一种排水管道声纳检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及排水管道声纳检测方法领域，尤其涉及一种排水管道声纳检测方法。
【背景技术】
[0002]在近年来的发展中，通过国外引进也陆续出现了不少针对排水管道有水时进行的超声检测设备，主要集中在超声检测设备的引进及吸收。这类超声设备在有水排水管道中能将水体作为超声传播的介质，接收回传的超声信号进行分析，最后绘制出排水管道的模拟横断面图以显示排水管道内部缺陷的位置及深度。
[0003]在对市政排水地下排水管道，农业用水地下排水管道，工业用水地下排水管道，自来水地下排水管道等地下管线进行疏通及修复时，需要提前了解排水管道内部的状况，诸如排水管道管线错位、井口埋没、漏损等情况。然而，针对排水管道内部有一定水深的情况，若采用传统潜望镜方式进行观测，则镜头拍摄会因受到水体影响而不能正常工作或拍摄效果较差。而采用CCTV的检测方式则需要进行堵水、停水等手段确保管内水位在管径的1/3以下。堵水、停水等手段既加大了检测的工作量及工作时间，也会给正常的生产工作带来影响。在这类条件下，利用排水管道机器人携带摄像装置进入排水管道方法进行检测有诸多局限。而传统的管道内部淤积以及损坏情况的检测方法一般采用直接目视，潜水员探摸或用竹片等一些简单的工具进行检查，存在着人身不安全、淤积情况不易发现、判断不准确等诸多弊病。
【发明内容】
[0004]基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种排水管道声纳检测方法。
[0005]—种排水管道声纳检测方法，包括以下步骤:
[0006]S1，检测准备:
[0007]a、搜集资料:
[0008]1)已有排水管道检测资料；
[0009]2)排水管道的竣工图或施工图技术资料；
[0010]3)排水管道的技术评估资料；
[0011]b、现场踏勘:
[0012]1)察看待测区周围的地物、地貌、交通和排水管道分布情况；
[0013]2)开井目视或工具检查排水管道的水位、积泥情况；
[0014]3)核对所搜集资料中的管位、管径和材质；
[0015]S2，检测设备配备:
[0016]采用的探头漂浮装置进行负重，使其在排水管道中不滚动或倾斜；
[0017]滚动传感器在土45度内具备自动补偿功能；
[0018]检测声纳检测设备是否结构坚固，密封良好，并检查其是否配有防爆系统和防水系统；
[0019]S3，实施声纳检测:
[0020]在检测前，从被检排水管道中取水样通过调整声波速度对系统进行校准；
[0021 ]在进入每一段排水管道记录图像前，录入地名、路段和被测管段的起点、终点编号；
[0022 ]所述检测设备的声纳探头的推进方向与水流方向一致；
[0023]所述检测设备的声纳探头与排水管道轴线一致，滚动传感器标志朝正上方；
[0024]所述检测设备的声纳探头的发射和接收部位超过承载工具的边缘；
[0025]所述检测设备的声纳探头放入排水管道起始位置时，将电缆计数测量仪进行归零处理；
[0026]所述检测设备的声纳探头水平安放在合适的位置，减少几何图片变形，且滚动传感器标志朝正上方；
[0027]S4，处理数据:
[0028]在预先设定一定量的间隔和图形变异处，现场捕捉排水管道轮廓图，建立排水管道2D横截面、管壁纵剖面展开色谱图及3D模型；
[0029]所述S3中检测设备的声纳探头装置包括外壳、换能器、固定板、护罩、光电开关电路板、步进电机、控制电路板和护套，所述外壳内设有固定板，所述固定板将外壳的内部分隔成液腔和检测器腔，所述液腔内设有换能器，且换能器固定在固定板上，所述液腔的外侧设有护罩，用于保护换能器，所述检测器腔的外侧设有护套，用于步进电机的保护，所述检测器腔内设有光电开关电路板，所述光电开关电路板固定在固定板上，所述光电开关电路板远离固定板的一端设有转轴，所述转轴远离光电开关电路板的一端设有步进电机，所述步进电机远离转轴的一端设有控制电路板，所述外壳靠近控制电路板的一侧设有接口。
[0030]优选地，所述护罩为不锈钢材料，所述护罩通过4个螺钉连接护套。
[0031 ]优选地，所述护套为圆柱形不锈钢材料，护套上下端接口均为螺旋口，厚度为10-25mm0
[0032]优选地，所述控制电路板、步进电机、光电开关电路板、换能器均通过连接器连接。
[0033]本发明具有能在有一定深度水的排水管道内进行检测的优势，避免了传统检测方法的对检测人员人身安全的问题和对功能性缺陷判断不准确的问题。相对于CCTV检测，可以在不断流的情况下对排水管道水面以下的功能性缺陷进行检测，而CCTV检测是无法检测水面下的情况的。管道潜望镜同样无法检测水面以下的管道情况。
