3月24日，武漢中儀物聯(lián)技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理馮成會(huì )在2023（第二十一屆）水業(yè)戰略論壇上，發(fā)表了主題為“排水管道檢測與非開(kāi)挖修復的管控”的演講。他圍繞著(zhù)排水管道檢測評估與非開(kāi)挖修復的“數字化、信息化、智慧化”等核心內容進(jìn)行展開(kāi)介紹。

核心觀(guān)點(diǎn)

(資料圖片僅供參考)

1、數字化升級，為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng )造了數字高清、無(wú)線(xiàn)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(yōu)勢。

2、中儀股份從源頭排水戶(hù)到末端納水體，圍繞“源-網(wǎng)-站-廠(chǎng)-河”一體化的核心業(yè)務(wù)，打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個(gè)子系統，助力排水管網(wǎng)信息化運維。

3、做系統方案的難點(diǎn)在于要把建設方、運維方、監理方、設計方的關(guān)注要素全部考慮進(jìn)來(lái)。

2022年10月，住房和城鄉建設部發(fā)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(gè)指標差值超過(guò)29%。從中可以看出，管網(wǎng)仍然是而且將長(cháng)期是水務(wù)行業(yè)亟待補齊的短板。

中儀股份作為集排水管網(wǎng)檢測、評估、養護、修復相關(guān)技術(shù)、設備及材料研發(fā)制造為核心產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)，面對管網(wǎng)漏損等問(wèn)題，可以提供完整解決方案。

3月24日，武漢中儀物聯(lián)技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理馮成會(huì )在2023（第二十一屆）水業(yè)戰略論壇上，發(fā)表了主題為“排水管道檢測與非開(kāi)挖修復的管控”的演講。他圍繞著(zhù)排水管道檢測評估與非開(kāi)挖修復的“數字化、信息化、智慧化”等核心內容進(jìn)行展開(kāi)介紹。

馮成會(huì )

01數字化升級，橫向、縱向多維拓展

數字化升級，為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng )造了數字高清、無(wú)線(xiàn)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(yōu)勢。為適用于不同管徑、不同管道內部環(huán)境和不同檢測目的，通過(guò)多種技術(shù)方式實(shí)現了各類(lèi)檢測、修復及預處理設備，結合數字高清和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，實(shí)現設備的物聯(lián)網(wǎng)傳感器化。

在數字化升級上，中儀股份在橫向、縱向分別進(jìn)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(wù)”。

管內-管身-管周

基于數字化信號高清技術(shù)實(shí)現相關(guān)裝備互聯(lián)網(wǎng)監測，中儀股份研發(fā)“管內-管身-管周”病害全空間檢測技術(shù)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?！?/p>

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(jìn)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(jìn)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(zhì)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(jìn)入管道內部，可在視頻檢測的同時(shí)，通過(guò)“沖擊彈性波法”測量管材強度，進(jìn)行管道質(zhì)量評估，對新建或更新管道質(zhì)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(shí)現視頻檢測的同時(shí)，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(wù)目標應用場(chǎng)景檢測技術(shù)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(shí)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(shí)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(kāi)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(jìn)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(jìn)行量化分析?！芭c電視檢測不同，聲吶探頭需要完全沒(méi)入水中，且水深不低于300mm?！?，馮成會(huì )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(jìn)行檢測，其采用螺旋式漂浮滾筒驅動(dòng)，適用于淤積及或水位較高的的管道內部環(huán)境?？赏瑫r(shí)搭載CCTV攝像頭、激光雷達和聲納探頭，實(shí)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(wú)法發(fā)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(zhì)量驗收檢測。

除了采用聲吶對于帶水管道進(jìn)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(lái)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(wú)法發(fā)現和辨別的情況，如：應用于修復后驗證檢測。

裝備-材料-服務(wù)

“裝備-材料-服務(wù)”相結合的非開(kāi)挖修復技術(shù)與產(chǎn)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(gè)子系統

在信息化集成方面，中儀股份從源頭排水戶(hù)到末端納水體，圍繞“源-網(wǎng)-站-廠(chǎng)-河”一體化的核心業(yè)務(wù)，打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個(gè)子系統，助力排水管網(wǎng)信息化運維。

平臺配置管理子系統：實(shí)現各子系統的用戶(hù)、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(wǎng)數據質(zhì)檢入庫子系統：用于排水管網(wǎng)探查測繪數據的采集、整理、質(zhì)檢、成圖和入庫。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)基礎數據入口。

管網(wǎng)智能檢測評估子系統：提供AI在線(xiàn)缺陷評估、缺陷校核、報告輸出等功能?？膳c檢測采集軟件和分析報告軟件進(jìn)行數據同步，多人協(xié)作評估，是鯤鵬平臺的管網(wǎng)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(yè)流程管理等功能。是鯤鵬平臺的管道養護工程業(yè)務(wù)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(jìn)行全生命周期管理，從項目和工單維度出發(fā)，進(jìn)行審批、驗收流程管理和進(jìn)度把控。是鯤鵬平臺的管道修復工程業(yè)務(wù)入口。

管網(wǎng)運維直播監理子系統：實(shí)現管網(wǎng)運維（檢測、養護、修復）過(guò)程中的業(yè)務(wù)數據遠傳和在線(xiàn)直播，提供設備、人員作業(yè)軌跡定位管理。是鯤鵬平臺的業(yè)務(wù)過(guò)程質(zhì)量數據入口。

