政策與市場(chǎng)雙輪驅動(dòng)下，城市污水處理提質(zhì)增效成為行業(yè)重點(diǎn)，然而污水處理提質(zhì)增效不只是簡(jiǎn)單的污水處理廠(chǎng)提標改造，需要從污水的產(chǎn)生、污水的傳輸、污水的處理全環(huán)節統籌考慮系統施治。在2020(十二屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，武漢中儀物聯(lián)技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理鄭洪標做了“城市排水管道檢測修復與智慧水務(wù)實(shí)踐”的主題演講，詳細介紹了近年來(lái)中儀股份在排水管道檢測修復中獲得的成果以及在智慧水務(wù)方面實(shí)踐。

政策與市場(chǎng)雙輪驅動(dòng)下，城市污水處理提質(zhì)增效成為行業(yè)重點(diǎn)，然而污水處理提質(zhì)增效不只是簡(jiǎn)單的污水處理廠(chǎng)提標改造，需要從污水的產(chǎn)生、污水的傳輸、污水的處理全環(huán)節統籌考慮系統施治。在2020(十二屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上，武漢中儀物聯(lián)技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理鄭洪標做了“城市排水管道檢測修復與智慧水務(wù)實(shí)踐”的主題演講，詳細介紹了近年來(lái)中儀股份在排水管道檢測修復中獲得的成果以及在智慧水務(wù)方面實(shí)踐。

以下為鄭洪標現場(chǎng)發(fā)言?xún)热荩?根據現場(chǎng)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱)

鄭洪標

鄭洪標表示，行業(yè)對于污水處理的關(guān)注更多放在污水廠(chǎng)處理污水的環(huán)節，而實(shí)際污水的產(chǎn)生和污水的傳輸都應該納入污水處理的范疇，尤其排水管道中污水運輸過(guò)程，也是污水處理很重要的一個(gè)環(huán)節。目前我國污水管道存在兩方面的嚴重問(wèn)題：一是管道堵塞嚴重，污水輸送不暢通;二是管道漏損嚴重，污水輸送過(guò)程中出現較嚴重的滲漏泄露現象。因此污水管道疏通以及管道滲漏修補是亟需解決的兩大問(wèn)題。

2019年5月住房城鄉建設部、生態(tài)環(huán)境部和發(fā)改委三部委聯(lián)合發(fā)布《城鎮污水處理提質(zhì)增效三年行動(dòng)方案(2019—2021年)》，中儀股份作為污水提質(zhì)增效積極參與者踐行者，其業(yè)務(wù)板塊主要包含管道檢測、管道養護、管道修復以及管道信息化管理四大領(lǐng)域。演講中，鄭洪標也就各個(gè)板塊的核心技術(shù)做了詳細介紹。

排水管道檢測技術(shù)

一、管道檢測與評估技術(shù)規程

我國管道檢測技術(shù)標準制定相對較晚，最初是上海制定了地方標準，之后廣東也制定了地方標準，2012年制定了行業(yè)標準CJJ181-2012《城鎮排水管道檢測與評估技術(shù)規程》，規程中主要規定了三種檢測技術(shù)分別是：管道潛望鏡檢測技術(shù)、管道機器人檢測技術(shù)、管道聲納檢測技術(shù)，現在很多地方也已出臺了各地的地方標準。而現行的四套標準主要包含國家行業(yè)標準、上海市地方標準、廣東省地方標準、北排集團企業(yè)標準，對于四種標準及報告模板差異如下圖所示：

二、排水管道檢測技術(shù)

中儀股份經(jīng)過(guò)多年的研究，關(guān)于排水管道的檢測共研究出了視、聲、光、電、波五個(gè)方面的儀器設備。

(一)檢測技術(shù)——視(視頻)

