一種排水管道聲納檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及排水管道聲納檢測方法領(lǐng)域，尤其涉及一種排水管道聲納檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在近年來的發(fā)展中，通過國外引進(jìn)也陸續(xù)出現(xiàn)了不少針對排水管道有水時(shí)進(jìn)行的超聲檢測設(shè)備，主要集中在超聲檢測設(shè)備的引進(jìn)及吸收。這類超聲設(shè)備在有水排水管道中能將水體作為超聲傳播的介質(zhì)，接收回傳的超聲信號進(jìn)行分析，最后繪制出排水管道的模擬橫斷面圖以顯示排水管道內(nèi)部缺陷的位置及深度。
[0003]在對市政排水地下排水管道，農(nóng)業(yè)用水地下排水管道，工業(yè)用水地下排水管道，自來水地下排水管道等地下管線進(jìn)行疏通及修復(fù)時(shí)，需要提前了解排水管道內(nèi)部的狀況，諸如排水管道管線錯(cuò)位、井口埋沒、漏損等情況。然而，針對排水管道內(nèi)部有一定水深的情況，若采用傳統(tǒng)潛望鏡方式進(jìn)行觀測，則鏡頭拍攝會因受到水體影響而不能正常工作或拍攝效果較差。而采用CCTV的檢測方式則需要進(jìn)行堵水、停水等手段確保管內(nèi)水位在管徑的1/3以下。堵水、停水等手段既加大了檢測的工作量及工作時(shí)間，也會給正常的生產(chǎn)工作帶來影響。在這類條件下，利用排水管道機(jī)器人攜帶攝像裝置進(jìn)入排水管道方法進(jìn)行檢測有諸多局限。而傳統(tǒng)的管道內(nèi)部淤積以及損壞情況的檢測方法一般采用直接目視，潛水員探摸或用竹片等一些簡單的工具進(jìn)行檢查，存在著人身不安全、淤積情況不易發(fā)現(xiàn)、判斷不準(zhǔn)確等諸多弊病。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種排水管道聲納檢測方法。
[0005]—種排水管道聲納檢測方法，包括以下步驟:
[0006]S1，檢測準(zhǔn)備:
[0007]a、搜集資料:
[0008]1)已有排水管道檢測資料；
[0009]2)排水管道的竣工圖或施工圖技術(shù)資料；
[0010]3)排水管道的技術(shù)評估資料；
[0011]b、現(xiàn)場踏勘:
[0012]1)察看待測區(qū)周圍的地物、地貌、交通和排水管道分布情況；
[0013]2)開井目視或工具檢查排水管道的水位、積泥情況；
[0014]3)核對所搜集資料中的管位、管徑和材質(zhì)；
[0015]S2，檢測設(shè)備配備:
[0016]采用的探頭漂浮裝置進(jìn)行負(fù)重，使其在排水管道中不滾動或傾斜；
[0017]滾動傳感器在土45度內(nèi)具備自動補(bǔ)償功能；
[0018]檢測聲納檢測設(shè)備是否結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，密封良好，并檢查其是否配有防爆系統(tǒng)和防水系統(tǒng)；
[0019]S3，實(shí)施聲納檢測:
[0020]在檢測前，從被檢排水管道中取水樣通過調(diào)整聲波速度對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0021 ]在進(jìn)入每一段排水管道記錄圖像前，錄入地名、路段和被測管段的起點(diǎn)、終點(diǎn)編號；
[0022 ]所述檢測設(shè)備的聲納探頭的推進(jìn)方向與水流方向一致；
[0023]所述檢測設(shè)備的聲納探頭與排水管道軸線一致，滾動傳感器標(biāo)志朝正上方；
[0024]所述檢測設(shè)備的聲納探頭的發(fā)射和接收部位超過承載工具的邊緣；
[0025]所述檢測設(shè)備的聲納探頭放入排水管道起始位置時(shí)，將電纜計(jì)數(shù)測量儀進(jìn)行歸零處理；
[0026]所述檢測設(shè)備的聲納探頭水平安放在合適的位置，減少幾何圖片變形，且滾動傳感器標(biāo)志朝正上方；
[0027]S4，處理數(shù)據(jù):
[0028]在預(yù)先設(shè)定一定量的間隔和圖形變異處，現(xiàn)場捕捉排水管道輪廓圖，建立排水管道2D橫截面、管壁縱剖面展開色譜圖及3D模型；
