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昱創(chuàng)
核心觀點(diǎn)
1、數(shù)字化升級(jí)，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(yuǎn)傳、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項(xiàng)主要優(yōu)勢(shì)。
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(wù)，打造了《鯤鵬智慧排水平臺(tái)》的多個(gè)子系統(tǒng)，助力排水管網(wǎng)信息化運(yùn)維。
3、做系統(tǒng)方案的難點(diǎn)在于要把建設(shè)方、運(yùn)維方、監(jiān)理方、設(shè)計(jì)方的關(guān)注要素全部考慮進(jìn)來。
2022年10月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《2021年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》和《2021年城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，首次公布全國(guó)及各省城市生活污水集中收集率指標(biāo)。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(dá)97.89%，兩個(gè)指標(biāo)差值超過29%。從中可以看出，管網(wǎng)仍然是而且將長(zhǎng)期是水務(wù)行業(yè)亟待補(bǔ)齊的短板。
中儀股份作為集排水管網(wǎng)檢測(cè)、評(píng)估、養(yǎng)護(hù)、修復(fù)相關(guān)技術(shù)、設(shè)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(duì)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(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(zhàn)略論壇上，發(fā)表了主題為“排水管道檢測(cè)與非開挖修復(fù)的管控”的演講。他圍繞著排水管道檢測(cè)評(píng)估與非開挖修復(fù)的“數(shù)字化、信息化、智慧化”等核心內(nèi)容進(jìn)行展開介紹。
01 數(shù)字化升級(jí)，橫向、縱向多維拓展
數(shù)字化升級(jí)，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(yuǎn)傳、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項(xiàng)主要優(yōu)勢(shì)。為適用于不同管徑、不同管道內(nèi)部環(huán)境和不同檢測(cè)目的，通過多種技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)了各類檢測(cè)、修復(fù)及預(yù)處理設(shè)備，結(jié)合數(shù)字高清和無線傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)傳感器化。
在數(shù)字化升級(jí)上，中儀股份在橫向、縱向分別進(jìn)行了多維擴(kuò)展。橫向多維拓展包括“管內(nèi)-管身-管周”和“測(cè)漏-量化-復(fù)合”，縱向多維拓展包括“裝備-材料-服務(wù)”。
管內(nèi)-管身-管周
基于數(shù)字化信號(hào)高清技術(shù)實(shí)現(xiàn)相關(guān)裝備互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，中儀股份研發(fā)“管內(nèi)-管身-管周”病害全空間檢測(cè)技術(shù)與裝備，包括管道內(nèi)部狀況檢測(cè)、管材自身強(qiáng)度檢測(cè)、管道周邊土體病害檢測(cè)。”
管道內(nèi)部狀況檢測(cè)方面，常規(guī)管道降水、清洗后主要采用潛望鏡和CCTV機(jī)器人進(jìn)行電視檢測(cè)；對(duì)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(cè)，調(diào)查評(píng)估管道內(nèi)部狀況。
管材自身強(qiáng)度檢測(cè)方面，管道強(qiáng)度作為反應(yīng)管道質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，也是結(jié)構(gòu)應(yīng)力及穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算的重要參數(shù)，中儀股份采用彈性波機(jī)器人進(jìn)入管道內(nèi)部，可在視頻檢測(cè)的同時(shí)，通過“沖擊彈性波法”測(cè)量管材強(qiáng)度，進(jìn)行管道質(zhì)量評(píng)估，對(duì)新建或更新管道質(zhì)量驗(yàn)收具有重要意義。