視頻類(lèi)檢測技術(shù)類(lèi)似于醫學(xué)上的胃鏡等醫學(xué)設備。中儀股份視頻類(lèi)檢測技術(shù)主要有以下5種。

(1)管道潛望鏡檢測

管道潛望鏡適用于井口快速檢測。管道潛望鏡技術(shù)特點(diǎn)：1)高清：1920*1080P(200萬(wàn)像素)高清視頻，檢測畫(huà)面更加細膩;2)流暢：專(zhuān)利技術(shù)解決了 “無(wú)線(xiàn)深井傳輸”、“無(wú)線(xiàn)干擾”難題，畫(huà)面流暢不卡頓;3)穩定：便攜式主控，大幅降低故障率;4)遠程：可接入排水管道直播監理平臺，遠程通過(guò)網(wǎng)頁(yè)或手機APP查看現場(chǎng)情況及管理設備。

管道潛望鏡檢查作業(yè)示意圖

(2)管道機器人檢測

管道機器人可以對管道進(jìn)行精細化的檢測，機器人需要進(jìn)入管道爬行檢測，它可以檢測管道是否漏損，另外，顯微鏡還可以很快看到管道是否通暢的問(wèn)題。管道機器人檢測技術(shù)特點(diǎn)：1)高清：1920*1080P，200萬(wàn)素高清視頻;2)數字傳輸：?jiǎn)涡揪€(xiàn)纜同時(shí)傳輸電源、視頻、信號，線(xiàn)纜強度大大增強;3)穩定：便攜式主控，大幅降低故障率;4)遠程直播：可接入排水管道直播監理平臺，遠程通過(guò)網(wǎng)頁(yè)或手機APP查看現場(chǎng)情況及管理設備。

管道機器人檢查作業(yè)示意圖

鄭洪標還介紹說(shuō)高清管道機器人技術(shù)是中儀股份在2016年推出的最新的技術(shù)，目前國內排水管道檢測視頻技術(shù)，在全球都處于領(lǐng)先地位，國內推出使用的是高清技術(shù)，而全球其他地方還是低清的像素，并且國內率先實(shí)現了該技術(shù)的數字化。

(3)全地形管道機器人

DN600以上高水位高沉積的專(zhuān)屬應用。搭載各種傳感器對管道缺陷、管道水下情況、管道整體形變、管道走向等進(jìn)行綜合分析，為管道治理、雨污混接、污水整治、排口調查等提供全方位的決策依據。

全地形管道機器人優(yōu)勢：1)專(zhuān)門(mén)針對高水位、泥水混合等常規機器人無(wú)法檢測的場(chǎng)合;2)標配有350米漂浮電纜，檢測距離遠，同時(shí)電纜抗彎抗折性能強(對比光纖);3)機器人既可以使用電池供電，也可以使用電纜盤(pán)供電，通用老款電纜盤(pán);4)10倍光學(xué)變倍高清攝像頭，比定焦鏡頭顯示細節的能力更強。

(4)長(cháng)距離機器人

中儀股份研發(fā)出了一款超距離檢測機器人，人下到井里，在井下進(jìn)行大型設備的組裝，將大型設備爬行器部分分批吊到組裝平臺上，設備組裝完成后連接電纜線(xiàn)，連接完成后再啟動(dòng)設備進(jìn)行檢測。該類(lèi)設備已銷(xiāo)售到日本，并在日本進(jìn)行的實(shí)際的檢測，在日本的一個(gè)超大型管道里面機器人大概爬行檢測了1700米。

長(cháng)距離機器人

(5)檢測井檢測技術(shù)

中儀股份除了管道檢測技術(shù)外，也對檢測井檢測擁有專(zhuān)業(yè)的核心技術(shù)設備，可以對檢查井進(jìn)行360°度高清拍照，并通過(guò)高清圖像進(jìn)行三維全景建模，為檢測井養護和修復提供依據。

檢測井檢測技術(shù)

(二)檢測技術(shù)——聲(超聲波)

第二類(lèi)檢測技術(shù)是超聲波技術(shù)，該技術(shù)類(lèi)似醫學(xué)的B超?；诔暡▽艿垒喞M(jìn)行測量，從而做出管道的三維模型。該技術(shù)主要應用在水環(huán)境下的管道檢測，通過(guò)檢測可以確定管道的淤積、變形等情況，也是解決管道暢通問(wèn)題的技術(shù)之一。

