3月24日，武漢中儀物聯(lián)技術股份有限公司副總經(jīng)理馮成會在2023（第二十一屆）水業(yè)戰(zhàn)略論壇上，發(fā)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(shù)字化、信息化、智慧化”等核心內(nèi)容進行展開介紹。

核心觀點

1、數(shù)字化升級，為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng)造了數(shù)字高清、無線操控、多維拓展、數(shù)據(jù)遠傳、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項主要優(yōu)勢。

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

3、做系統(tǒng)方案的難點在于要把建設方、運維方、監(jiān)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(xiāng)建設部發(fā)布《2021年城鄉(xiāng)建設統(tǒng)計年鑒》和《2021年城市建設統(tǒng)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(wǎng)仍然是而且將長期是水務行業(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(yǎng)護、修復相關技術、設備及材料研發(fā)制造為核心產(chǎn)業(yè)的高新技術企業(yè)，面對管網(wǎng)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(lián)技術股份有限公司副總經(jīng)理馮成會在2023（第二十一屆）水業(yè)戰(zhàn)略論壇上，發(fā)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(shù)字化、信息化、智慧化”等核心內(nèi)容進行展開介紹。

馮成會

01數(shù)字化升級，橫向、縱向多維拓展

數(shù)字化升級，為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng)造了數(shù)字高清、無線操控、多維拓展、數(shù)據(jù)遠傳、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項主要優(yōu)勢。為適用于不同管徑、不同管道內(nèi)部環(huán)境和不同檢測目的，通過多種技術方式實現(xiàn)了各類檢測、修復及預處理設備，結(jié)合數(shù)字高清和無線傳輸技術，實現(xiàn)設備的物聯(lián)網(wǎng)傳感器化。

在數(shù)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(nèi)-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(nèi)-管身-管周

基于數(shù)字化信號高清技術實現(xiàn)相關裝備互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測，中儀股份研發(fā)“管內(nèi)-管身-管周”病害全空間檢測技術與裝備，包括管道內(nèi)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(nèi)部狀況檢測方面，常規(guī)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(diào)查評估管道內(nèi)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(jié)構(gòu)應力及穩(wěn)定復核計算的重要參數(shù)，中儀股份采用彈性波機器人進入管道內(nèi)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(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，實現(xiàn)視頻檢測的同時，從內(nèi)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(gòu)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(xiàn)管道變形率計算和沉積狀況分析，為修復設計提供參數(shù)依據(jù)。

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(gòu)建大型管涵三維模型，用于摸排箱涵走向和內(nèi)部狀況，開展雨污分流、排口調(diào)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(xù)管壁輪廓數(shù)據(jù)，并構(gòu)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(qū)動，適用于淤積及或水位較高的的管道內(nèi)部環(huán)境。可同時搭載CCTV攝像頭、激光雷達和聲納探頭，實現(xiàn)“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(fā)現(xiàn)因接口不嚴密、管材抗?jié)B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?jié)B性能差或存在細小裂縫所造成的滲漏，聲吶無法發(fā)現(xiàn)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(jié)合的非開挖修復技術與產(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》多個子系統(tǒng)

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(wǎng)-站-廠-河”一體化的核心業(yè)務，打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個子系統(tǒng)，助力排水管網(wǎng)信息化運維。

平臺配置管理子系統(tǒng)：實現(xiàn)各子系統(tǒng)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(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫底座。

管網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)檢入庫子系統(tǒng)：用于排水管網(wǎng)探查測繪數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)入口。

管網(wǎng)智能檢測評估子系統(tǒng)：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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)入口。

管道養(yǎng)護工程管理子系統(tǒng)：用于管道功能性缺陷的處置，包括養(yǎng)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(yǎng)護工程業(yè)務入口。

管道修復工程管理子系統(tǒng)：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(fā)，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(yè)務入口。

管網(wǎng)運維直播監(jiān)理子系統(tǒng)：實現(xiàn)管網(wǎng)運維（檢測、養(yǎng)護、修復）過程中的業(yè)務數(shù)據(jù)遠傳和在線直播，提供設備、人員作業(yè)軌跡定位管理。是鯤鵬平臺的業(yè)務過程質(zhì)量數(shù)據(jù)入口。

