基于金属排污管道的CCTV检测技术应用

钟其梅

（广西中马钦州产业园区方圆实业有限公司，广西壮族自治区 钦州 535008）

近年来，我国金属排污管道缺陷情况愈发严重，排污管道长期处于复杂且特殊的工作环境中，对其展开详细的检测十分困难[1]，但对排污管道进行定期的检测是增长其使用寿命的必要手段。通过文献研究可知，金属排污管道出现破损后，造成的危害是多方位的，尤其是排污管道汇总的污染物引起的土壤污染和地下水污染问题及其造成的经济损失。因而，应充分的认识到排污管道事故不仅是其修补工作中造成的经济损失，还包括严重的不良环境影响。采用金属排污管道检测技术，可对排污管道进行有效控制，早发现问题、早修复，减少和防止环境污染。

为了提升对金属排污管道的检测能力以及维修能力，在此次研究中，使用CCTV技术检测金属排污管道的缺陷状况并研究管道健康状况影响规律。

金属排污管道的检测技术包括直接法和间接法。直接检测法就是采用仪器直接测定金属材料的腐蚀情况；间接检测法是通过排污管道中的物质成分浓度，确定管道的腐蚀速度或腐蚀状态。在此次检测中使用CCTV检测技术[2]，设计基于金属排污管道的CCTV检测技术应用方法。为保证此次研究中设计方法的使用有效性，在方法设计完成后，构建实验环节，验证此方法的可靠性。

1 基于金属排污管道的CCTV检测技术应用研究

过往金属排污管道的检测中，对于管道破损情况检测能力较差，无法获取破损裂缝长度。针对此问题展开此次研究，设计基于金属排污管道的CCTV检测技术应用方法。在此次研究中，将方法设定为3部分，具体如下。

1.1 确定金属排污管道检测范围

将CCTV检测技术应用于金属排污管道的过程中，由于此管道工作的特殊性，需对检测项目设定。文献表明，管道的检测项目可分为工作要求、环境要求以及管道结构要求，通过表格将其内部内容显示如下。

表1 金属排污管道检测项目

根据上述设定的检测内容，使用CCTV检测技术完成金属管道的检测过程。在此次设计的检测方法中，对金属管道采用分段处理的方式，提升检测速度。在检测前，对管道情况展开现场初步调查，并对该管道进行预清洗，将排污管道中的污染物大部分清除后，再采用闭路电视完成检测过程，以提升检测结果的精准度。

1.2 选定适用于金属管道的CCTV检测设备

在此技术的使用过程，涉及到大量的检测设备，为保证此技术的使用效果，设定检测设备如下。

在金属排污管道的检测中，将检测设备结构设定为上位机以及下位机两部分，下位机为主要的设计部分。下位机中包含传感器、激光设备以及摄像机。在此次设计中，采用数字相机作为CCTV检测技术的硬件基础。常见的数字相机分为CCD以及COMS两种，根据金属管道的材料要求，使用COMS相机实现检测过程。

1.3 金属管道检测结果判定

对设备采集到的图像进行图像预处理，由于此次设计中使用CCTV检测技术，图像多为彩色，可直观获取部分有用信息。基于此，将研究中的图像预处理部分分割为灰度化、滤波、图像均衡化处理等部分。

通过上述预处理过程，突出图像的有效信息，并根据预设的特征分类器，划分金属排污管道的内部状态。根据对金属管道的研究，将常见的管道问题归纳为以下几种：管道形变、管道接口不严、管道破损腐蚀、管道内障碍物。将获取到的图像与上述归纳的金属管道的问题，进行拼配，完成金属管道检测结果判定。

完成图像划分后，根据图像中的管道状态，确定金属管道的使用情况，并设定相应的维护措施，提升金属管道的使用寿命。至此，基于金属排污管道的CCTV检测技术应用设计完成。

2 应用测试

上文中，完成了基于金属排污管道的CCTV检测技术应用方法的设计过程，在将其应用至日常的金属排污管道的维修中前，对其使用效果展开验证。

在此次研究中，采用与原有方法对比的形式，获取文中方法使用效果。

2.1 测试环境设定

设定在此次此实验中，采用仿真实验的形式，构建排污管道缩放试件，此试件长500mm,宽500mm,高70mm。材质为不锈钢材质，将其埋入土壤环境中，模拟金属排污管道的工作环境。此次实验中的使用的试件实物图如下所示。

图1 实验试件实物图

在此试件中，设定10个破损点，测定破损点裂缝长度，作为实验的对照标准。使用文中设计方法以及原有的两种方法对此试件进行检测，测定破损点的裂痕长度与预测数据展开对比，完成文中方法与原有两种方法的对比。为更好地完成对文中设计方法的测试，除上述测试环境外，将此试件注入液体，模拟排污过程。在此测试环境中，会造成破裂点裂缝增大的情况，对此情况下的破裂点进行第二次实测，作为第二次试验的对照数据。通过此设定，获取到的实测数据如下所示。

表2 破损点裂缝长度实测数据

采用以上数据与检测中获取到数据展开对比，确定文中设计方法与原有两种方法的使用效果以及使用区别。

2.2 测试结果

表3 管道无液体状态下检测结果对比

通过上述测试结果可知，文中设计方法与实测结果更为接近，未使用此技术的两种方法在使用中对于裂缝长度的检测能力较差，与实测数据的出入较大，不利于对金属排污管道的日常维护。由此可知，在管道无液体状态下文中方法与使用此技术前的方法以及使用其他检测技术的方法使用效果更佳。

在管道充满液体状态下的状态下，文中设计方法的检测能力依旧为两种检测方法中最高状态。未使用CCTV检测技术的两种方法在使用中，裂缝长度测量结果过大，造成维护设备选用失误的问题。文中设计方法的检测结果与实测结果的相似度较大，可选用合适的设备完成维护工作。且将此部分测试结果与管道无液体状态下检测结果进行整合，结果表明文中设计方法在两种测试状态下均可获得良好的检测结果。由此可知，文中设计方法使用效果最佳。

3 结束语

通过研究可知，排污管道泄漏引起的环境污染经济损失较大，因而需要对金属排污管道展开及时的检测，以保证管道的正常使用。与此同时，管道的检测数据也是评价管道状态的重要依据。在日后的研究中，除文中使用的检测技术外，还需要开发金属排污管道地理信息系统，以便提升管道检测数据的管理能力，使管道数据得到及时的更新，实现金属管道动态管理，降低管道泄漏次数，保护当地环境。