管道聲納技術(shù)特點(diǎn)：1)兩芯傳輸：使用兩芯傳輸技術(shù)，同時(shí)傳輸電源、視頻、控制信號。通用X5H系列機器人電纜盤(pán);2)探頭傳感器化：機器人用戶(hù)可直接采購探頭實(shí)現檢測;3)遠距離檢測：數字信號傳輸，檢測距離可達2000米，較傳統聲吶相比，檢測距離大幅提升;4)快速構建復合檢測系統：構建復合檢測系統時(shí)，只需將聲吶兩芯電纜接入系統即可，不需要改動(dòng)其它部分。

(三)檢測技術(shù)——光(激光)

第三類(lèi)檢測技術(shù)是激光檢測技術(shù)，這是一項新的檢測技術(shù)，很快將會(huì )寫(xiě)入新的規程修編里面。在有水的情況下，可以用聲納檢測管道的輪廓，而在沒(méi)有水的情況下，無(wú)論是機器人檢測還是潛望鏡檢測都是基于視覺(jué)的技術(shù)，不能很好的定量分析，激光檢測技術(shù)則填補了這方面的缺陷，對于在沒(méi)有水的情況下，可以對管道尺寸，包括缺陷的大小，管道的變形，這些都能夠進(jìn)行比較好的量化分析。

(四)檢測技術(shù)——電(電法)

第四類(lèi)技術(shù)管道電法測漏技術(shù)，它是利用電阻率法判斷管道是否泄漏，該技術(shù)也會(huì )很快寫(xiě)入技術(shù)規程中。管道電法測漏技術(shù)原理是基于管內壁為絕緣材料，電性為高阻抗，管道內的水和埋設管道的大地為低阻抗，當檢測設備工作時(shí)，探棒在管道內勻速前進(jìn)，當管道內壁完好時(shí)，接地電極和探棒電極之間的電阻很大，電流很小，而當管道內壁存在缺陷時(shí)(例如污水的漏進(jìn)/漏出)，電極之間存在低阻抗通路，電極之間的電流因此增加。

管道電法測漏技術(shù)

(五)檢測技術(shù)——波(電磁波)

第五類(lèi)技術(shù)是電磁波技術(shù)，電磁波技術(shù)是利用雷達來(lái)檢測管道情況，例如很多路面塌陷是因為管道泄露掏空了路面，就可以利用電磁波方法，在管道內部探測管道外面的掏空路面，并把數據通過(guò)視頻傳輸顯示出來(lái)。中儀股份的搭載探測雷達機器人就是利用電磁波技術(shù)來(lái)對管道周?chē)M(jìn)行檢測，是以X5H爬行器為基礎，在升降平臺上增加探地雷達，在CCTV檢測的同時(shí)，調查管道上方地質(zhì)情況，取下探地雷達單元，即成為一臺普通的CCTV檢測機器人。

搭載探測雷達機器人

排水管道養護技術(shù)

排水管道檢測是主要是發(fā)現管道中以及管道周邊存在的問(wèn)題，而當發(fā)現有管道不通時(shí)，則需要對管道進(jìn)行養護，以保證管道暢通，養護的主要技術(shù)有清洗、打磨、切割三種。

(一)清洗

中儀股份高壓射流清洗技術(shù)可以清除管內松散沉積物，為管道檢測、修復進(jìn)行的準備措施，例如清理管道內的淤泥。另外，中儀股份的PT-C可視高壓清洗噴頭可以實(shí)現在清洗的同時(shí)看到清洗的狀況。

(二)打磨

除了清洗技術(shù)，中儀股份也擁有系列高壓射流打磨技術(shù)。

管道噴頭系列

(三)切割

中儀股份自主研發(fā)的切割機器人，可以對樹(shù)根或者其他不好清除的物質(zhì)進(jìn)行切割，以保障管道的暢通。

切割機器人

排水管道修復技術(shù)

