行业新闻
数字终端在管网中的应用
2023-11-24

煤气管道、自来水管道、污水管道、石油管道、天然气管道等各类管道,遍布全中国地上地下。

⚠️这些管道网随着时间的流逝,会出现腐蚀、断裂、接口损坏等各类故障,这就需要定期的对管道进行巡检,找出问题并且快速的解决,而预防永远比抢修要更加有效。如何提前预知,如何能把检修的各类数据与地理位置信息集成在一起,给大数据的预测提供数据基础,如何提高日常巡检中的工作效率,数字化软件和硬件终端将在管网运营中带来质的变化。


一、管道网位置图


Pipe Network Location Map


因为历史原因,我们有大量的管道网络没有精准的坐标点位。对于在地面上的管道,现在我们可以通过无人机进行快速地扫描与地理位置信息的输入。
但是对于地下管线,情况就复杂许多,需要大量的人员在日常的巡检中,去慢慢地补足这些关键信息。
以前手持GPS因为定位数据误差较大,曾经在某一个检验项目上,使用RTK和往年GPS数据进行对比,管道长度均有较大的误差,某项目管道总长度约200km。


往年采用GPS存点统计和使用RTK定位统计的长度误差将近8km,包括位置及埋深高程均无法与往年进行同点对比分,而RTK在使用CORS基础上测量的平面系统误差在5cm以内,完全能够满足工作要求。

但是传统的RTK设备复杂且沉重,对于施工人员并不是特别的友好。现在RTK终端设备的小型化,给这项工作带来了极大的便利。市场上最新出现的手持RTK,精度可以达到5CM以内,省去了传统RTK沉重的装备。

手持与平板的形态,让你既可以使用更轻便的手持终端做位置信息录入,也可以使用平板进行一站式的工作,数据录入、管线绘制一步完成。

与管道探测设备相结合,可以快速地给管线网络添加准确的地理位置信息。在燃气管道定期检验中,对管道进行探测及定位,当管线探查完成后,使用RTK在每个管线标记点进行测量,取得其地理坐标及深度。

在定期检验工作中,对管线位置与走向检查时,使用RTK进行管线测绘,将管线及检查路线数字化,保存记录在计算机中,通过成图评估后,在直接开挖检查时,使用RTK到现场进行放样,保证开挖位置的准确性。


二、管道检修


Pipeline Maintenance

DR数字检测对于管道泄漏的检测

在管道检修中,需要检测管道内部的腐蚀度、管道接口的完整性。对于大型管道来说,需要动用到DR数字检测成像,现场读取管道扫描图像,以准确判断管道的腐蚀或者接口完整。


读取影像的传统设备是笔记本,管道检测的现场环境,笔记本的操作对于施工人员来说特别不友好。操作不便,容易损坏,无法支持高温和低温环境中的运行。现在基于Windows的三防平板电脑,已经解决了算力的问题,性能上已经达到笔记本的水平。

最新基于intel 12代CPU的平板电脑已经上市,在管道检测中开始发挥其作用。军工级的三防属性和GNSS专业定位模块,可以让它在大型管道检测中无惧恶劣复杂的检测环境,并能将检测信息与地理位置信息融合在一起。随着更多新技术在管道检测中的应用,交互式、高性能的移动终端的使用变得更加的广泛。


超声波对于管道泄漏的检测

这里的移动终端需要足够坚固以防止意外的损坏,但又需要比较轻薄,让工作相对轻松,还需要有丰富并且高效的数据传输。

传统的消费级终端,足够轻薄,但也足够脆弱。传统的三防终端,足够坚固,但又足够厚重。

MP10这款终端达到了坚固与轻薄平衡的极点,13.8mm厚、仅重820g,1.2m混凝土抗跌落、IP67防尘防水等级。




管道无人机检测

利用无人机飞入管道内部进行视频拍摄的检测技术,在液面上方空间≥1.5m的情况下可以实施,适用于流速急、检测时间受限情况下的大型排水管道快速检测。


管道全地形机器人检测


采用管道全地形机器人对大型管渠(尤其适用于液面上部空间仅1m左右的高水位)进行长距离检测。其特有的螺旋滚筒推进方式可在水面和淤泥上行进,能避免水中悬浮垃圾对扇式螺旋桨的缠绕问题和轮子在淤泥中的打滑问题;上部搭载全高清摄像和照明装置,水下搭载声呐,同步实现水面上部结构和水下沉积检测。


管道三维测量建模技术
利用激光雷达结合摄像与定位技术,建立排水管道三维模型,建立排水管网三维数据库,未来可为排水管网管理提供精度更高的可视化服务。

管道材料性能检测
采用多种结构检测方法对管道材料性能进行检测,如采用回弹法、钻芯法测管渠混凝土强度,采用里氏硬度法测钢筋抗拉强度,采用半电池电位法测混凝土内部钢筋锈蚀概率。
每次测量的结果,需要配合高精度定位设备进行数据存储,以便对未来潜在的风险进行提前预判。

所有的这些新型检测手段,都离不开交互终端的支持。而管道检测的环境非常的复杂和恶劣,对终端设备稳定和坚固性有很强的要求。高精度地理位置信息的获取,对设备的定位性能有极高的要求,最终需要一款拥有军标级可靠性、融合多源信号的终端产品。



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