管道周邊土體病害檢測(cè)方面，中儀股份將CCTV機(jī)器人搭載探地雷達(dá)打造管中雷達(dá)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)視頻檢測(cè)的同時(shí)，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(cè)漏-量化-復(fù)合
“測(cè)漏-量化-復(fù)合”多任務(wù)目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景檢測(cè)技術(shù)與裝備，包括缺陷量化檢測(cè)、復(fù)合型檢測(cè)、滲漏定位檢測(cè)三方面。
缺陷量化檢測(cè)包括全景激光量化檢測(cè)、三維激光掃描檢測(cè)、聲納檢測(cè)等。
全景激光量化檢測(cè)：采用CCTV搭載激光雷達(dá)與全景鏡頭，構(gòu)建管道實(shí)景三維模型，準(zhǔn)確判定和量化缺陷指標(biāo)(包括細(xì)微裂縫的識(shí)別和測(cè)量)，實(shí)現(xiàn)管道變形率計(jì)算和沉積狀況分析，為修復(fù)設(shè)計(jì)提供參數(shù)依據(jù)。
三維激光掃描檢測(cè)：采用箱涵檢測(cè)機(jī)器人搭載三維激光雷達(dá)，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(cè)：采用三維管道聲納成像儀對(duì)帶水管道進(jìn)行檢測(cè)，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(jìn)行量化分析。“與電視檢測(cè)不同，聲吶探頭需要完全沒入水中，且水深不低于300mm。”，馮成會(huì)介紹道。
對(duì)于不具備清淤和降水處理?xiàng)l件的管道，可采用全地形高清CCTV機(jī)器人進(jìn)行檢測(cè)，其采用螺旋式漂浮滾筒驅(qū)動(dòng)，適用于淤積及或水位較高的的管道內(nèi)部環(huán)境?？赏瑫r(shí)搭載CCTV攝像頭、激光雷達(dá)和聲納探頭，實(shí)現(xiàn)“水面以上+水面以下”同步檢測(cè)。
電法滲漏定位檢測(cè)：其它設(shè)備無法發(fā)現(xiàn)因接口不嚴(yán)密、管材抗?jié)B性能差或存在細(xì)小裂縫所造成的管道滲漏，可使用電法檢測(cè)，如：應(yīng)用于修復(fù)更新后的管道質(zhì)量驗(yàn)收檢測(cè)。
除了采用聲吶對(duì)于帶水管道進(jìn)行三維成像檢測(cè)和量化分析以外，還可以采用電法測(cè)漏儀來檢查管道是否存在泄漏。特別是因管道接口不嚴(yán)密、管材抗?jié)B性能差或存在細(xì)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(yīng)用于修復(fù)后驗(yàn)證檢測(cè)。
裝備-材料-服務(wù)
“裝備-材料-服務(wù)”相結(jié)合的非開挖修復(fù)技術(shù)與產(chǎn)品，包括紫外光固化修復(fù)裝備與材料、砂漿噴涂修復(fù)裝備與材料、聚氨酯噴涂修復(fù)裝備與材料。
02 信息化集成，打造《鯤鵬智慧排水平臺(tái)》多個(gè)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(wù)，打造了《鯤鵬智慧排水平臺(tái)》的多個(gè)子系統(tǒng)，助力排水管網(wǎng)信息化運(yùn)維。
平臺(tái)配置管理子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的用戶、角色、權(quán)限、設(shè)備、單位、審批流程等配置管理功能。是鯤鵬平臺(tái)的配置管理工具，也是系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫(kù)底座。
管網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)檢入庫(kù)子系統(tǒng)：用于排水管網(wǎng)探查測(cè)繪數(shù)據(jù)的采集、整理、質(zhì)檢、成圖和入庫(kù)。是鯤鵬平臺(tái)的管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入口。
管網(wǎng)智能檢測(cè)評(píng)估子系統(tǒng)：提供AI在線缺陷評(píng)估、缺陷校核、報(bào)告輸出等功能?？膳c檢測(cè)采集軟件和分析報(bào)告軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，多人協(xié)作評(píng)估，是鯤鵬平臺(tái)的管網(wǎng)檢測(cè)評(píng)估成果數(shù)據(jù)入口。
管道養(yǎng)護(hù)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(hù)方案設(shè)計(jì)預(yù)算、項(xiàng)目及工單作業(yè)流程管理等功能。是鯤鵬平臺(tái)的管道養(yǎng)護(hù)工程業(yè)務(wù)入口。
管道修復(fù)工程管理子系統(tǒng)：可對(duì)管道修復(fù)工程的設(shè)計(jì)、預(yù)算、施工、驗(yàn)收等，進(jìn)行全生命周期管理，從項(xiàng)目和工單維度出發(fā)，進(jìn)行審批、驗(yàn)收流程管理和進(jìn)度把控。是鯤鵬平臺(tái)的管道修復(fù)工程業(yè)務(wù)入口。