排水管道的修復技術(shù)分為三種修復技術(shù)及配套材料：光固化點(diǎn)修、光固化整修、砂漿噴涂修復。

(一)光固化點(diǎn)修

光固化點(diǎn)修是對于管道上點(diǎn)狀破損進(jìn)行一個(gè)點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)的修復。設備可以根據不同的管徑選擇不同規格的氣囊來(lái)針對破損點(diǎn)進(jìn)行精確的修復，修復過(guò)程穩定可控。氣囊自帶攝像頭，畫(huà)面標尺輔助定位，8分鐘即能修復一個(gè)破損點(diǎn)，精準高效。

光固化點(diǎn)修

(二)光固化整修

除了點(diǎn)修技術(shù)，還有整修技術(shù)，整修技術(shù)一般有熱固化、光固化、蒸汽固化等，鄭洪標主要介紹了光固化整修技術(shù)。光固化整修技術(shù)中玻璃纖維內襯材料是修復的關(guān)鍵，它是網(wǎng)狀結構的，在修復過(guò)程中，將纖維材料拉入管道里，通過(guò)紫外光進(jìn)行固化修復，對管道的漏損修復效果顯著(zhù)。這是因為一般污水管道是一節一節拼接而成的，基本都是靠泥沙進(jìn)行密閉，通過(guò)光固化整修后，保證了管道之間接縫的密閉性，不會(huì )再出現泄漏，對于污水處理可以實(shí)現污水收集率提高，同時(shí)也保證了外水不再進(jìn)入管道中，從而保證污水處理效能提升。

光固化整修示意圖

中儀股份全球首創(chuàng )無(wú)線(xiàn)數字化修復技術(shù)，設備獨有無(wú)線(xiàn)操控、數字化傳輸、智能修復邏輯等多項技術(shù)優(yōu)勢。它由平板控制器、移動(dòng)式修復系統、紫外光燈架、高清鏡頭及輔助工具等組成。主要適用于市政管網(wǎng)非開(kāi)挖修復工程，修復管徑DN200-DN1600mm。

(三)砂漿噴涂修復

中儀股份的砂漿噴涂技術(shù)可以對檢查井進(jìn)行噴涂修復，作業(yè)效率非常高，可以實(shí)現直接自動(dòng)化噴涂，水泥砂漿也是中儀股份自己制造的。另外，砂漿噴涂技術(shù)也可以對管道進(jìn)行噴涂修復。砂漿噴涂技術(shù)原理的原理是：1)將攪拌均勻的高性能灰漿泵送到由壓縮空氣驅動(dòng)的高速旋轉噴涂器部位，灰漿在高速旋轉離心力作用下均勻的澆筑到井內壁;2)通過(guò)電動(dòng)絞車(chē)控制旋轉噴涂器的上下運行，確保在井壁形成連續均勻的內襯;3)由于澆筑在內壁圓周上是均勻的，內襯的厚度可在灰漿凝固前進(jìn)行隨機測量。

砂漿噴涂修復技術(shù)示意圖

材料性能優(yōu)異：自主研發(fā)的聚合物水泥基砂漿材料以普通硅酸鹽水泥為主要膠凝材料，含增強纖維、石英砂骨材料及其它改性添加劑。材料為生產(chǎn)線(xiàn)統一包裝的成品，在使用時(shí)只需加入清水，按照適當的比例混合均勻，攪拌若干分鐘后便可施工使用。對比傳統的砂漿，其抗壓、抗折性能更強，且在結構強度、抗滲及耐久性等方面優(yōu)于傳統砂漿。

排水管道修復材料

光固化修復使用的材料是玻璃纖維+樹(shù)脂，修復材料由5部分組成：

1)保護膜：軟管最外層的袋狀塑料膜，保護軟管在儲存、運輸、牽拉等過(guò)程中不受紫外線(xiàn)的輻射并避免劃傷。

2)外膜：軟管次外層的袋狀塑料膜，保護玻璃纖維編織物浸漬的樹(shù)脂在軟管的儲存與運輸等過(guò)程中不揮發(fā)并在軟管充氣時(shí)使樹(shù)脂盡量均勻分布。

