排水管道的雷達(dá)技術(shù)

在排水管道使用雷達(dá)技術(shù)有什么優(yōu)勢(shì)，是如何開(kāi)展的？

（1）排水管道的正常運(yùn)行取決于三個(gè)因素

合適的水力尺寸
操作的穩(wěn)定性和基本安全
滲透和滲出的緊密性

（2）工程師確定正確的設(shè)計(jì)方案，而TV檢測(cè)技術(shù)控制安全和緊密性

為了達(dá)到這個(gè)目的，攝像機(jī)通過(guò)推桿式電纜或安裝在車(chē)架上進(jìn)入管道。一般采用高科技的軸或水平&傾斜攝像機(jī)。這種攝像機(jī)的圖像可以對(duì)緊密性和錯(cuò)誤的連接下結(jié)論。

最近由于fish-eye透鏡可以在管道內(nèi)部>180°截取的圖片，該項(xiàng)技術(shù)得到了改進(jìn)。使用圖像處理軟件，這些圖片可以轉(zhuǎn)換成平面，使測(cè)量更加簡(jiǎn)便。

（3）盡管這些檢測(cè)方法十分，但是它們不能“穿透墻壁"。墻壁后面的空洞或不牢固的區(qū)域可能會(huì)導(dǎo)致泄漏、誤搭配甚至建筑的坍塌。由于排水管道平鋪在街道下方，還存在管道斷裂的危險(xiǎn)。

怎樣才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)這種缺陷？

解決方法就是通過(guò)雷達(dá)系統(tǒng)，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是地理-雷達(dá)系統(tǒng)，它通過(guò)無(wú)線(xiàn)電收發(fā)機(jī)和的寬帶天線(xiàn)收發(fā)電磁脈沖，用于數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和評(píng)估。使用這種檢測(cè)方法，雷達(dá)天線(xiàn)一般安裝TV檢測(cè)車(chē)的車(chē)架上，穿過(guò)排水管道，發(fā)射并接收電池脈沖，用于數(shù)據(jù)傳輸、并通過(guò)軟件進(jìn)行處理和評(píng)估。

（4）詳細(xì)的說(shuō)。雷達(dá)天線(xiàn)安裝在獨(dú)立的車(chē)架上，由TV-檢測(cè)單元提供動(dòng)力。天線(xiàn)與排水管道的方向同軸，且盡可能的靠近排水墻。雷達(dá)與一個(gè)方向呈60度角。因此，若天線(xiàn)放置的靠近排水墻，會(huì)有穿透效果，排水管外部直對(duì)的區(qū)域會(huì)相當(dāng)?shù)恼；镜奈恢每梢允固炀€(xiàn)徑直向前。為了看到管道周?chē)鄠€(gè)方向，應(yīng)旋轉(zhuǎn)雷達(dá)天線(xiàn)，每次60度。每個(gè)方向都需要測(cè)量，也就是說(shuō)在兩個(gè)檢修孔間前會(huì)運(yùn)動(dòng)。

（5） 從某些方面來(lái)說(shuō)，天線(xiàn)的頻率是很重要的。較高的頻率具有較高的清晰度，但穿透力較差。較低的頻率具有更好的穿透力，但是清晰度較差。使用1.5GHz的頻率。

（6） 雷達(dá)檢測(cè)的方法不適用于金屬材料，包括鑄鐵、鐵（小于15cm），會(huì)給檢測(cè)帶來(lái)障礙，如果鐵棒的距離很?。ㄐ∮?cm）會(huì)使檢測(cè)容易的多。非強(qiáng)力的混凝土和塑料管道都適合采用雷達(dá)方法測(cè)量。

（7） 雷達(dá)天線(xiàn)的直徑（如200mm）和車(chē)架系統(tǒng)決定了可以檢測(cè)什么類(lèi)型的管道。車(chē)架系統(tǒng)不但要使天線(xiàn)和排水墻保持合適的距離，也要足夠穩(wěn)定，以避免整個(gè)系統(tǒng)陷入管道。

（8） 信息不包括空洞的精確探測(cè)，不穩(wěn)定區(qū)域或管道周?chē)?到2m區(qū)域的缺陷，也就是說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。

