CCTV檢測(cè)技術(shù)在揚(yáng)州市老舊小區(qū)雨污水分流改造工程中的應(yīng)用

孫勇，賴東杰

(1.揚(yáng)州市政管網(wǎng)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000； 2.中國(guó)兵器工業(yè)北方勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，河北 石家莊 050499)

1 引 言

蘇污防攻堅(jiān)指〔2020〕1號(hào)文《江蘇省城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效精準(zhǔn)攻堅(jiān)“333”行動(dòng)方案》，江蘇省打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)指揮部2020年提出為改善城市水環(huán)境質(zhì)量，加快補(bǔ)齊城鎮(zhèn)污水收集和處理設(shè)施短板，提升城鎮(zhèn)污水收集處理效能，江蘇決定在全省縣以上城市開(kāi)展以“三消除”“三整治”“三提升”為主要內(nèi)容的城鎮(zhèn)污水處理提質(zhì)增效精準(zhǔn)行動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)揚(yáng)府辦發(fā)〔2019〕84號(hào)文《揚(yáng)州市城市污水提質(zhì)增效三年行動(dòng)實(shí)施方案》，揚(yáng)州市人民政府辦公室2019年提出的城市建成區(qū)2019年底消除黑臭水體，城市生活污水集中處理率不低于97%，污泥無(wú)害化處理處置率100%，城市污水處理廠進(jìn)水生化需氧量(BOD)濃度不低于100 mg/L，化學(xué)需氧量(CODcr)濃度不低于 260 mg/L，污水處理系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)低水位運(yùn)行的目標(biāo)。揚(yáng)州市政府決定對(duì)揚(yáng)州市老舊小區(qū)、工業(yè)企業(yè)排水、“小散亂”排水、陽(yáng)臺(tái)和單位庭院排水進(jìn)行改造，達(dá)到消除黑臭水體、消除污水直排口和消除污水管網(wǎng)空白區(qū)的目的，最終實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水處理綜合能力提升、新建污水管網(wǎng)質(zhì)量管控水平提升和污水管網(wǎng)檢測(cè)修復(fù)和養(yǎng)護(hù)管理水平提升的目標(biāo)。

揚(yáng)州市老舊小區(qū)雨污混流，特別是立管混流、錯(cuò)接嚴(yán)重，絕大部分雨水立管都有污水(陽(yáng)臺(tái)水)接入，導(dǎo)致旱季雨水管道有污水，工業(yè)企業(yè)排水、“小散亂”排水現(xiàn)象嚴(yán)重。加上老舊小區(qū)管理混亂，責(zé)任不清，排水管道長(zhǎng)期缺乏管養(yǎng)，私接、亂接問(wèn)題非常普遍，管道淤積、破損嚴(yán)重，造成排水不暢，污水外溢和雨季內(nèi)澇問(wèn)題非常嚴(yán)重。市政污水管網(wǎng)管網(wǎng)的現(xiàn)狀是高水位滿負(fù)荷運(yùn)行，靠近污水處理廠的下游管道水位更高，很多檢查井內(nèi)根本看不到管，水位接近檢查井井口，排水低峰期水位依然如此，因此推斷管道運(yùn)行不暢，存在外來(lái)水匯入。由于市政污水管網(wǎng)高水位運(yùn)行，會(huì)導(dǎo)致小區(qū)污水排出不暢，嚴(yán)重的甚至存在倒灌問(wèn)題。

CCTV檢測(cè)是保證城市排水管網(wǎng)的建設(shè)質(zhì)量和運(yùn)行情況的重要手段，通過(guò)CCTV檢測(cè)，全面、直觀反映管道內(nèi)部的質(zhì)量情況及管道的運(yùn)行狀況，同時(shí)節(jié)約了運(yùn)營(yíng)期間的維護(hù)費(fèi)用，其次是對(duì)運(yùn)行中管網(wǎng)進(jìn)行定期“體檢”，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中管道的質(zhì)量狀況和排水暢通情況，為管道修復(fù)和合理養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)，為解決城市內(nèi)澇保駕護(hù)航。

排水管道CCTV管道內(nèi)窺檢測(cè)技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代，主要應(yīng)用在城市排水管道系統(tǒng)的檢測(cè)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。該技術(shù)在我國(guó)起步較晚，20世紀(jì)末首先在香港投入使用，直到21世紀(jì)初才由香港引入到國(guó)內(nèi)的發(fā)達(dá)城市上海和北京，后來(lái)在廣州、深圳兩地逐步發(fā)展壯大，最近幾年才逐步發(fā)展到內(nèi)地各個(gè)城市，并且發(fā)展勢(shì)頭非常迅猛，很多城市都在開(kāi)展排水管道CCTV檢測(cè)，揚(yáng)州也不例外，在本次老舊小區(qū)、工業(yè)企業(yè)排水、“小散亂”排水雨污分流改造工程中加以試行和推廣運(yùn)用取得了良好的效果。

