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2026年第8期
• 城镇水系统研究与应用 •

管中雷达检测在排水管道工程中的应用实例

作者:何人杰,章研,瞿科强,惠炜,章志远,黄彦翔,谈超群
作者单位:无锡市公用水务投资有限公司;东南大学土木工程学院
引用本文:何人杰, 章研, 瞿科强, 等. 管中雷达检测在排水管道工程中的应用实例[J]. 净水技术, 2026, 45(8): 154-165.
摘要:【目的】 针对排水管道隐患探测难、精度低的问题,本文旨在通过受控装置试验与实际工程实测相结合的方法,验证管中雷达(PPR)在排水管道缺陷探测中的有效性与可靠性,并论证其在大型市政排水管网智能化运维中的应用潜力。【方法】 首先,设计并搭建了3个尺寸为3.16 m×3.20 m×2.56 m的排水管道装置,埋设DN800混凝土管道并设置标准、隐患及干扰等12种工况,获取270张PPR二维纵向剖面(B-Scan)图像。其次,开发了引入通道-空间注意力机制(CBAM)的第八代单次观测目标检测(YOLOv8)算法实例分割模型,并结合多次波反射与双曲线拟合算法实现隐患的定量定位。最后,将该方法应用于无锡市NH大道150 m区段的工程实测,通过PPR与探地雷达GPR联合检测,验证模型的跨场景迁移能力。【结果】 装置试验结果显示,隐患定位误差小于0.15 m。在包含试验与实测数据的综合数据集(535张B-Scan图像)上,嵌入卷积块注意力模块的第八代单次观测目标检测模型(YOLOv8-CBAM)在交并比(IoU)阈值设为0.50条件下的平均精确度均值(mAP@50)达到了0.921。在无锡市工程实测中,该方法成功识别并定位了4处土体脱空隐患,实现了对排水管道周边隐患的高精度、跨场景识别与定量测量。【结论】 本文提出的基于YOLOv8-CBAM的PPR检测方法,完成了从“受控装置验证”到“实际工程迁移”的研究路径闭环。结果表明,该方法具备高精度识别与稳健的工程适应性,能够为大型排水管网的系统化、快速无损检测及智能化运维提供有力的技术支撑。
关键词:管中雷达;排水管道检测; 中试试验;实例分割; 机器学习; 嵌入卷积块注意力模块的第八代单次观测目标检测模型
基金资助:国家自然科学基金面上项目(52470216)
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