管道3D聲吶-沉積物檢測儀-在城市排水管道檢測中

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摘要：SD3831B 3D管道聲吶-流動性稀泥_沉積物檢測儀是公司研制生產的一套排水管道三維檢測成像設備。該套設備具有管道內水下聲吶環掃，2D 成像、3D 成像、管道直徑識別、稀泥頂部深度識別、硬質沉積物厚度識別、自動間隔抓拍圖片、全程錄像等功能。聲吶 3D 數據回放：管道輪廓成像、3D 圖像任意旋轉、透視、縮放。可用于判斷管道變形、孔洞、支管、稀泥及硬質沉積物厚度。該設備安裝有前置廣角攝像頭，可以觀測水面以上的管道影 像。可進行視頻錄像、缺陷分析。

一 ． 引 言

城市排水管道包括雨水、污水及雨污同流管道。當排水管道的水深超過 50%或水深超過 300mm 時， 將采用聲吶檢測儀進行管道檢測。聲吶檢測的一個重要內容是：檢測管道內的淤積狀況。在雨水季節為了避免城市水澇，對于積水的管道，要進行清淤作業（見圖 1）。清淤之后需對施工的效果進行聲吶檢測。聲吶檢測的結果常常出現：沉積物的厚道超過了 30%，甚至超過了 50%，見圖 2、圖 3 。于是水務部門對聲吶的檢測結果產生了懷疑。用人工在檢查井口取樣，只采集到少量的泥沙。管道內無法進 行人工取樣，不能夠證實聲吶的檢測結論。因此專家們懷疑管道內有較深的可流動性稀泥，在稀泥下 部有一定量的硬質沉積物。需要研制一款檢測設備，既能夠檢測到稀泥的頂部深度，又能夠檢測到稀 泥下部的沉積物厚度。理論上輕質水與渾濁的稀泥之間存在不同介質的介面，聲吶可以反射這個介面。在稀泥的下部與硬質沉積物上面，拖曳一個探頭，用于檢測硬質沉積物至管底的厚度。見圖 4 所示。

圖 1 清淤作業

圖 2 聲吶解釋沉積厚度：316mm 圖 3 聲吶解釋沉積厚度：700mm

圖 4 排水管道截面示意圖

（1）管壁（2）污水（3）流動性稀泥（4）沉積物（5）漂浮筏（6）攝像頭（7） 聲吶頭（8）高精度探測器（9）污水與稀泥界面（10）稀泥與沉積物界面

二 ． 管道聲納檢測儀 SD3831B 簡 介

管道聲納檢測儀SD3831B 型 3D 聲吶-流動性稀泥_沉積物檢測儀主要由：漂浮筏、攝像頭、聲吶頭、控制電路箱、拖曳傳感器等部件構成。.

圖 5 管道聲納檢測儀SD3831B 結構圖

表 1 主要技術參數表

三． 管道聲納檢測儀設備連接示意圖

圖 6 設備連接示意圖

說明： （1）聲吶控制器與收線車用無線連接（或用 USB 線連接）。

（2）收線車到聲吶/傳感器線纜長度 100~150m 。

（3）連接器-視頻顯示錄像筆記本電腦[可選配置]。

四． 管道聲納檢測儀 SD3831B 控制軟件主要功能

3D管道聲吶回放

3D管道聲納全屏顯示

3D聲納管道輪廓圖

五.現場測試

在聲吶檢測儀下井之前，上海徐匯市政養護工程有限公司的工作人員對管道進行了 3 次清淤作業。見上圖所示。

聲吶 2 維平面圖

聲吶檢測的結果（如上圖所示）：管徑 1000mm，稀泥頂部距管底 600-700mm，管道底部硬質沉積物厚度 120mm。分析稀泥厚度高的原因，應該是進行了多次清淤作業，把渾濁物從管底攪起，懸浮在水中所致。如果僅從聲吶反射面判斷，管道內的沉積物達到了 70%。在沒有硬質物探測器的情況下，將會對管道的沉積狀況做出誤判。

圖 21 沉積物曲線圖

六.測試結論

即便是非常稀的泥漿或是水中有污濁的懸浮物，在與清水形成分介面時，聲吶都可以反射。用探頭沉入稀泥下方，檢測硬質沉積物的厚度，是一種有效的檢測方法。

SD3831B 3D 聲吶-流動性稀泥_沉積物檢測儀，采用聲吶+探頭的組合檢測方式可以有效地解決城市排水管道帶水檢測的問題。是國內外*。已申報了多項產品發明。