2 CCTV檢測(cè)方法介紹

2.1 工作原理

排水管道CCTV檢測(cè)技術(shù)工作原理是通過(guò)攝像機(jī)器人對(duì)管道內(nèi)部進(jìn)行全程攝像檢測(cè)，對(duì)管道內(nèi)的破損、滲漏、錯(cuò)口、脫節(jié)、腐蝕、異物穿入等狀況進(jìn)行探測(cè)和攝像，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)部長(zhǎng)距離檢測(cè)，實(shí)時(shí)觀察并能夠保存錄像資料，將錄像傳輸?shù)降孛?，由?zhuān)業(yè)的檢測(cè)工程師對(duì)所有的影像資料進(jìn)行判讀，通過(guò)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)軟件對(duì)管道現(xiàn)狀進(jìn)行分析、評(píng)估，有效地查明管道內(nèi)部破損情況、防腐狀況及滲漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，科學(xué)全面地了解管道的現(xiàn)狀，并對(duì)排水管道運(yùn)行質(zhì)量及功能狀況進(jìn)行綜合、科學(xué)的評(píng)價(jià)。

2.2 儀器設(shè)備

CCTV檢測(cè)主要設(shè)備由主控制器、電纜盤(pán)、爬行器和鏡頭四個(gè)部分組成，如圖1所示。

圖1 CCTV檢測(cè)主要設(shè)備

2.3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)要求及步驟

通常情況下，CCTV檢測(cè)不應(yīng)帶水作業(yè)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)條件無(wú)法滿足時(shí)，應(yīng)采取封堵、降水等措施降低水位，確保管道內(nèi)水位不大于管道直徑的20%。如果管道有淤積，可采用高壓清洗車(chē)進(jìn)行沖洗，去除管內(nèi)沉積物、障礙物等臟物，保證拍攝到效果良好的視頻錄像。

CCTV常用的檢測(cè)方法和工作步驟如圖2所示：

圖2 CCTV檢測(cè)工作步驟

復(fù)雜情況下，如過(guò)路、穿越立交或穿越河道的頂管、拖拉管，由于管道埋設(shè)較深，管道標(biāo)高低于兩側(cè)，管道內(nèi)容易積水很難抽干的情況，遇到這種管道檢測(cè)無(wú)法采用普通的CCTV檢測(cè)儀，可采用水陸全地形CCTV檢測(cè)系統(tǒng)，它可以解決傳統(tǒng)爬行器無(wú)法在水中或淤泥中行進(jìn)的問(wèn)題。水陸全地形CCTV檢測(cè)系統(tǒng)爬行器及工作場(chǎng)景照片如圖3所示：

圖3 水陸全地形CCTV檢測(cè)系統(tǒng)

2.4 CCTV檢測(cè)流程

排水管道CCTV檢測(cè)基本流程應(yīng)包括資料收集、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、水位及淤積判斷、封堵抽水及清洗(根據(jù)管道狀況開(kāi)展)、現(xiàn)場(chǎng)CCTV檢測(cè)、檢測(cè)數(shù)據(jù)處理(影像編輯、缺陷判讀)及成果報(bào)告編制，流程圖如圖4所示。

圖4 排水管道CCTV檢測(cè)流程圖

2.5 檢測(cè)數(shù)據(jù)處理

結(jié)合揚(yáng)州排水管網(wǎng)內(nèi)窺檢測(cè)成果格式要求，本次內(nèi)窺檢測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件是在Windows10操作系統(tǒng)下開(kāi)發(fā)的，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言采用Visual Basic6.0，數(shù)據(jù)庫(kù)使用的是Microsoft Office Access 2003及以上版本的*.mdb文件，圖形控件使用的是AutoCAD2008。

內(nèi)窺檢測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件主要六大功能模塊：【工程管理】、【數(shù)據(jù)導(dǎo)入】、【數(shù)據(jù)處理】、【數(shù)據(jù)檢查】、【數(shù)據(jù)導(dǎo)出】和【數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)】，如圖5所示。

圖5 內(nèi)窺檢測(cè)數(shù)據(jù)處理軟件模塊

該軟件管段缺陷評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的是CJJ181-2012《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》，缺陷點(diǎn)分布圖缺陷符號(hào)參照《深圳市市政排水管道電視及聲吶檢測(cè)評(píng)估技術(shù)規(guī)程(試行)》符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。軟件實(shí)現(xiàn)從原始采集的數(shù)據(jù)導(dǎo)入開(kāi)始，通過(guò)數(shù)據(jù)處理功能模塊轉(zhuǎn)換為滿足符合規(guī)程要求的成果數(shù)據(jù)內(nèi)容，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)檢查模塊查錯(cuò)后，將不符合要求的檢測(cè)記錄查找出來(lái)并進(jìn)行全面修改，軟件最大的特點(diǎn)是能夠按照要求自動(dòng)導(dǎo)出檢測(cè)成果報(bào)告以及生成缺陷點(diǎn)分布圖，也可以自動(dòng)生成檢測(cè)缺陷成果表(缺陷圖片自動(dòng)插入成果表)、統(tǒng)計(jì)表、匯總表和管段評(píng)估表等，大大減少人工操作過(guò)程，避免造成人為錯(cuò)誤，可極大提高工作效率，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能模塊進(jìn)一步完善成果表報(bào)告的缺陷統(tǒng)計(jì)與分析。