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

管網(wǎng)監(jiān)測預警子系統(tǒng)：主要用于管網(wǎng)在線監(jiān)測傳感數(shù)據(jù)的動態(tài)展示與異常告警，實現(xiàn)模型分析和內(nèi)澇預警功能。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)智能感知數(shù)據(jù)入口。

排水戶管理子系統(tǒng)：實現(xiàn)排水管網(wǎng)源頭的接入許可審批管理，在線抽查、監(jiān)管排放節(jié)點或片區(qū)的排放行為。是鯤鵬平臺的源頭排放數(shù)據(jù)入口。

廠站運維管理子系統(tǒng)：針對水務企業(yè)生產(chǎn)各業(yè)務環(huán)節(jié)的全流程在線監(jiān)控以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能在線分析，為生產(chǎn)運營提供智慧決策支撐，是鯤鵬平臺的廠站生產(chǎn)運營管控入口。

受納水體監(jiān)測管理子系統(tǒng)：結(jié)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(zhì)監(jiān)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(chǎn)品和技術實現(xiàn)智慧化管控？馮成會以“宜昌市主城區(qū)污水廠網(wǎng)、生態(tài)水網(wǎng)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(wǎng)共建”項目中負責體育場路片區(qū)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(lián)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(huán)管控、過程管控引導、在線直播監(jiān)理、驗收對照檢測、結(jié)項審批驗收，完成該項目修復的全過程。

多視圖聯(lián)動分析：結(jié)合全景量化數(shù)據(jù)構(gòu)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(lián)動分析，明確了管道存在嚴重的腐蝕、錯口、脫節(jié)、破裂等缺陷。

智能缺陷識別：結(jié)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(jù)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(guī)CCTV檢測，調(diào)用AI評估算法60秒內(nèi)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(jié)果來看，三方評估結(jié)論保持一致。

進一步制定智能修復方案。修復管理子系統(tǒng)從檢測評估成果數(shù)據(jù)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(nèi)徑、變形率等參數(shù)，可快速完成內(nèi)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(huán)管控：系統(tǒng)根據(jù)修復方案明確材料厚度、長度、直徑等規(guī)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(xiàn)修復材料采購、物流、驗收、入庫、領用等全流程閉環(huán)管控，提供二維碼查詢材料關聯(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。

過程管控引導：現(xiàn)場使用APP依步驟規(guī)范操作流程，拍照報送過程記錄，實現(xiàn)作業(yè)規(guī)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(shù)據(jù)，并為每段修復管道建立日志回溯查詢二維碼。

在線直播監(jiān)理：使用直播監(jiān)理平臺替代傳統(tǒng)旁站監(jiān)理模式，實現(xiàn)修復作業(yè)數(shù)據(jù)遠傳，掌握實時施工進度、作業(yè)位置軌跡和設備狀態(tài)，依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)畫面和過程執(zhí)行記錄進行在線監(jiān)理，可按工序評價指導，即時導出和分享質(zhì)量管控報告，施工效率提升35%，數(shù)據(jù)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(nèi)部影像進行對照，修復后的內(nèi)襯管材表面光滑無褶皺，同時消除了管道錯口、脫節(jié)、腐蝕、破裂等缺陷。

“修復過程引導和質(zhì)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(nèi)襯管材表面完光滑無褶皺。

結(jié)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(shù)據(jù)記錄，是項目驗收的重要依據(jù)。修復完成后可通過平臺提出結(jié)項驗收申請，經(jīng)設計、監(jiān)理、建設單位審核方案執(zhí)行情況，查驗進度和質(zhì)量證明數(shù)據(jù)，并逐級審批結(jié)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(xiàn)場問答環(huán)節(jié)，馮成會與清華大學環(huán)境學院教授、國家環(huán)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(wǎng)痛點問題展開討論。

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(tǒng)設計包含建設方、運維方、設計方、監(jiān)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(shù)據(jù)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(jīng)有部分項目應用了。

編輯：李丹