ویدئومتری یا بازرسی شبکه فاضلاب یکی از ارکان اصلی در امر بهره برداری و نگهداری از شبکه های فاضلاب شهری به شمار می رود که در طول زمان تغییرات زیادی یافته است. تجهیزات بازرسی از خطوط فاضلابرو نیز یک سیر تکاملی را در طول زمان طی نموده اند تا به شکل امروزی در دسترس ما قرار گرفته اند. درعصر حاضر استفاده از دوربین های مداربسته مهمترین روشهای بازرسی از شبکه های فاضلاب به شمار می رود.

ربات بازرسی شبکه فاضلاب چکاری انجام میدهند؟

به طور خلاصه ربات بازرسی از یک دوربین تصویربرداریِ مجهز به سیستم روشنایی که بر روی یک عدد ربات قابل هدایت نصب شده است. برای تصویربرداری از داخل لوله های فاضلاب (که به دلیل کوچکی یا شرایط نامساعد قابل ورود توسط انسان نیستند)، استفاده می شود.

در زمینه نحوه بازرسی نیز استانداردها و دستورالعملهای متعددی در دنیا تدوین گردیده است که هدف اصلیِ همگیِ آنها، طبقه بندی و ذخیره سازیِ اطلاعات حاصل از بازرسی به کمک دوربین مدار بسته می باشد.

که به آن ویدئومتری میگویند.

اهداف ویدئومتری

ویدئومتری از داخل شبکه های جمع آوری فاضلاب ممکن است به دلایل ذیل انجام پذیرد:

  1. بازرسی شرایط داخل لوله برای شناسایی عیوب و مشخص نمودن محل هایی که دارای مشکل می باشند
  2. طبقه بندی فاضلابروها از لحاظ عملکرد سازه ای و تعیین اولویتهای بهسازی
  3. شناسایی آسیب های ایجاد شده در شبکه به علت حفاری ، ساخت تأسیسات مجاور جاده سازی، ساختمان سازی و غیره
  4. شناسایی محل آدمروهای پنهان شده در زیر آسفالت
  5. جستجو برای انشعابات ثبت نشده
  6. تعیین محل ورود آبهای زیرزمینی به شبکه
  7. کنترل کیفیت اجرا و تطابق شبکه اجرا شده با مشخصات فنی درخواستی به منظور تحویل گیریِ کار اجرا شده از پیمانکار
  8. ارزیابی شرایط اولیه فاضلابرو برای انجام اقدامات بهسازی
  9. کنترل کیفیت و ارزیابی اثربخشی اقدامات انجام شده در تعمیر، بازسازی و نگهداری شبکه های جمع آوری فاضلاب.

ربات‌های بازرسی خطوط لوله:

یکی از روش‌های مطمئن و مقرون به صرفه برای بازبینی و برسی خطوط لوله فاضلاب، استفاده از ربات‌های بازرسی خطوط لوله می‌باشد.
استفاده نکردن از این روش ممکن است مشکلات و پیچیدگی‌هایی را به همره داشته باشد از جمله آن می‌توان به مشکلاتی پیرامون مکان یابی دقیق عیوب در یک خط لوله، و در نتیجه حفاری بخش وسطی از یک ناحیه شهری، حفاری مشکل‌تر، ایجاد تأثیر منفی روی کسب و کار و زندگی ساکنان آن منطقه اشاره کرد.
رباتی به بتواند فضای لوله را پیمایش کند، مکان دقیق عیوب را به دقت شناسایی خواهد کرد و حتی به تعمیر آن بپردازد.
مزایای صنعتی و تجاری ساخت این‌گونه ربات‌هایی که توانایی پیمایش، عیب یابی و تعمیر خط لوله را در صورت فعال بودن خط لوله دارند، بسیار زیاد است. در این روش بازرسی و تعمیر خطوط لوله هیچ خللی در کار آن ایجاد نخواهد کرد
 

مشخصات فنی دوربینهای ویدئومتری

سیستم های ویدئومتری شبکه های فاضلاب به دو نوع کلی ذیل تقسیم بندی می شوند:

  1. CCTV
  2. SSET

سیستم بازرسیِ مورد استفاده از هر نوعی که انتخاب شود، لازم است دارای حداقل قابلیتهای زیر باشد:

  1. امکان تصویربرداری از داخل فاضلابرو با کیفیت خوب و نور مناسب به گونه ای که امکان تشخیص عیوب به صورت واضح وجود داشته باشد
  2. توانایی بازرسی از شبکه های فاضلاب که به دلیل وجود گازهای منفجر شونده دارا  محیط های پرخطر انفجاری هستند (برخورداری از خاصیت ضد انفجار(EX
  3. توانایی بازرسی از شبکه های فاضلاب با سطح داخلی ناهموار که ممکن است در مسیر فاضلابرو دارای فرورفتگی یا برآمدگی باشند
  4. توانایی کار در محیط دارای رطوبت ۱۰۰ % به گونه ای که دوربین حتی در صورت قرار بر اساس استاندارد IP گرفتن در شرایط مستغرق، خواص ضد آب خود را حفظ نماید.IP68) بر اساس استاندارد DIN40050)

ویدئومتری بایستی شامل حداقل اجزای زیر باشد:

  • دوربین تصویر برداری
  • دستگاه حمل دوربین تصویر برداری و ملحقات مربوط به آن نظیر سیستم تأمین روشنایی
  • کابل و سیستم قرقره جمع کننده کابل
  • واحد کنترل
  • خودروی بازرسی و تجهیزات حمل و بارگیری ارابه و دوربین
  • نرم افزارهای مورد نیاز برای کنترل عملیات، کدگذاری عیوب، طبقه بندی فاضلابروها و تهیه گزارش

مشخصات دوربین ربات بازرسی لوله:

  • قابلیت بالانس اتوماتیک رنگ و قابلیت بزرگ نمایی اپتیکال و دیجیتال را داشته باشد. همچنین باید دارای حداقل وضوح تصویر ۴۰۰ خط باشد.
  • توانایی چرخش دورانی دوربین و چرخش عمودی/ افقی
  • دوربین تصویربرداری باید علاوه بر امکان ضبط تصاویر ویدئویی، توانایی عکس برداری از نقاط مورد نظر اپراتور را نیز داشته باشد.
  • دوربین تصویربرداری باید مجهز به تکنولوژی لیزر برای اندازه گیری قطر ترک ها و تعیین ابعاد اجسام خارجی نفوذ کرده به درون شبکه باشد.
  • در صورتیکه جنس فاضلابروها از مواد انعطاف پذیر نظیر پلی اتیلن باشد، بکارگیری دستگاه حلقه لیزر برای اندازه گیری تغییر شکل لوله ها ضروری است. این دستگاه می باید حلقه ای تولید نماید که دایره ای شکل بوده و اختلاف عرض و ارتفاع آن حداکثر ۱%± باشد و برای انجام موارد ذیل کفایت نماید:

 الف) اندازه گیری تغییر شکل (دوپهن شدگی) لوله

 ب) اندازه گیری ابعاد سطح مقطع یا قطر لوله

ویژگیهای اصلی مورد نیاز ربات عبارتند از:

  • قابلیت هدایت از طریق واحد کنترل را داشته باشد.
  • قابلیت انتقال نیروی رانشی به تمامیِ محورهای ربات را دارا باشد.
  • توانایی اندازه گیری شیب را داشته باشد.
  • برای اقطار بالا، ربات می بایستی مجهز به سیستم بالابر الکتریکیِ دوربین باشد تا لنز در مرکز فاضلابرو قرار گرفته و توزیع نور نیز بخوبی صورت پذیرد.
  • ربات باید از مواد ضد خوردگی ساخته شده باشد. یعنی توانایی کار در محیط های به شدت خورنده فاضلابرو ها را داشته و دارای خاصیت ضد انفجار نیز باشد.
  • ربات باید توانایی عبور از قوسهای احتمالی شبکه و موانع موضعی ایجاد شده در فاضلابروها را بدون واژگونی و همراه با حفظ عملکرد مطلوب داشته باشد.
  • ربات می بایست مجهز به موتور الکتریکی با جریان مستقیم(DC) باشد.

توجه: در صورتیکه ویدئومتری در فاضلابروهای غیردوار انجام می شود، لازم است ارابه حمل دوربین قادر به حرکت و حفظ تعادل در اینگونه فاضلابروها نیز باشد.

در رابطه با چرخهای ارابه نیز توجه به نکات زیر ضروری است:

۱- جهت کار در قطر های متنوع از لوله و انتقال بهینه نیروی محرکه، همچنین برای افزایش ارتفاع دوربین، شاسی ربات باید توانایی و فضای لازم جهت نصب چرخ با قطرها و ویژگیهای مختلف را داشته باشد.

۲- اتصال چرخ ها به بدنه ربات باید به نحوی باشد که در حداقل زمان بتوان نسبت به تعویض چرخ ها اقدام نمود.

۳- به علت تماس دایم چرخ ها با فاضلاب، جنس این چرخ ها باید از مواد ضد خوردگی باشد.