軟件生成的成果還有另一大特色，不論是缺陷匯總表，還是缺陷統(tǒng)計(jì)表、成果表和管段評(píng)估表，都可以人為選擇按照不同缺陷等級(jí)、評(píng)估等級(jí)設(shè)置不同的背景顏色，使得報(bào)告打印效果既美觀又直觀，一目了然，如表1所示：

表1 缺陷等級(jí)、評(píng)估等級(jí)顏色對(duì)應(yīng)表

3 CCTV檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用

3.1 揚(yáng)州市老舊小區(qū)雨污水分流改造工程項(xiàng)目

根據(jù)江蘇省人民政府辦公廳2018年12月14日印發(fā)的《江蘇省城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)實(shí)施方案》，提出加快推進(jìn)建筑小區(qū)、企事業(yè)單位內(nèi)部和市政雨污水管道混錯(cuò)接改造。城市新區(qū)建設(shè)應(yīng)當(dāng)實(shí)行雨污分流，老城區(qū)積極推進(jìn)雨污分流改造。

3.2 解決揚(yáng)州市老舊小區(qū)雨污水分流改造工程中的哪些問(wèn)題

首先排水管道CCTV檢測(cè)解決了人員不能直接進(jìn)入或者雖可以直接進(jìn)入但有可能存在安全隱患的排水管道檢測(cè)問(wèn)題。老舊小區(qū)管網(wǎng)管徑較小，一般以 300 mm、400 mm管徑居多，支管的管徑多為 150 mm或 200 mm的塑膠管，在引入CCTV檢測(cè)方法之前，人們對(duì)小區(qū)內(nèi)的排水管網(wǎng)內(nèi)部隱患問(wèn)題基本束手無(wú)策，在檢查井井口很難發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)部的問(wèn)題。通過(guò)CCTV檢測(cè)可以快速、直觀反映管道內(nèi)部安全隱患，針對(duì)隱患部位提出解決辦法。

其次通過(guò)CCTV檢測(cè)，及時(shí)查明老舊小區(qū)雨污水管道內(nèi)部的質(zhì)量運(yùn)行情況和管道排水暢通情況，為老舊小區(qū)雨污分流改造提供修復(fù)和設(shè)計(jì)依據(jù)。揚(yáng)州市老舊小區(qū)管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)久，管道雨污分流不徹底，很多小區(qū)甚至只有一條排水管道(以污水排放為主)，雨水多是立管散排通過(guò)路面或兩側(cè)的水溝排水，通過(guò)CCTV檢測(cè)發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)部質(zhì)量問(wèn)題，也就是結(jié)構(gòu)性缺陷，如破裂(如表2所示)、錯(cuò)口(如表3所示)、滲漏、脫節(jié)和異物穿入等，找到準(zhǔn)確的病害位置進(jìn)行修復(fù)和改造；也可以發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)部的功能性缺陷，如殘墻/壩根(如表4所示)、淤積和堵塞位置，通過(guò)疏通確保管道暢通。

表2 管道破裂4級(jí)(案例1)

表3 管道錯(cuò)口3級(jí)(案例2)

表4 管道殘墻/壩根3級(jí)(案例3)

CCTV檢測(cè)還對(duì)查找管道特殊結(jié)構(gòu)部位，如接口、變徑(如表5所示)、修補(bǔ)位、已被掩埋了的井位或暗井，堵塞原因、私接亂排、污染源來(lái)源、歷史遺留下來(lái)的老舊溝渠定位定深起到關(guān)鍵作用，為老舊管網(wǎng)改造、消黑除臭、水質(zhì)提升工程提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)依據(jù)。

表5 管道變徑(案例4)

4 CCTV檢測(cè)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)

排水管道內(nèi)窺檢測(cè)常規(guī)方法除了CCTV檢測(cè)以外，還有QV檢測(cè)、聲吶檢測(cè)兩種，通過(guò)揚(yáng)州市老舊小區(qū)雨污分流改造工程對(duì)比三種檢測(cè)方法，既有它們的共同點(diǎn)，又有各自的優(yōu)劣點(diǎn)，總結(jié)如表6所示：

表6 三種內(nèi)窺檢測(cè)方法的共同點(diǎn)和優(yōu)劣點(diǎn)

5 結(jié) 語(yǔ)

CCTV檢測(cè)技術(shù)為揚(yáng)州市老舊小區(qū)排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷狀況檢測(cè)提供了直觀、快速有效、經(jīng)濟(jì)的解決方案，為老舊小區(qū)地下排水管道系統(tǒng)的修復(fù)和改造提供了全面、準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)。為排水管道從業(yè)人員減少下井作業(yè)規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)保駕護(hù)航，為國(guó)家十四五規(guī)劃建設(shè)高質(zhì)量城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)，推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施高質(zhì)量建設(shè)和運(yùn)維，有效改善我國(guó)城鎮(zhèn)水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量提供了有力保障。