管網(wǎng)運(yùn)維直播監(jiān)理子系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)維(檢測(cè)、養(yǎng)護(hù)、修復(fù))過程中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和在線直播，提供設(shè)備、人員作業(yè)軌跡定位管理。是鯤鵬平臺(tái)的業(yè)務(wù)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)入口。
管網(wǎng)巡檢考評(píng)管理子系統(tǒng)：用于規(guī)劃管網(wǎng)日常巡查路線，上報(bào)處置管網(wǎng)隱患，實(shí)現(xiàn)巡查軌跡定位、臺(tái)帳登記、作業(yè)統(tǒng)計(jì)和績(jī)效考核評(píng)分。是鯤鵬平臺(tái)的管網(wǎng)運(yùn)維工程業(yè)務(wù)入口。
管網(wǎng)監(jiān)測(cè)預(yù)警子系統(tǒng)：主要用于管網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)傳感數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)展示與異常告警，實(shí)現(xiàn)模型分析和內(nèi)澇預(yù)警功能。是鯤鵬平臺(tái)的管網(wǎng)智能感知數(shù)據(jù)入口。
排水戶管理子系統(tǒng)：實(shí)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(diǎn)或片區(qū)的排放行為。是鯤鵬平臺(tái)的源頭排放數(shù)據(jù)入口。
廠站運(yùn)維管理子系統(tǒng)：針對(duì)水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)各業(yè)務(wù)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(yùn)營(yíng)提供智慧決策支撐，是鯤鵬平臺(tái)的廠站生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管控入口。
受納水體監(jiān)測(cè)管理子系統(tǒng)：結(jié)合“河、湖長(zhǎng)制”及流域治理方案，針對(duì)末端排放和受納水體進(jìn)行流量和水質(zhì)監(jiān)測(cè)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(shù)實(shí)現(xiàn)智慧化管控？馮成會(huì)以“宜昌市主城區(qū)污水廠網(wǎng)、生態(tài)水網(wǎng)共建項(xiàng)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(xiàng)目中負(fù)責(zé)體育場(chǎng)路片區(qū)的光固化整段修復(fù)、點(diǎn)位修復(fù)和砂漿噴涂修復(fù)。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(zhǎng)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(cè)技術(shù)取得該管道的實(shí)景三維模型進(jìn)行量化分析。
中儀股份通過多視圖聯(lián)動(dòng)分析、智能缺陷識(shí)別、智能缺陷評(píng)估、智能修復(fù)方案設(shè)計(jì)、材料閉環(huán)管控、過程管控引導(dǎo)、在線直播監(jiān)理、驗(yàn)收對(duì)照檢測(cè)、結(jié)項(xiàng)審批驗(yàn)收，完成該項(xiàng)目修復(fù)的全過程。
多視圖聯(lián)動(dòng)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(cè)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(yán)重的腐蝕、錯(cuò)口、脫節(jié)、破裂等缺陷。
智能缺陷識(shí)別：結(jié)合智能缺陷識(shí)別，使用管道全景量化分析報(bào)告軟件(PipeProf)可根據(jù)全景圖或色譜圖特征智能識(shí)別缺陷，自動(dòng)填寫缺陷距離、長(zhǎng)度、時(shí)鐘方位等信息。
同時(shí)，為了驗(yàn)證全景量化智能評(píng)估的準(zhǔn)確性，對(duì)該管段進(jìn)行常規(guī)CCTV檢測(cè)，調(diào)用AI評(píng)估算法60秒內(nèi)完成缺陷智能識(shí)別，效率較人工提升5倍。對(duì)比全景量化智能評(píng)估和人工評(píng)估結(jié)果來看，三方評(píng)估結(jié)論保持一致。
進(jìn)一步制定智能修復(fù)方案。修復(fù)管理子系統(tǒng)從檢測(cè)評(píng)估成果數(shù)據(jù)中自動(dòng)篩選出需要修復(fù)的管道，給出修復(fù)等級(jí)、類型、方式等建議，選擇適用的修復(fù)方法和預(yù)處理方式，帶入量化檢測(cè)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(jì)算、水力計(jì)算和相關(guān)費(fèi)用計(jì)算，輸出修復(fù)方案。
