重新定义管道检测技术，全景视觉下的管道量化检测技术

现今，利用管道爬行式CCTV机器人进行内窥视频检测，是目前最常用且十分有效的管道检测方法之一。然而我们发现在实际作业过程中，依然会遇到一些瓶颈：

视角受限，检测效率待进一步提升

CCTV检测是排水管道检测与评估的最终依据，使用CCTV检测设备进行排水管道检测时，应符合国家行业标准（CJJ181-2012 城镇排水管道检测与评估技术规程）的相关规定：

• 管径≤200m时，直向摄影的行进速度不宜超过0.1m/s，管径＞200m时，直向摄影的行进速度不宜超过0.15m/s。——直向摄影视角范围较小，速度过快不易发现缺陷。

• 侧向摄影时，爬行器宜停止行进，变动拍摄角度和焦距以获得最佳图像。——侧向摄影重点观察某个环向位置的管壁情况，同样受视角范围限制。

• 在检测过程中发现缺陷时，应将爬行器在完全能够解析缺陷的位置至少停留10s，确保所拍摄的图像清晰完整。——停留拍摄便于在影像回放时发现和定位缺陷画面，但影响了检测效率。

无法对缺陷进行准确的定量及定性分析

检测行标中定义的16类管道缺陷中，有14类管道缺陷的分级评定需要具体的量化指标：变形率、弧度、管道直径、管壁厚度、沉积厚度等。

传统CCTV检测与评估依靠人工经验对缺陷进行判定，缺乏量化数据支撑，从而无法进行准确的定性分析。并且人工进行高清视频的逐帧判读，效率不高；加之观察角度受限，可能产生错判漏判。

传统CCTV检测无法获得修复设计所需的量化依据

检测评估结果中的养护指数和修复指数，直接决定了被检测管段是否需要进行养护修复处理及其紧急程度。并且检测评估得到的相关量化数据，对于修复设计的结果尤为关键。

当采用穿插法、原位固化法、折叠内衬法或缩径内衬法时，内衬管壁厚的设计，需要代入 “原有管道的平均内径、原有管道的最小内径、原有管道的最大内径”等参数来计算“原有管道的椭圆度、椭圆度折减系数、内衬管壁厚度、内衬管标准尺寸比”。

现行的CIPP修复设计过程中，由于原有管道最小内径以及最大内径无法准确测算，使得管道的形状变形率及管道内衬厚度计算有误，最终导致了修复效果不理想或修复失败。因此，对变形量等管道参数的量化在管道检测过程中尤为重要。此外，管道量化数据可以应用至新管验收、管道养护计划、雨污混接调查和排口溯源领域，为管道的验收、养护、排查提供科学参考。

传统的高清视频检测技术，在外业和内业工作中都存在检测效率不高的问题，无论是人工或人工智能都存在着缺陷无法量化的问题。

▲检测采集时，需反复调整高清摄像头，聚焦缺陷、环扫，停留来确认缺陷；

▲判定缺陷等级时，没有量化的数值来进行分析，全靠经验判读，经常错判漏判；

▲检测时不能获得修复设计所需的量化依据，无法为管道检测评估、非开挖修复设计、管道工程验收、混接及排口调查等提供精准的数据支撑。

产品介绍

X5-H管道全景量化检测机器人由全景镜头、管道侧扫仪、X5-H系列爬行器、电缆盘及控制系统组成。检测过程中，实时同步呈现管道高清视频、横断面轮廓、全景图、色谱图等多项数据。全景量化检测技术可输出管道内壁全景展开图和管道横断面轮廓图，并实现管道全景三维模型的构造输出，对管道变形、沉积、缺陷尺寸、体积进行直观展示和量化分析，为养护与修复作业提供精准的数据支撑。

全景量化 精准高效

实现管道内壁以一张全景图片的方式呈现并量化缺陷，采集、判读过程精准高效。检测时无需观察缺陷，直接保存数据即可；在管道全景图上进行判读，点击缺陷自动关联对应的视频帧和横断面轮廓数据，进行量化。

同步检测 综合分析

管道高清视频、全景图、色谱图、管道横断面轮廓图等多种数据集中呈现。检测视频与二、三维视图联动分析，全面直观了解管道内部状况，准确标注测量管道缺陷，实现定性、定量的判读评估，一键输出专业丰富的量化报告。

工程管理：支持工程管理，可导入多段管道文件进行分析并导出报告。

直观全面：直像摄影过程中同步生成管道内表面全景图，准确、直观、全面的观察与判定管道缺陷。图中可以清晰的看到3个支管的接入位置、管节的接缝、管壁的破裂、模拟的结垢、沉积等缺陷。

色谱分析：检测过程中可根据扫描管道的连续断面轮廓生成以色温差异来反映管道内表面凹凸变化的色谱图。支持缺陷智能识别和标注测量，测量标注会映射到全景图或三维模型中，便于对照和联动分析。

精准判读：管道内表面全景图提供局部高清放大功能，以便于观察缺陷细节，精细标注和测量缺陷。

智能识别：根据全景图或色谱图特征自动识别疑似缺陷，自动提取缺陷距离、长度、时钟方位等。

三维量化：基于连续断面轮廓创建管道三维模型，使用全景图和色谱图进行纹理贴图。通过多视图时空联动对照分析和标注测量，可直观全面的判定管道缺陷、取得准确的量化指标。

缺陷分布：在地图上显示某个工程下所有被检测管段位置及缺陷信息，缺陷分布一览无余。

应用案例

某市管道排口调查：现场对一段DN800排水管道进行了量化检测，在管道0.28m处发现明显的支管暗接1级。缺陷等级、变形率、沉积等管道参数在报告中集中显示，结合色谱分析图、断面轮廓图、高清视频图、3D模型图进行准确评估后，判定存在支管暗接，可能有偷排漏排现象，应尽快处理。

武汉勘测院：现场对DN600管道进行检测，共37米。19.63米接缝处，有外部物体挤入管道，造成过水断面损失，损失率达到15%。

福州测绘院：现场对DN800管道进行检测，从激光轮廓图、色谱图可以看出，管道内部整体良好，在28.5米处接口脱落。

南非客户：利用我司的管道量化检测技术，对DN630管道进行检测，从激光轮廓图、色谱图、视频中可以看出在纵向距离50m，环向位置0809处管道有破裂。

同一管道160米处，管道底部有63mm高的障碍物。

管道全景量化检测技术的应用前景广泛，可以运用于新管验收、量化检测与评估、养护与修复设计、管道专项调查等。它将作为管网检测技术市场的新名片，助力行业的创新升级。