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(fù)的管控”的演講。他圍繞著排水管道檢測評估與非開挖修復(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。

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(yuǎn)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(wù)，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(shè)方、運維方、監(jiān)理方、設(shè)計方的關(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)計年鑒》和《2021年城市建設(shè)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(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%，兩個指標(biāo)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(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(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(fù)的管控”的演講。他圍繞著排水管道檢測評估與非開挖修復(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。

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(yuǎn)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(shù)方式實現(xiàn)了各類檢測、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)，實現(xiàn)設(shè)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(jìn)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(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)字化信號高清技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)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(shù)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(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(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(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)核計算的重要參數(shù)，中儀股份采用彈性波機器人進(jìn)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(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(dá)打造管中雷達(dá)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(fù)合

“測漏-量化-復(fù)合”多任務(wù)目標(biāo)應(yīng)用場景檢測技術(shù)與裝備，包括缺陷量化檢測、復(fù)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(dá)與全景鏡頭，構(gòu)建管道實景三維模型，準(zhǔn)確判定和量化缺陷指標(biāo)（包括細(xì)微裂縫的識別和測量），實現(xiàn)管道變形率計算和沉積狀況分析，為修復(fù)設(shè)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(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：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(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(jìn)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(dá)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(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，如：應(yīng)用于修復(fù)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)后驗證檢測。

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》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(wù)，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(quán)限、設(shè)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(chǔ)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(jìn)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(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)計預(yù)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(hù)工程業(yè)務(wù)入口。

管道修復(fù)工程管理子系統(tǒng)：可對管道修復(fù)工程的設(shè)計、預(yù)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(fù)工程業(yè)務(wù)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(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。是鯤鵬平臺的業(yè)務(wù)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(wù)入口。

管網(wǎng)監(jiān)測預(yù)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(yù)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(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(jìn)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(shù)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(jìn)行具體介紹。

中儀股份在“宜昌市兩網(wǎng)共建”項目中負(fù)責(zé)體育場路片區(qū)的光固化整段修復(fù)、點位修復(fù)和砂漿噴涂修復(fù)。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(shù)取得該管道的實景三維模型進(jìn)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(fù)方案設(shè)計、材料閉環(huán)管控、過程管控引導(dǎo)、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(fù)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(jìn)行多視圖時空聯(lián)動分析，明確了管道存在嚴(yán)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(zhǔn)確性，對該管段進(jìn)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(jìn)一步制定智能修復(fù)方案。修復(fù)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(fù)的管道，給出修復(fù)等級、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(guān)費用計算，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(fù)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。

過程管控引導(dǎo)：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(dǎo)和日志記錄，為每段修復(fù)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(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)理平臺替代傳統(tǒng)旁站監(jiān)理模式，實現(xiàn)修復(fù)作業(yè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳，掌握實時施工進(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，可按工序評價指導(dǎo)，即時導(dǎo)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(fù)完成后，再次使用CCTV檢測，與修復(fù)前的原始管道內(nèi)部影像進(jìn)行對照，修復(fù)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(fù)過程引導(dǎo)和質(zhì)控報告，分別對應(yīng)8大類非開挖修復(fù)工法，以UV-CIPP為例。”，馮成會說道。

驗收對照檢測：對修復(fù)后的管道再次進(jìn)行全景量化檢測，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)項審批驗收：平臺中留存了檢測評估、修復(fù)設(shè)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(fù)完成后可通過平臺提出結(jié)項驗收申請，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理、建設(shè)單位審核方案執(zhí)行情況，查驗進(jìn)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(fù)工程已達(dá)29個項目，共服務(wù)和保障實施了11.163km的非開挖修復(fù)。”

現(xiàn)場問答環(huán)節(jié)，馮成會與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授、國家環(huán)境保護(hù)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(fù)項目里，施工過程中有哪些難點？

馮成會：中儀股份作為服務(wù)供應(yīng)商，從裝備材料上邊，同時打包服務(wù)，理論來講我們只需要把自己事情做好，把管材修好、問題檢測出來就OK，但中儀股份希望做的更多。實際上系統(tǒng)設(shè)計包含建設(shè)方、運維方、設(shè)計方、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，把各個方面關(guān)注點、數(shù)據(jù)要素全部打包進(jìn)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(shù)及智慧化管控的支撐下，目前已經(jīng)有部分項目應(yīng)用了。

編輯：李丹