本排水管网破损点排查解决方案针对传统人工排查效率低、误差大及开挖检测成本高等问题,依托物联网、智能检测技术与大数据分析,构建 “智能感知 - 数据传输 - 分析诊断 - 精准定位” 一体化体系。通过部署 CCTV 检测机器人、声呐检测仪等多元设备,实现多维度检测;借助 5G、光纤等通信技术与边缘计算,保障数据高效传输;运用计算机视觉与机器学习算法,自动识别破损类型、程度及位置。具备多维度检测、智能识别、精准定位等核心功能,可显著提升排查效率与准确性,实现非开挖检测,减少环境影响,基于数据分析提供科学维修建议,扩展性强,为管网维护提供可靠支撑。
一、现状与问题分析
城市排水管网在长期运行过程中,受地质沉降、腐蚀、外力挤压等因素影响,极易出现破损。破损点不仅会导致污水渗漏、污染土壤和地下水,还可能引发路面塌陷等安全隐患。传统排查方式依赖人工巡查与经验判断,效率低、误差大,难以发现隐蔽性破损;部分检测技术如开挖检查,成本高且对城市交通和环境影响大,无法满足大规模、精准排查的需求。
二、解决方案架构
排水管网破损点排查解决方案以物联网、智能检测技术、大数据分析为核心,构建 “智能感知-数据传输-分析诊断-精准定位”的一体化排水管网破损点排查体系。
智能感知层:部署多元化检测设备。CCTV检测机器人搭载高清摄像头与爬行装置,可深入管道内部,拍摄管道内壁高清影像,直观发现裂缝、腐蚀、错位等破损情况;声呐检测仪利用声波反射原理,在满水或淤泥环境下检测管道变形、破损;电子听漏仪通过捕捉管道泄漏产生的声波,定位微小渗漏点;此外,在管网关键节点安装振动传感器与压力传感器,实时监测管道异常振动和压力波动。
数据传输层:搭建稳定的数据传输网络。对于检测设备采集的大量数据,采用5G、光纤等高速通信技术,确保高清影像、声波数据等快速上传至云端平台;对于振动、压力等低功耗数据,通过NB-IoT、LoRa等无线技术实现远程传输。同时,利用边缘计算技术对原始数据进行预处理,剔除无效信息,减少数据传输量。
分析诊断层:开发智能分析平台,运用计算机视觉技术对CCTV检测影像进行分析,自动识别管道破损类型、程度和位置;结合声呐数据、振动数据和压力数据,通过机器学习算法建立破损点识别模型,对管网状态进行综合评估。平台将不同检测设备的数据进行融合分析,提高破损点判断的准确性。
精准定位层:基于GIS地图,将分析诊断得出的破损点信息进行可视化标注,直观呈现破损点在管网中的具体位置。同时,生成详细的破损点报告,包括破损类型、严重程度、影响范围等内容,为后续维修提供依据。管理人员可通过电脑、手机等终端实时查看破损点信息,制定维修计划。
三、核心功能
多维度检测:整合多种检测技术,实现对管网破损点的全方位、多视角检测,覆盖不同环境和破损类型。
智能识别:利用AI技术自动识别破损点,减少人工判读误差,提高排查效率和准确性。
精准定位:通过GIS系统精准标注破损点位置,误差控制在较小范围内,便于维修人员快速抵达现场。
数据分析与预警:对历史检测数据进行分析,预测管网破损趋势,提前发出预警,实现预防性维护。
四、方案优势
高效精准:多技术协同作业,大幅缩短排查时间,精准定位破损点,排查准确率显著提升。
非开挖检测:减少对城市道路和环境的破坏,降低施工成本和对居民生活的影响。
智能决策:基于数据分析提供科学的维修建议,避免盲目维修,提高资源利用效率。
扩展性强:可根据管网规模和复杂程度,灵活增加或调整检测设备与技术,适应不同排查需求。