3)玻璃纖維布、毛氈：軟管主體部分，用來(lái)吸收固化膠水，固化后可以增大管道強度。

4)內膜：軟管最內層的袋狀塑料膜，保護玻璃纖維編織物浸漬的樹(shù)脂在軟管的儲存與運輸等過(guò)程中不揮發(fā)并在軟管充氣時(shí)使樹(shù)脂盡量均勻分布。軟管固化完成后，內膜需從內襯管里拉出。

5)預置繩：軟管生產(chǎn)時(shí)預置在軟管內膜中用于拉入紫外燈牽引繩的繩子。

管道整修材料

光固化材料生產(chǎn)線(xiàn)

排水管道運維管理

排水管道的運維管理分為五個(gè)系統，分別是直播監理系統、巡檢考核系統、檢測養護修復綜合管理系統、排水監測信息管理系統、大保護綜合管線(xiàn)管理系統。

對于大型的項目，例如黑臭水體治理，需要普查、清淤、檢測、修復綜合治理，管網(wǎng)的項目管理非常關(guān)鍵。中儀股份將所有的動(dòng)態(tài)檢測、巡檢、管網(wǎng)修復疏通、檢測、普查，全部納入到整個(gè)智慧大數據平臺里，根據不同的項目制定了相應的智慧化管理平臺，并且在許多項目中取得了很好的效果。

人員管理、設備管理、檢測軌跡管理、檢測視頻管理;實(shí)現管理人員實(shí)時(shí)監控工程施工狀況、便于監理人員實(shí)時(shí)監控現場(chǎng)作業(yè)規范，設備實(shí)時(shí)定位、檢測軌跡管理、成果實(shí)時(shí)監督。

城鎮排水直播監理大數據平臺

中儀股份武漢水務(wù)局可視化平臺，可以對武漢市水務(wù)局下屬的區水務(wù)局考核評分，并且要打分考核，對于所有設備實(shí)時(shí)檢測的數據，直接可以做云端查看，在辦公室就可以對每個(gè)設備實(shí)現在線(xiàn)監測，了解設備在哪里，正在進(jìn)行什么作業(yè)，作業(yè)項目是什么。

巡檢計劃制定、養護計劃制定、巡檢人員監控、巡檢績(jì)效管理、運維考核管理。巡檢人員全面掌握排水管網(wǎng)分布情況，實(shí)時(shí)監控巡檢人員外勤軌跡，有效監管外業(yè)巡檢業(yè)務(wù)，實(shí)現量化考核。

武漢市排水管渠運維提質(zhì)增效巡檢考評系統

中儀股份參與的典型黑臭水體治理項目中，有對186公里的管道檢測、清淤養護、修復綜合管理系統，經(jīng)過(guò)治理以后，由黑臭水體變成劣五類(lèi)。

管網(wǎng)分析、數據查詢(xún)統計，專(zhuān)題圖展示、檢測數據管理、三維地形管理;以二維、三維電子地圖全方位，多維度對排水管網(wǎng)及附屬設施進(jìn)行展示，提供專(zhuān)題展示、數據查詢(xún)、檢測視頻回放等功能。

小藍經(jīng)開(kāi)區排水管網(wǎng)信息系統

在開(kāi)發(fā)區項目中，開(kāi)發(fā)區智慧排水檢測管理系統，實(shí)現了對排水管道濃度的實(shí)時(shí)監測。

監測設備管理、監測點(diǎn)分布專(zhuān)題圖、監測指標管理、監測數據管理。實(shí)現對管網(wǎng)的實(shí)施動(dòng)態(tài)監測，如：常規的液位，流量，雨量監測，同時(shí)也包含水質(zhì)監測等。

開(kāi)發(fā)區智慧排水管理系統

另外，中儀股份參與的河流治理保護地下管線(xiàn)項目中，實(shí)現了對4000多公里的管道檢測監控。

綜合管線(xiàn)管理、泵站設施管理、泵站巡檢管理、遠程自動(dòng)化控制、污水廠(chǎng)設施管理等。將GIS、BIM、自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行融合應用，結合廠(chǎng)、站、網(wǎng)一體化排水流程體系，實(shí)現提質(zhì)增效。

編輯：趙凡