材料閉環(huán)管控：系統(tǒng)根據(jù)修復(fù)方案明確材料厚度、長(zhǎng)度、直徑等規(guī)格信息，并依管徑范圍自動(dòng)補(bǔ)充“材料端頭損耗”冗余長(zhǎng)度，實(shí)現(xiàn)修復(fù)材料采購(gòu)、物流、驗(yàn)收、入庫(kù)、領(lǐng)用等全流程閉環(huán)管控，提供二維碼查詢材料關(guān)聯(lián)的項(xiàng)目和工單信息、軟管原料及固化切片/樣段檢驗(yàn)報(bào)告、封存位置等。
過程管控引導(dǎo)：現(xiàn)場(chǎng)使用APP依步驟規(guī)范操作流程，拍照?qǐng)?bào)送過程記錄，實(shí)現(xiàn)作業(yè)規(guī)范引導(dǎo)和日志記錄，為每段修復(fù)留存施工質(zhì)量管控報(bào)告和前、后對(duì)照數(shù)據(jù)，并為每段修復(fù)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(tái)替代傳統(tǒng)旁站監(jiān)理模式，實(shí)現(xiàn)修復(fù)作業(yè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，掌握實(shí)時(shí)施工進(jìn)度、作業(yè)位置軌跡和設(shè)備狀態(tài)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)畫面和過程執(zhí)行記錄進(jìn)行在線監(jiān)理，可按工序評(píng)價(jià)指導(dǎo)，即時(shí)導(dǎo)出和分享質(zhì)量管控報(bào)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(fù)完成后，再次使用CCTV檢測(cè)，與修復(fù)前的原始管道內(nèi)部影像進(jìn)行對(duì)照，修復(fù)后的內(nèi)襯管材表面光滑無褶皺，同時(shí)消除了管道錯(cuò)口、脫節(jié)、腐蝕、破裂等缺陷。
“修復(fù)過程引導(dǎo)和質(zhì)控報(bào)告，分別對(duì)應(yīng)8大類非開挖修復(fù)工法，以UV-CIPP為例。”，馮成會(huì)說道。
驗(yàn)收對(duì)照檢測(cè)：對(duì)修復(fù)后的管道再次進(jìn)行全景量化檢測(cè)，如全景圖所示：修復(fù)后的內(nèi)襯管材表面完光滑無褶皺。
結(jié)項(xiàng)審批驗(yàn)收：平臺(tái)中留存了檢測(cè)評(píng)估、修復(fù)設(shè)計(jì)、材料訂購(gòu)、施工管控、驗(yàn)收檢測(cè)等全流程數(shù)據(jù)記錄，是項(xiàng)目驗(yàn)收的重要依據(jù)。修復(fù)完成后可通過平臺(tái)提出結(jié)項(xiàng)驗(yàn)收申請(qǐng)，經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)單位審核方案執(zhí)行情況，查驗(yàn)進(jìn)度和質(zhì)量證明數(shù)據(jù)，并逐級(jí)審批結(jié)項(xiàng)。
馮成會(huì)介紹道：“目前采用智慧管控平臺(tái)的非開挖修復(fù)工程已達(dá)29個(gè)項(xiàng)目，共服務(wù)和保障實(shí)施了11.163km的非開挖修復(fù)。”
現(xiàn)場(chǎng)問答環(huán)節(jié)，馮成會(huì)與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國(guó)家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評(píng)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)問題展開討論。
王凱軍：在中儀股份施工的管網(wǎng)檢測(cè)、修復(fù)項(xiàng)目里，施工過程中有哪些難點(diǎn)？
馮成會(huì)：中儀股份作為服務(wù)供應(yīng)商，從裝備材料上邊，同時(shí)打包服務(wù)，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(cè)出來就OK，但中儀股份希望做的更多。實(shí)際上系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含建設(shè)方、運(yùn)維方、設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方等，我們考慮非常全面，中儀股份作為供應(yīng)方/施工方，把各個(gè)方面關(guān)注點(diǎn)、數(shù)據(jù)要素全部打包進(jìn)來，要推動(dòng)是非常艱難的，所以并沒有全國(guó)大面積鋪開。但在八個(gè)非開挖技術(shù)及智慧化管控的支撐下，目前已經(jīng)有部分項(xiàng)目應(yīng)用了。
原標(biāo)題：污水收集率低、管網(wǎng)癥結(jié)突出，檢測(cè)修復(fù)如何實(shí)現(xiàn)智慧化飛越