سرعت حرکت ربات در اقطار مختلف

سرعت حرکت ربات: قطر کمتر از ۲۰۰ میلی متر ۰٫۱ متر بر ثانیه

سرعت حرکت ربات: قطر کمتر از ۳۰۰ میلی متر و بیشتر از ۲۰۰ میلی متر ۰٫۱۵ متر بر ثانیه

سرعت حرکت ربات: بیش تر از از ۳۰۰ میلی متر ۰٫۲ متر بر ثانیه

سیستم تأمین روشنایی باید به گونه ای انتخاب گردد که قابلیت تنظیم نور خروجی برای اپراتور مهیا باشد .تا بتواند با توجه به ابعاد فاضلابرو و رنگ جداره داخلی فاضلابروها، میزان روشنایی را تنظیم نماید. سیستم نوری باید از نوع LED بوده و قابلیت روشن کردن جداره فاضلابروهای تا قطر ۱۰۰۰ را بدون نیاز به لامپ کمکی داشته باشد.

سیستمSSET

یک روش نسبتاً جدید در بازرسی شبکه های فاضلاب است که در آن دوربینی ویژه با سرعت ثابت در لوله ها حرکت کرده و بدون آنکه مانند سیستم سنتی CCTV نیازی به توقف و حرکت مجدد در محل اتصالات یا عیوب  داشته باشد، اقدام به تصویربرداریِ پیوسته از داخل لوله می نماید .SSET علاوه بر ارائه تصویری شبیه به آنچه CCTV ارائه می نماید، یک تصویر اسکن شده ۳۶۰ درجه از سطح داخلی لوله نیز ارائه  می نماید.

تصویر ۳۶۰ درجه امکان مشاهده تمام سطح داخلی فاضلابرو در نمای پلان را فراهم نموده و به مهندس مشاور این امکان را می دهد که انواع عیوب موجود در لوله را مشاهده کرده، کدگذاری نموده و اندازه بگیرد. به عبارت دیگر،  SSET دو نما از داخل فاضلابرو ارائه می نماید.

یک نمای روبرو در راستای محور لوله و یک نمای عمود بر محور از دیواره های فاضلابرو که بر سطح دو عدی تصویر می شود.

مقایسه سیستم SSET با CCTV

مزایای سیستم SSET عبارتند از:

در حین بازرسی با سیستم SSET نیاز به توقف دستگاه به منظور بررسی و ثبت عیوب توسط اپراتور نمی باشد درحالیکه در سیستم CCTVاپراتور باید دستگاه را در محل عیوب متوقف کرده و موضع را مورد بررسی قرار دهد تا کد مناسب را ثبت نماید.

در سیستم SSETبازرسی طول بیشتری از فاضلابروها با توجه به سرعت ثابت و بالاتر دستگاه میسر است.

در سیستم SSET اپراتور تنها مسؤول هدایت دستگاه در فاضلابرو و دریافت اطلاعات بوده و در تفسیر نتایج نقشی نخواهد داشت .درحالیکه در سیستم CCTV اپراتور باید آشنایی کافی با آسیبهای شایع شبکه های فاضلاب و اصول کدگذاری و طبقه بندی فاضلابروها داشته باشد.

در سیستم SSET اطلاعات با دقت و کیفیت بالاتر به طور پیوسته و ۳۶۰ درجه با رزولوشن بالا در اختیار تحلیل گر وضعیت فاضلابرو قرار خواهد می گیرد درحالیکه در سیستم CCTV اطلاعات در محدوده پایش اپراتور و با کیفیتی متوسط در اختیار تحلیل گر قرار خواهد گرفت.

در صورت استفاده از سیستم  SSETثبت کدها و اندازه گیری عیوب در هر زمان دلخواه پس از پایان عملیات بازرسی توسط مهندس مشاور و در دفتر کار امکان پذیر می باشد. این امر منجر به افزایش دقت کار می گردد. در حالیکه در سیستم CCTV عیوب می باید در محل پیمایش توسط اپراتور اندازه گیری و ثبت شود.

در سیستم  SSETاستفاده از نرم افزارهای پردازش هوشمند تصاویر، امکان تشخیص اتوماتیک برخی از عیوب توسط نرم افزار را فراهم می آورد در صورتیکه در سیستم CCTV تشخیص عیوب توسط نرم افزار های پردازش تصاویر به سادگی امکان پذیر نیست.

معایب سیستم SSET عبارتند از:

سیستم های SSET عمدتاً گران تر از سیستمهای CCTV می باشند.

استفاده از سیستمهای SSET هنوز مانند CCTV فراگیر نشده است و در بسیاری از نقاط  جهان همچنان از سیستمهای سنتی  CCTV استفاده می شود. این امر باعث شده است که روند توسعه سیستمهای SSET نسبتاً کند باشد.

تعداد کارخانه های تولید کننده سیستم SSET محدود بوده و مدلهای موجود از تنوع کمتری برخوردار هستند.