
　　進一步制定智能修復方案。修復管理子系統從檢測評估成果數據中自動篩選出需要修復的管道，給出修復等級、類型、方式等建議，選擇適用的修復方法和預處理方式，帶入量化檢測取得的平均內徑、變形率等參數，可快速完成內襯管厚度計算、水力計算和相關費用計算，輸出修復方案。
 
　　材料閉環管控：系統根據修復方案明確材料厚度、長度、直徑等規格信息，并依管徑范圍自動補充“材料端頭損耗”冗余長度，實現修復材料采購、物流、驗收、入庫、領用等全流程閉環管控，提供二維碼查詢材料關聯的項目和工單信息、軟管原料及固化切片/樣段檢驗報告、封存位置等。
 
　　過程管控引導：現場使用APP依步驟規范操作流程，拍照報送過程記錄，實現作業規范引導和日志記錄，為每段修復留存施工質量管控報告和前、后對照數據，并為每段修復管道建立日志回溯查詢二維碼。
 
　　在線直播監理：使用直播監理平臺替代傳統旁站監理模式，實現修復作業數據遠傳，掌握實時施工進度、作業位置軌跡和設備狀態，依據現場作業畫面和過程執行記錄進行在線監理，可按工序評價指導，即時導出和分享質量管控報告，施工效率提升35%，數據記錄完善程度提升75%。
 
　　管道修復完成后，再次使用CCTV檢測，與修復前的原始管道內部影像進行對照，修復后的內襯管材表面光滑無褶皺，同時消除了管道錯口、脫節、腐蝕、破裂等缺陷。
 
　　“修復過程引導和質控報告，分別對應8大類非開挖修復工法，以UV-CIPP為例。”，馮成會說道。
 
　　驗收對照檢測：對修復后的管道再次進行全景量化檢測，如全景圖所示：修復后的內襯管材表面完光滑無褶皺。
 
　　結項審批驗收：平臺中留存了檢測評估、修復設計、材料訂購、施工管控、驗收檢測等全流程數據記錄，是項目驗收的重要依據。修復完成后可通過平臺提出結項驗收申請，經設計、監理、建設單位審核方案執行情況，查驗進度和質量證明數據，并逐級審批結項。
 
　　馮成會介紹道：“目前采用智慧管控平臺的非開挖修復工程已達29個項目，共服務和保障實施了11.163km的非開挖修復。”
 
　　現場問答環節，馮成會與清華大學環境學院教授、國家環境保護技術管理與評估工程技術中心主任王凱軍老師進行了互動交流，就如何解決管網痛點問題展開討論。
 
　　王凱軍：在中儀股份施工的管網檢測、修復項目里，施工過程中有哪些難點？
 
　　馮成會：中儀股份作為服務供應商，從裝備材料上邊，同時打包服務，理論來講我們只需要把自己事情做好，把管材修好、問題檢測出來就OK，但中儀股份希望做的更多。實際上系統設計包含建設方、運維方、設計方、監理方等，我們考慮非常全面，中儀股份作為供應方/施工方，把各個方面關注點、數據要素全部打包進來，要推動是非常艱難的，所以并沒有全國大面積鋪開。但在八個非開挖技術及智慧化管控的支撐下，目前已經有部分項目應用了。
 
　
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