城市排水管網(wǎng)深埋地下，如何準(zhǔn)確、及時(shí)發(fā)現(xiàn)破損、積淤？武漢研發(fā)的“全景量化檢測(cè)機(jī)器人”交出答卷。

這款由武漢中儀股份有限公司研發(fā)的機(jī)器人，亮相科技部、國(guó)家發(fā)改委等聯(lián)合主辦的國(guó)家“十三五”科技創(chuàng)新成就展，成為水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)成果。該機(jī)器人代替檢測(cè)人員進(jìn)入城鎮(zhèn)排水管道內(nèi)部，以全景圖方式精準(zhǔn)高效檢查地下管道，讓深埋地下的管道內(nèi)部情況展露無(wú)遺。

又快又準(zhǔn)，讓缺陷無(wú)處遁形

11月5日，武大科技園內(nèi)武漢中儀公司。技術(shù)人員輕點(diǎn)平板電腦，一個(gè)形似明星機(jī)器人“瓦力”的小家伙打開(kāi)頭頂燈光，鉆進(jìn)5米長(zhǎng)的黑色管道，平板上，清晰地顯示出管道內(nèi)部的視頻圖像、全景圖、橫斷面輪廓、色譜圖等多項(xiàng)數(shù)據(jù)，并形成管道的全景三維模型。

“0.5米處，管道底部有63毫米高的障礙物，2.5米處有管節(jié)。”技術(shù)人員根據(jù)全景圖迅速判讀。

“直徑350毫米到2000毫米的排水管道，都可使用全景量化技術(shù)，配合不同型號(hào)的爬行器，單次最長(zhǎng)可檢測(cè)2公里。”武漢中儀公司研發(fā)總監(jiān)王翔介紹，機(jī)器人腳踩4個(gè)輪子，頭頂?shù)娜扮R頭和激光管道側(cè)掃儀就像“眼睛”，對(duì)內(nèi)部全景數(shù)據(jù)精確測(cè)量，識(shí)別并標(biāo)注缺陷，自動(dòng)繪制管道內(nèi)壁三維全景圖。

“使用傳統(tǒng)CCTV（管道內(nèi)窺攝像）檢測(cè)，受限于視角范圍，需反復(fù)調(diào)整攝像頭，并停留來(lái)環(huán)掃、確認(rèn)缺陷，不但影響效率，依靠經(jīng)驗(yàn)判斷還容易產(chǎn)生錯(cuò)判漏判。”王翔說(shuō)，現(xiàn)在檢測(cè)時(shí)無(wú)需觀察缺陷，直接保存數(shù)據(jù)即可。

原來(lái)，根據(jù)全景量化數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以通過(guò)“研讀”視頻幀、橫斷面輪廓、色譜圖、變形率等數(shù)據(jù)，自動(dòng)找出缺陷點(diǎn)。對(duì)于較短管道的缺陷，以往人工反復(fù)觀看視頻需約10分鐘，全景量化技術(shù)可在1分鐘內(nèi)精準(zhǔn)找出破裂、沉積等問(wèn)題，并給出精確數(shù)據(jù)。

讓人感到新奇的是，新技術(shù)還能發(fā)現(xiàn)偷排污水行為。指著平板電腦上的色譜圖，王翔介紹說(shuō)，色溫差異越大表示變形越大，若顯示紅色圓圈則可能存在支管暗接，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)是否存在偷排等。

據(jù)介紹，這款機(jī)器人6月面市后，已在北京、武漢、福州，乃至南非等國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用。 

不用“開(kāi)膛破肚”，就能修補(bǔ)管道

電腦上，點(diǎn)擊“缺陷預(yù)覽”，就能看到包含缺陷類型、級(jí)別、長(zhǎng)度，縱向距離等數(shù)據(jù)的缺陷列表，及對(duì)應(yīng)的管道斷面、全景截圖等信息。

這些信息，讓地下管道不用開(kāi)挖就能精準(zhǔn)修復(fù)。

王翔告訴湖北日?qǐng)?bào)全媒記者，通過(guò)光固化修復(fù)系統(tǒng)，將一種名為“玻璃纖維樹(shù)脂軟管”的膠質(zhì)材料纏繞在修復(fù)氣囊上，牽引至破損區(qū)域后進(jìn)行高壓充氣，這種材料就像氣球一樣膨脹，緊緊貼附在下水道管壁上，然后在紫光燈“炙烤”下變硬，完成修復(fù)，壽命可長(zhǎng)達(dá)50年。整個(gè)過(guò)程就像自行車“補(bǔ)胎”，既可點(diǎn)狀修復(fù)，也可整段修復(fù)。依靠量化數(shù)據(jù)精確獲知破損點(diǎn)位和面積，不用“開(kāi)膛破肚”，也能精準(zhǔn)修復(fù)。

記者了解到，這款機(jī)器人可應(yīng)用于新管驗(yàn)收、管網(wǎng)普查、管道檢修、雨污混接調(diào)查和排口溯源等，獲取的數(shù)據(jù)是管道驗(yàn)收、養(yǎng)護(hù)、排查的重要科學(xué)參考。

“我們正研究一種新技術(shù)與全景量化檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，摸排沒(méi)有留存設(shè)計(jì)圖紙的老舊管道，探明管道走向并形成城市管道模型群，結(jié)合地理信息系統(tǒng)以地圖形式呈現(xiàn)，便于對(duì)老舊管道精確定位修復(fù)。”王翔表示，隨著技術(shù)的升級(jí)，將對(duì)整個(gè)城市地下管道進(jìn)行協(xié)同管理。

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