[0034]本发明能将原来扫描固定精度由每周400点提升为800点，即每个圆周的扫描率提高一倍。通过减小步进电机每次旋转的角度，增加发射接收次数，进而增加采样点的数量，提高精度。
[0035]本发明将原来的单探头旋转反射镜检测原理中包含的三个主要部件步进电机、平面反射镜和换能器改为步进电机和换能器，避免使用反射镜调整角度调整的问题。若平面反射镜与探头中心轴的夹角不能调整到45°，可能会出现回波能量弱，无回波，及误检误判等状况，将会给检测带来极大的困扰。将探头进行如此改进，避免了此类问题的发生。
[0036]本发明能利用分析软件生成排水管道纵剖面图和测算排水管道内部缺陷的大小。
【附图说明】
[0037]图1为本发明提出的一种排水管道声纳检测方法的声纳探头装置示意图；
[0038]图2为本发明提出的一种排水管道声纳检测方法的施工示意图。
[0039]图中:〗护罩、2护套、3接口、4控制电路板、5步进电机、6转轴、7光电开关电路板、8换能器。
【具体实施方式】
[0040 ]下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
[0041]本发明提出的一种排水管道声纳检测方法，包括以下步骤:
[0042]S1，检测准备:
[0043]a、搜集资料:
[0044]1)已有排水管道检测资料；
[0045]2)排水管道的竣工图或施工图技术资料；
[0046]3)排水管道的技术评估资料；
[0047]当检测排水管道采用所述声纳检测时，排水管道内水深不宜小于300mm;
[0048]b、现场踏勘:
[0049 ]1)察看待测区周围的地物、地貌、交通和排水管道分布情况；
[0050]2)开井目视或工具检查排水管道的水位、积泥情况；
[0051]3)核对所搜集资料中的管位、管径和材质；
[0052]S2，检测设备配备:
[0053]采用的探头漂浮装置进行负重，使其在排水管道中不滚动或倾斜；
[0054]滚动传感器在土45度内具备自动补偿功能；
[0055]检测声纳检测设备是否结构坚固，密封良好，并检查其是否配有防爆系统和防水系统；
[0056]S3，实施声纳检测:
[0057]在检测前，从被检排水管道中取水样通过调整声波速度对系统进行校准；
[0058]在进入每一段排水管道记录图像前，录入地名、路段和被测管段的起点、终点编号；
[0059 ]所述检测设备的声纳探头的推进方向与水流方向一致；
[0060]所述检测设备的声纳探头与排水管道轴线一致，滚动传感器标志朝正上方；
[0061 ]所述检测设备的声纳探头的发射和接收部位超过承载工具的边缘；
[0062]所述检测设备的声纳探头放入排水管道起始位置时，将电缆计数测量仪进行归零处理；
[0063]所述检测设备的声纳探头水平安放在合适的位置，减少几何图片变形，且滚动传感器标志朝正上方；
[0064]S4，处理数据:
[0065]在预先设定一定量的间隔和图形变异处，现场捕捉排水管道轮廓图，建立排水管道2D横截面、管壁纵剖面展开色谱图及3D模型；
[0066]参照图1-2，所述S3中检测设备的声纳探头装置包括外壳、换能器8、固定板、护罩
1、光电开关电路板7、步进电机5、控制电路板4和护套2，所述外壳内设有固定板，所述固定板将外壳的内部分隔成液腔和检测器腔，所述液腔内设有换能器8，且换能器8固定在固定板上，所述液腔的外侧设有护罩1，用于保护换能器8，所述检测器腔的外侧设有护套2，用于步进电机的保护，所述检测器腔内设有光电开关电路板7，所述光电开关电路板7固定在固定板上，所述光电开关电路板7远离固定板的一端设有转轴，所述转轴远离光电开关电路板7的一端设有步进电机5，所述步进电机5远离转轴的一端设有控制电路板4，所述外壳靠近控制电路板4的一侧设有接口 3。
[0067]所述检测设备能在0至40摄氏度的温度条件下正常工作。
[0068]所述声纳检测方法的扫描固定精度应不小于每周800点。
[0069]所述声纳检测方法在一个发射接收超声波过程中的均匀采样点数量应不小于250个。
[0070]所述声纳检测方法反射的最大范围应不小于6m。
[0071 ] 所述声纳检测方法125mm范围的分辨率应小于0.5mm。
[0072]所述声纳检测方法的电缆计数最低计量单位为0.1m，其精度误差不大于±1%。
[0073]在所述检测设备的声纳探头前进或后退时，所述电缆保持绷紧状态。
[0074]所述检测设备的声纳探头行进速度不超过0.lm/s。
[0075]经校准后的排水管道线状测量误差小于3%。
[0076]采样点间距约为5m，并根据检测结果绘制沉积状况纵断面图。
[0077]换能器8及固定板为声纳探头的主要功能部件，该部件为声纳设备核心工作部件，用于排水管道内部超声信号的输出和输入以及转换；固定板用于固定换能器8，同时在换能器8获得驱动力时，带动换能器8旋转。