季节性雨水、城市建设等自然、人类活动对城市排水能力提出较高要求，维持排水管网的正常运行是城市基础设施运维的重要内容。目前，城市排水管道运维主要依靠人工作业，存在作业难、作业量大、风险性高等问题。以机械代替人工作业的模式因为具有安全、高效的特点成为了城市排水管道运维作业的发展趋势。

基于人工智能的管道检测辅助技术指的是使用机器学习、深度学习算法自动处理机器人检测结果，辅助作业人员得出检测结论的技术，是继检测机器人后新的研究热点。清华大学、阿肯色理工大学、开罗大学、同济大学等高校在CCTV的基础上利用CNN、SVM、ELM等算法分割检测结果，识别、分类管道缺陷。

该类技术有效降低工人劳动量与检测成本，避免不确定因素导致的漏诊、错诊，实现检测流程智能化。

1、cctv管道检测机器人

管道检测由地面控制台指挥。它可以轻松地向前、向后、向左和向右移动身体。带有摄像头的“头”可以旋转，一双“眼睛”也可以发光照亮四周。它在管道中爬行的同时，转动着它的小脑袋，用这只“眼睛”捕捉到的一切都清晰地显示在主控制器的屏幕上。

系统会自动记录爬行距离，准确定位管道中缺陷的具体位置，也可以根据设定的条件自动生成指定路段的报告，或者生成某段检测到的管道报告时间段，方便快捷。与以往排污管道勘查相比，需要人工逐个开挖井盖或暴露部分管道，分段勘查的方法效率低，效果不理想。

有了“管检机器人”的检测技术，最大的好处就是避免了这种现象。对于轻微受损的污水管网，下一步也可以委托“机器人”进行微创修复。

国内研发管道机器人才10多年。除了沿海地区的排水单位有良好的运营经验外，在内地并不普及。机器人在下水道检测等环境中的应用，可以更好地提高操作人员的安全性，因此发挥空间巨大。国内知名厂商也率先研发出此类设备：武汉海涵物联。行业认可度高，产品稳定率高，售后比国外品牌更有保障。

cctv管道检测机器人中的cctv是指管道闭路电视系统（ClosedCircuitTelevisionInspection），主要通过闭路电视录像的形式，利用摄像设备进入排水管道，将图像数据传输到控制计算机进行数据分析和检测。

这种检查提供了对管道内部结构状况的全面了解。检查前需要对管道内壁进行预清洗，以便清楚地了解管道内壁的状况。缺点是检测时需要暂时降低管道内的水位，对运行在高水位。

2、人力检测的艰难

首先，人力检测的局限太多：碰上有水或淤泥的管道，需要先把管道两头封堵上，抽干水，人才能进入。“地下情况复杂，下去之前，还要先检测井内有毒有害气体是否在安全范围内，没问题的话，穿上防水裤、戴上防毒面具才能进去。”陈春锦说。

其次，出于安全考虑，即便人能够进入管道，也无法深入太多。因此，管道出现问题时，常常因为无法确定具体的损坏点和损坏程度，导致只能开挖路面，重新埋管修复。这个过程通常要花半个月至1个月时间。

而这些困难，对机器人而言，都不值一提：只要管道的管径超过600毫米，它就能轻松进去。1000米长的线缆，让它能够进入管道深处，高清可旋转的摄像头能够精确看到损坏部位和程度。“损坏程度轻的话，就可以进行非开挖管道内衬修复，不影响道路交通，工期也能够大大缩短。”陈春锦说。

购入机器人以来，海口排水中心正在大力开展相关检测工作。该中心相关负责人告诉记者，中心将充分利用机器人检测全市雨水排口和排水管网，及时处理管网病害，整治污水错接、混接，尽量减少道路积水及对水体的污染。

3、管道机器人应用

管道机器人在排水管道内窥镜检测中的应用主要分为四个方向：既有排水管道检测、新管网结构安全检测、地面塌陷结构安全检测、管道检测方向检测.

(1)既有排水管道运行管理检测：既有排水管道运行维护管理需要CCTV检测技术掌握管道的功能和结构状态，了解管道运行状态。现有排水管，及时修复排水管。做好对老化排水管道的清理、管理和更换，使管道能够正常运行。在库存排水管应用过程中，管道的高水位成为CCTV技术应用的重要障碍。

(2)新建管网结构安全检查：新建管网结构安全检查主要是了解新建管网的结构安全状况，及时发现结构缺陷如排水管道破裂、错位、断线，新开工时发现管道缺陷，施工方应配合施工方进行缺陷控制。

(3)地面塌陷结构安全检测：通过CCTV检测技术发现管道内部的主要结构缺陷，如三、四级破裂、错位、变形等。分析缺陷对地面塌陷的影响，评估缺陷对地面塌陷的破坏程度，为地面塌陷隐患的发现、检测和治理提供重要的技术依据和数据。

(4)管道探测与方向检测：利用闭路电视探测技术，进入管道内部可以确认管道内部方向，发现管道内部连接，从而找出石头的方向-排放管道。

排水管网的运维管理是一项重大民生工程，其传统的运维方式存在一定的不足，基于管道运维机器人的管网运维辅助成为了城市基础设施运维管理研究的热点。利用机器人代替人工作业已成为管网运维管理的新趋势。在排水管道中使用的运维机器人已由传统的大型工业机器人发展成“小精尖”的特种机器人，能够适应复杂管况并完成任务。

在无人装备的研究热潮中，实现管道运维机器人的自主作业是一项重大课题。自主作业要求机器人具有高精度的环境感知能力，信息识别能力，决策、优化能力和调整能力，需要在感知、智能控制等技术上取得突破。

希望未来能依托于现有的研究基础实现排水管道运维的自动化作业，研制出稳定、可靠的自主作业机器人，有效解决因管网淤积、破损导致的诸多问题，提高城市治理水平。

文章来源：海涵物联，北斗智库环保管家，青瞳视角