[0029]所述S3中檢測設(shè)備的聲納探頭裝置包括外殼、換能器、固定板、護(hù)罩、光電開關(guān)電路板、步進(jìn)電機(jī)、控制電路板和護(hù)套，所述外殼內(nèi)設(shè)有固定板，所述固定板將外殼的內(nèi)部分隔成液腔和檢測器腔，所述液腔內(nèi)設(shè)有換能器，且換能器固定在固定板上，所述液腔的外側(cè)設(shè)有護(hù)罩，用于保護(hù)換能器，所述檢測器腔的外側(cè)設(shè)有護(hù)套，用于步進(jìn)電機(jī)的保護(hù)，所述檢測器腔內(nèi)設(shè)有光電開關(guān)電路板，所述光電開關(guān)電路板固定在固定板上，所述光電開關(guān)電路板遠(yuǎn)離固定板的一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離光電開關(guān)電路板的一端設(shè)有步進(jìn)電機(jī)，所述步進(jìn)電機(jī)遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有控制電路板，所述外殼靠近控制電路板的一側(cè)設(shè)有接口。
[0030]優(yōu)選地，所述護(hù)罩為不銹鋼材料，所述護(hù)罩通過4個(gè)螺釘連接護(hù)套。
[0031 ]優(yōu)選地，所述護(hù)套為圓柱形不銹鋼材料，護(hù)套上下端接口均為螺旋口，厚度為10-25mm0
[0032]優(yōu)選地，所述控制電路板、步進(jìn)電機(jī)、光電開關(guān)電路板、換能器均通過連接器連接。
[0033]本發(fā)明具有能在有一定深度水的排水管道內(nèi)進(jìn)行檢測的優(yōu)勢，避免了傳統(tǒng)檢測方法的對檢測人員人身安全的問題和對功能性缺陷判斷不準(zhǔn)確的問題。相對于CCTV檢測，可以在不斷流的情況下對排水管道水面以下的功能性缺陷進(jìn)行檢測，而CCTV檢測是無法檢測水面下的情況的。管道潛望鏡同樣無法檢測水面以下的管道情況。
[0034]本發(fā)明能將原來掃描固定精度由每周400點(diǎn)提升為800點(diǎn)，即每個(gè)圓周的掃描率提高一倍。通過減小步進(jìn)電機(jī)每次旋轉(zhuǎn)的角度，增加發(fā)射接收次數(shù)，進(jìn)而增加采樣點(diǎn)的數(shù)量，提高精度。
[0035]本發(fā)明將原來的單探頭旋轉(zhuǎn)反射鏡檢測原理中包含的三個(gè)主要部件步進(jìn)電機(jī)、平面反射鏡和換能器改為步進(jìn)電機(jī)和換能器，避免使用反射鏡調(diào)整角度調(diào)整的問題。若平面反射鏡與探頭中心軸的夾角不能調(diào)整到45°，可能會出現(xiàn)回波能量弱，無回波，及誤檢誤判等狀況，將會給檢測帶來極大的困擾。將探頭進(jìn)行如此改進(jìn)，避免了此類問題的發(fā)生。
[0036]本發(fā)明能利用分析軟件生成排水管道縱剖面圖和測算排水管道內(nèi)部缺陷的大小。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明提出的一種排水管道聲納檢測方法的聲納探頭裝置示意圖；
[0038]圖2為本發(fā)明提出的一種排水管道聲納檢測方法的施工示意圖。
[0039]圖中:〗護(hù)罩、2護(hù)套、3接口、4控制電路板、5步進(jìn)電機(jī)、6轉(zhuǎn)軸、7光電開關(guān)電路板、8換能器。
【具體實(shí)施方式】
[0040 ]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解說。
[0041]本發(fā)明提出的一種排水管道聲納檢測方法，包括以下步驟:
[0042]S1，檢測準(zhǔn)備:
[0043]a、搜集資料:
[0044]1)已有排水管道檢測資料；
[0045]2)排水管道的竣工圖或施工圖技術(shù)資料；
[0046]3)排水管道的技術(shù)評估資料；
[0047]當(dāng)檢測排水管道采用所述聲納檢測時(shí)，排水管道內(nèi)水深不宜小于300mm;
[0048]b、現(xiàn)場踏勘:
[0049 ]1)察看待測區(qū)周圍的地物、地貌、交通和排水管道分布情況；
[0050]2)開井目視或工具檢查排水管道的水位、積泥情況；
[0051]3)核對所搜集資料中的管位、管徑和材質(zhì)；
[0052]S2，檢測設(shè)備配備:
[0053]采用的探頭漂浮裝置進(jìn)行負(fù)重，使其在排水管道中不滾動或傾斜；
[0054]滾動傳感器在土45度內(nèi)具備自動補(bǔ)償功能；
[0055]檢測聲納檢測設(shè)備是否結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，密封良好，并檢查其是否配有防爆系統(tǒng)和防水系統(tǒng)；
[0056]S3，實(shí)施聲納檢測:
[0057]在檢測前，從被檢排水管道中取水樣通過調(diào)整聲波速度對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)；
[0058]在進(jìn)入每一段排水管道記錄圖像前，錄入地名、路段和被測管段的起點(diǎn)、終點(diǎn)編號；
[0059 ]所述檢測設(shè)備的聲納探頭的推進(jìn)方向與水流方向一致；
[0060]所述檢測設(shè)備的聲納探頭與排水管道軸線一致，滾動傳感器標(biāo)志朝正上方；
[0061 ]所述檢測設(shè)備的聲納探頭的發(fā)射和接收部位超過承載工具的邊緣；
[0062]所述檢測設(shè)備的聲納探頭放入排水管道起始位置時(shí)，將電纜計(jì)數(shù)測量儀進(jìn)行歸零處理；
[0063]所述檢測設(shè)備的聲納探頭水平安放在合適的位置，減少幾何圖片變形，且滾動傳感器標(biāo)志朝正上方；
[0064]S4，處理數(shù)據(jù):
[0065]在預(yù)先設(shè)定一定量的間隔和圖形變異處，現(xiàn)場捕捉排水管道輪廓圖，建立排水管道2D橫截面、管壁縱剖面展開色譜圖及3D模型；
[0066]參照圖1-2，所述S3中檢測設(shè)備的聲納探頭裝置包括外殼、換能器8、固定板、護(hù)罩
1、光電開關(guān)電路板7、步進(jìn)電機(jī)5、控制電路板4和護(hù)套2，所述外殼內(nèi)設(shè)有固定板，所述固定板將外殼的內(nèi)部分隔成液腔和檢測器腔，所述液腔內(nèi)設(shè)有換能器8，且換能器8固定在固定板上，所述液腔的外側(cè)設(shè)有護(hù)罩1，用于保護(hù)換能器8，所述檢測器腔的外側(cè)設(shè)有護(hù)套2，用于步進(jìn)電機(jī)的保護(hù)，所述檢測器腔內(nèi)設(shè)有光電開關(guān)電路板7，所述光電開關(guān)電路板7固定在固定板上，所述光電開關(guān)電路板7遠(yuǎn)離固定板的一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸遠(yuǎn)離光電開關(guān)電路板7的一端設(shè)有步進(jìn)電機(jī)5，所述步進(jìn)電機(jī)5遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有控制電路板4，所述外殼靠近控制電路板4的一側(cè)設(shè)有接口 3。
[0067]所述檢測設(shè)備能在0至40攝氏度的溫度條件下正常工作。
[0068]所述聲納檢測方法的掃描固定精度應(yīng)不小于每周800點(diǎn)。
[0069]所述聲納檢測方法在一個(gè)發(fā)射接收超聲波過程中的均勻采樣點(diǎn)數(shù)量應(yīng)不小于250個(gè)。
[0070]所述聲納檢測方法反射的最大范圍應(yīng)不小于6m。
[0071 ] 所述聲納檢測方法125mm范圍的分辨率應(yīng)小于0.5mm。
[0072]所述聲納檢測方法的電纜計(jì)數(shù)最低計(jì)量單位為0.1m，其精度誤差不大于±1%。
[0073]在所述檢測設(shè)備的聲納探頭前進(jìn)或后退時(shí)，所述電纜保持繃緊狀態(tài)。
[0074]所述檢測設(shè)備的聲納探頭行進(jìn)速度不超過0.lm/s。
[0075]經(jīng)校準(zhǔn)后的排水管道線狀測量誤差小于3%。
[0076]采樣點(diǎn)間距約為5m，并根據(jù)檢測結(jié)果繪制沉積狀況縱斷面圖。
[0077]換能器8及固定板為聲納探頭的主要功能部件，該部件為聲納設(shè)備核心工作部件，用于排水管道內(nèi)部超聲信號的輸出和輸入以及轉(zhuǎn)換；固定板用于固定換能器8，同時(shí)在換能器8獲得驅(qū)動力時(shí)，帶動換能器8旋轉(zhuǎn)。