CCTV檢測出現于20世紀50年代的英國,到80年代此項技術基本成熟。世界范圍來看,CCTV檢測已經成為最普遍、高效的排水管道檢測手段,許多國家都制定了CCTV檢測操作規程和評估標準,其中比較具有影響力的包括:英國WRC(WRC(水務研究中心)標準、丹麥標準和日本標準等。在這些標準中詳細規定了CCTV檢測結果的評估體系。如,丹麥標準中將管道缺陷分為結構性缺陷和功能性缺陷,結構性缺陷主要有裂縫/斷裂、變形、接頭錯位、接頭松脫、橡皮圈松脫,共6項;功能性病害主要有樹根侵入、滲入、沉淀、沉積、水位和障礙物,共6項。兩類病害共12項,根據每種缺陷程度的不同建立了完善的評分系統,使得CCTV檢測能夠客觀、準確的反映管道當前的運行狀況,為下一步的養護、維修提供了依據。同期頒布的行業規范亦規定了CCTV檢測的間隔期,定期對排水管道進行“體檢”,形成良性循環。
在國內,CCTV檢測起步較晚,但近幾年在國內一些大城市CCTV檢測發展迅速,由以上海最為突出。2005年上海市水務局在借鑒了國外經驗和大量的本地工程的基礎上,發布了《上海市公共排水管道電視和聲納檢測評估技術規程》,“規程”中詳細闡述了CCTV檢測的設備要求、檢測條件、缺陷定義、評估體系等,是國內首個CCTV檢測技術規程。在實踐中,上海大部分新排管道都采用CCTV進行驗收,對于老舊管道,由于財力限制,還不能完全實現,但也在逐漸推行之中。國內的其他城市,如北京、廣州、杭州、天津等都擁有自己的CCTV設備,由于土質、地下水位、管網鋪設等各有不同,實施起來也是因地而異。
規范標準上,除了以上提到的上海地方標準之外,國家建設部在2007年9月的《城鎮排水管渠與泵站維護管理技術規程》中,首次將排水管道CCTV檢測列入推薦性驗收標準,成為與閉水試驗互補的國家規范,并明確規定了CCTV檢測設備、環境條件等。2012年7月住建部發布了CJJ181《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》,這些都為我市開展這項工作提供了技術依據。
1.基本原理
其原理如同“胃鏡”,即帶有攝像與照明功能于一身的攝像頭在管道內穿行,同時為管道攝像,“眼見為實”地診斷管道使用狀態。為了獲得清晰的的圖像,CCTV設備一般都配有亮度可調節的燈光,可旋轉的攝像頭,高度可調節的支架等。
標準的管道檢測專用CCTV由以下部分組成(見圖):
-行走、攝像和照明部分
-線纜部分
-控制部分組成
按行走方式可分為:推桿式、拉拽式、自走式。推桿式和拉拽式靠人力驅動,自走式則靠電機驅動。
拉拽式的承載工具一般有雪橇和漂浮筏二種。
自走式的承載工具有輪式車和履帶式車兩種。
CCTV的攝像頭有固定焦距和可變焦距之分,在購置時由用戶自行選配?,F行市場所售的攝像頭都具備有自動對焦功能。模擬信號輸出的攝像頭將逐漸淘汰,取而代之的是數字式的。
CCTV的照明系統一般由泛光燈和聚光燈組成,泛光燈為整個拍攝面提供照度,而聚光燈則隨動攝像頭為拍攝點提供照明。光源有冷熱之分,近些年以LED為代表的冷光源逐步取代了常規的熱光源。
CCTV的線纜系統由線纜盤和線纜組成。線纜盤有手動、半自動和全自動三種。手動線纜盤全靠人力搖動手柄收放電纜。半自動線纜盤則是電機驅動,當爬行器在管道中前進或倒退時需人工配合按動控制按鈕。全自動線纜盤則無需人工干預。CCTV的線纜不同于一般的電纜,它除了具有傳輸電信號基本功能外,還具有很強的抗拉能力。
控制系統是將動力、照明、圖像攝取和存放的管理集成在一個控制箱內。它一般由集成線路板、變壓器、顯示器和硬盤等硬件組成。
2.CCTV檢測施工過程
通常,CCTV系統安裝在自走車上,進入管道內進行攝像記錄,技術人員根據檢測錄像,進行管道狀況的判讀。除此之外,為配合CCTV檢測還需進行必要的管道臨時封堵、管道疏通清洗、抽水降水等配合工作。一般過程如下:
現場踏勘:在拿到任務書后,必須去現場了解檢測目的、范圍、管道直徑、埋深、水位、連接關系、流向、流量等信息,有助于確定適合的施工方案;
判斷水位高:“規程”中規定適宜采用CCTV檢測的管道水位應控制在管徑的1/3以下,這樣可以保證大部分管壁暴露出來。如果水位滿足檢測要求,即可進入下工序。若不能滿足,則要做降水處理;
封堵與抽水:為配合CCTV檢測的管道臨時封堵多以橡膠氣囊封堵為主,亦可采用機械式管塞、潛水磚封等方式(有關管道封堵與抽水內容請參看第七章);
疏通清洗:對老舊排水管道檢測前,為獲得管內壁真實影像,保證檢測順利進行,必須徹底消除附著在管壁上的污垢,常用的方法是利用高壓水疏通清洗(有關管道疏通清洗內容請參看第二章)。
CCTV檢測:首先將遠程控制彩色CCTV檢視鏡頭送入已清洗好的排水管線內,將管道內的狀況同時傳輸到電視監視屏幕和電腦上。操作人員通過專用軟件可將整個檢測過程逐一檢查并錄制成數字影像文件(mp4/mpg/avi等)存儲在電腦硬盤內,如在檢測的過程中有異?,F象發生時,操作人員可通過專用軟件將異常點位置、方位、異?,F象的種類如積水、破裂、脫節、腐蝕等等數據記錄下來,并可抓拍照片存入電腦內。為便于后期對檢視結果分析和判讀,在CCTV檢測時,異常點將停留片刻(5秒以上),以獲得清晰的影像。在CCTV檢測結束后,所有的檢測過程中產生的文件(影像文件)將轉化成可在客戶電腦上瀏覽和播放的文件格式,并刻成光盤供用戶使用。
3.CCTV檢測設備
CCTV的基本設備包括:攝像頭、爬行器、燈光、線纜、監視器、錄像和計算機控制系統、長度測量儀等。目前國際上一些知名品牌有:IPEK、Aries、IBAK等;國內有已有多家公司組裝生產各種型號的CCTV設備。雖然CCTV設備種類繁多,但是其功能大同小異。由主控制器控制具有攝像功能的“機器人”爬行器在管道內行走,進行內部檢測。