（9） 一般來(lái)說(shuō)，雷達(dá)適合測(cè)量相關(guān)變化，而不適合確定參數(shù)。

（10）天線(xiàn)通過(guò)附加的纖維光纖電纜連接到雷達(dá)控制器。在測(cè)量過(guò)程中，操作者可以通過(guò)單獨(dú)的屏幕看到雷達(dá)數(shù)據(jù)。

（11） 通過(guò)反映出的間斷點(diǎn)和確定的深度，可以推論并顯示出所需的信息。所產(chǎn)生的雷達(dá)圖像不在單一的平面內(nèi)顯示。所以在60度范圍內(nèi)的異常情況，都顯示在一張圖片上。這只是使圖片難以理解的一個(gè)方面。簡(jiǎn)單的幾何學(xué)表明，為了繪制大型排水管的外部，需要進(jìn)行多次測(cè)量，或攜帶多種天線(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，雷達(dá)數(shù)據(jù)需要解釋。這需要經(jīng)驗(yàn)，可以通過(guò)專(zhuān)業(yè)的軟件完成。

（12）這項(xiàng)技術(shù)在德國(guó)科隆2003 ENTSORGA被命名為SewerRadar。這是以6年的研究和測(cè)試為基礎(chǔ)的，而且客戶(hù)使用系統(tǒng)的分析也已經(jīng)進(jìn)行了2年以上。


圖1帶有雷達(dá)天線(xiàn)的車(chē)架(新型雷達(dá)天線(xiàn))


沉淀溝

在沉淀溝較低邊緣大約7mm以下9-14m的沖刷

沉淀溝較低邊緣(475-760mm)不平穩(wěn)的區(qū)域的計(jì)算


排水雷達(dá)(概述)

地理雷達(dá)如何在排水管道中有效的應(yīng)用?

需要了解管道正確的尺寸、操作和安全可靠性、機(jī)械穩(wěn)定性和對(duì)于滲透的防水性。

市政工程師負(fù)責(zé)測(cè)量正確的尺寸，TV檢測(cè)技術(shù)用于控制和檢查管道的水密性和功能及安全性。這個(gè)過(guò)程一般采用管道攝像機(jī)及推桿式或動(dòng)力化攝像機(jī)車(chē)架。專(zhuān)用的軸向水平/傾斜攝像頭會(huì)對(duì)管道進(jìn)行視覺(jué)的檢測(cè)。視覺(jué)的檢測(cè)結(jié)果可以獲得防水性和管道位置的信息。最近，由于使用魚(yú)眼透鏡的寬視角的觀(guān)察范圍，促進(jìn)了管道研究的發(fā)展。它可以對(duì)管道內(nèi)側(cè)墻進(jìn)行完整的調(diào)查，使用圖像處理軟件處理視頻數(shù)據(jù)，把管道由三維轉(zhuǎn)換成平面圖像，可以更方便的測(cè)量距離和測(cè)量支管的損壞。

無(wú)論現(xiàn)在的方法多么精確，排水墻后仍可能存在隱患，可能存在導(dǎo)致泄漏甚至崩塌的不牢固的區(qū)域和空洞。


由于管道一般都深埋于街道下，街道的斷裂或塌陷會(huì)造成威脅生命的事故。

怎么及時(shí)的發(fā)現(xiàn)缺陷？

排水雷達(dá)系統(tǒng)作用很大，也可以稱(chēng)之為地理雷達(dá)系統(tǒng)，它可以發(fā)送電磁脈沖（寬帶天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電收發(fā)器）接收這些信號(hào)的回波，可以用于評(píng)估、存儲(chǔ)或登記。通信說(shuō)明了管道墻后的情況，確定相應(yīng)的中斷和距離。

結(jié)果可以顯示管道2m距離內(nèi)可能的空洞、不穩(wěn)定區(qū)域和缺陷和機(jī)械穩(wěn)定性。

雷達(dá)天線(xiàn)安裝在支持車(chē)架上，檢測(cè)系統(tǒng)車(chē)架的后部。設(shè)備接收發(fā)射的電磁脈沖，相應(yīng)的進(jìn)行評(píng)估。

我們?cè)?003年ENTSORGA博覽會(huì)上提出RICO排水雷達(dá)系統(tǒng)，這是基于6年來(lái)的研究經(jīng)驗(yàn)的，它被證實(shí)是可靠的檢測(cè)系統(tǒng)。