管網(wǎng)巡檢考評管理子系統：用于規劃管網(wǎng)日常巡查路線(xiàn)，上報處置管網(wǎng)隱患，實(shí)現巡查軌跡定位、臺帳登記、作業(yè)統計和績(jì)效考核評分。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)運維工程業(yè)務(wù)入口。

管網(wǎng)監測預警子系統：主要用于管網(wǎng)在線(xiàn)監測傳感數據的動(dòng)態(tài)展示與異常告警，實(shí)現模型分析和內澇預警功能。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)智能感知數據入口。

排水戶(hù)管理子系統：實(shí)現排水管網(wǎng)源頭的接入許可審批管理，在線(xiàn)抽查、監管排放節點(diǎn)或片區的排放行為。是鯤鵬平臺的源頭排放數據入口。

廠(chǎng)站運維管理子系統：針對水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)各業(yè)務(wù)環(huán)節的全流程在線(xiàn)監控以及生產(chǎn)數據的智能在線(xiàn)分析，為生產(chǎn)運營(yíng)提供智慧決策支撐，是鯤鵬平臺的廠(chǎng)站生產(chǎn)運營(yíng)管控入口。

受納水體監測管理子系統：結合“河、湖長(cháng)制”及流域治理方案，針對末端排放和受納水體進(jìn)行流量和水質(zhì)監測管控，將城市排水向智慧水利融合。

03智慧化管控，通過(guò)案例全過(guò)程展示

如何借助產(chǎn)品和技術(shù)實(shí)現智慧化管控？馮成會(huì )以“宜昌市主城區污水廠(chǎng)網(wǎng)、生態(tài)水網(wǎng)共建項目二期PPP工程”為例，進(jìn)行具體介紹。

中儀股份在“宜昌市兩網(wǎng)共建”項目中負責體育場(chǎng)路片區的光固化整段修復、點(diǎn)位修復和砂漿噴涂修復。體育場(chǎng)路某管段位于體育場(chǎng)路宜昌市民政局前，一段長(cháng)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(shù)取得該管道的實(shí)景三維模型進(jìn)行量化分析。

中儀股份通過(guò)多視圖聯(lián)動(dòng)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(huán)管控、過(guò)程管控引導、在線(xiàn)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(guò)程。

多視圖聯(lián)動(dòng)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(jìn)行多視圖時(shí)空聯(lián)動(dòng)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(dòng)填寫(xiě)缺陷距離、長(cháng)度、時(shí)鐘方位等信息。

同時(shí)，為了驗證全景量化智能評估的準確性，對該管段進(jìn)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(lái)看，三方評估結論保持一致。

進(jìn)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(dòng)篩選出需要修復的管道，給出修復等級、類(lèi)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(guān)費用計算，輸出修復方案。

材料閉環(huán)管控：系統根據修復方案明確材料厚度、長(cháng)度、直徑等規格信息，并依管徑范圍自動(dòng)補充“材料端頭損耗”冗余長(cháng)度，實(shí)現修復材料采購、物流、驗收、入庫、領(lǐng)用等全流程閉環(huán)管控，提供二維碼查詢(xún)材料關(guān)聯(lián)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(guò)程管控引導：現場(chǎng)使用APP依步驟規范操作流程，拍照報送過(guò)程記錄，實(shí)現作業(yè)規范引導和日志記錄，為每段修復留存施工質(zhì)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(xún)二維碼。

在線(xiàn)直播監理：使用直播監理平臺替代傳統旁站監理模式，實(shí)現修復作業(yè)數據遠傳，掌握實(shí)時(shí)施工進(jìn)度、作業(yè)位置軌跡和設備狀態(tài)，依據現場(chǎng)作業(yè)畫(huà)面和過(guò)程執行記錄進(jìn)行在線(xiàn)監理，可按工序評價(jià)指導，即時(shí)導出和分享質(zhì)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(jìn)行對照，修復后的內襯管材表面光滑無(wú)褶皺，同時(shí)消除了管道錯口、脫節、腐蝕、破裂等缺陷。

“修復過(guò)程引導和質(zhì)控報告，分別對應8大類(lèi)非開(kāi)挖修復工法，以UV-CIPP為例?！?，馮成會(huì )說(shuō)道。

驗收對照檢測：對修復后的管道再次進(jìn)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(wú)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(guò)平臺提出結項驗收申請，經(jīng)設計、監理、建設單位審核方案執行情況，查驗進(jìn)度和質(zhì)量證明數據，并逐級審批結項。

馮成會(huì )介紹道：“目前采用智慧管控平臺的非開(kāi)挖修復工程已達29個(gè)項目，共服務(wù)和保障實(shí)施了11.163km的非開(kāi)挖修復?！?/p>

現場(chǎng)問(wèn)答環(huán)節，馮成會(huì )與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護技術(shù)管理與評估工程技術(shù)中心主任王凱軍老師進(jìn)行了互動(dòng)交流，就如何解決管網(wǎng)痛點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)討論。

王凱軍：在中儀股份施工的管網(wǎng)檢測、修復項目里，施工過(guò)程中有哪些難點(diǎn)？

馮成會(huì )：中儀股份作為服務(wù)供應商，從裝備材料上邊，同時(shí)打包服務(wù)，理論來(lái)講我們只需要把自己事情做好，把管材修好、問(wèn)題檢測出來(lái)就OK，但中儀股份希望做的更多。實(shí)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(gè)方面關(guān)注點(diǎn)、數據要素全部打包進(jìn)來(lái)，要推動(dòng)是非常艱難的，所以并沒(méi)有全國大面積鋪開(kāi)。但在八個(gè)非開(kāi)挖技術(shù)及智慧化管控的支撐下，目前已經(jīng)有部分項目應用了。

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