一、项目场景
地表管网设施广泛分布于城市道路、工业园区、居民区等区域，包括但不限于给排水管道、燃气管道、电力电缆沟等。这些管网设施的正常运行对于保障城市基础设施的稳定至关重要。然而，传统的巡检方式主要依赖人工巡查，存在效率低下、易受环境因素影响、难以及时发现隐蔽性问题等不足。本项目针对城市地表管网设施的巡检，具体应用场景包括：
市政道路管网巡检：对城市主干道、次干道及支路下的给排水管道、燃气管道、通信电缆等进行外观检测，重点关注管道井盖的完整性、管道外壁的腐蚀情况以及周边路面的沉降问题。
城市道路上井盖破损预警图
工业园区管网巡检：针对工业园区内的专用管网，如化工管道、蒸汽管道等，检测管道的保温层完整性、管道支撑结构的稳固性以及是否存在泄漏迹象。
工业园区燃气管道图
居民区管网巡检：检查小区内部的供水、排水管道，以及电力、通信管道的井盖是否松动、管道是否有破损或堵塞迹象，确保居民生活设施的正常运行。
工作人员居民区管网巡检图
二、项目方向
利用视觉检测技术，实现地表管网设施的自动化、智能化巡检，以解决传统巡检方式的痛点问题。通过视觉检测系统，能够快速、准确地识别管网设施的外观缺陷（如管道破损、变形、腐蚀等）、附属设施的异常状态（如井盖缺失、移位、破损等），以及周边环境的安全隐患（如管网周边的非法施工、堆积物等）。其带来的效果包括：
提高巡检效率：相比人工巡检，视觉检测系统能够在短时间内完成大面积管网设施的检测，大大缩短巡检周期。
提升检测精度：借助先进的图像识别算法和高分辨率成像设备，能够精准识别微小的缺陷和异常，避免人工巡检中因主观因素导致的漏检。
降低人力成本：减少对人工巡检的依赖，节省大量人力物力资源，同时避免人工巡检中的安全风险。
实现数据可视化与智能化管理：检测结果可实时传输至监控中心，生成可视化报告，便于管理人员快速了解管网设施状态，及时安排维护和修复工作，实现管网设施的全生命周期管理。
三、项目技术流程
（一）设计流程
需求分析：与管网设施管理部门沟通，明确巡检目标、重点检测部位以及检测频率等需求。
设备选型：根据需求选择合适的视觉传感器（如高分辨率工业相机）、巡检载体（如车辆或无人机）以及配套的定位系统（如 GPS）。
系统集成：将视觉传感器、数据处理模块、通信模块等集成到巡检载体上，确保各模块之间的兼容性和稳定性。
算法开发与优化：开发图像预处理、特征提取、缺陷识别等算法，通过大量样本数据训练深度学习模型，并进行优化以提高检测精度和实时性。
测试与验证：在实际场景中进行测试，验证系统的检测效果，根据测试结果调整参数和优化算法。
部署与交付：将系统部署到实际应用环境中，提供操作培训和技术支持，确保系统稳定运行。
设计流程（辅助理解图）
（二）架构设计
前端采集架构
数据处理架构
后端管理架构
四、技术方案
（一）视觉传感器选型
工业相机：选择高分辨率、高帧率的工业相机，能够捕捉清晰、细腻的管网设施图像。例如，采用分辨率不低于500万像素的相机，确保在不同距离和角度下都能获取高质量的图像。同时，相机应具备良好的低光照性能，以适应夜间或阴暗环境下的巡检需求。
光源系统：根据管网设施的材质和环境条件，配备合适的光源。对于金属管道等反光较强的设施，采用漫反射光源，避免图像中出现过曝现象；对于阴暗环境下的巡检，配备高亮度的LED补光灯，确保图像的亮度和清晰度。
（二）图像预处理技术
去噪算法：采用基于小波变换的去噪方法，能够有效去除图像中的随机噪声，同时保留图像的边缘和细节信息。小波变换通过分解图像信号为不同频率的子带，对高频子带中的噪声进行阈值处理，从而实现去噪效果。
图像增强技术：运用直方图均衡化方法增强图像的对比度，使管网设施的细节更加突出。直方图均衡化通过对图像的灰度直方图进行调整，使图像的灰度分布更加均匀，从而提高图像的视觉效果。此外，还可采用自适应增强算法，根据图像的局部特征动态调整增强参数，进一步提升图像质量。
（三）图像识别与分析算法
（四）数据传输与存储技术
无线通信技术：采用4G/5G网络作为数据传输的主要方式，确保检测数据能够实时、稳定地传输至监控中心。4G/5G网络具有高带宽、低延迟的特点，能够满足高分辨率图像数据的传输需求。同时，为保证数据传输的安全性，采用加密传输协议（如TLS/SSL）对数据进行加密处理，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。
数据存储方案：采用分布式存储架构，将检测数据存储在本地服务器和云端服务器上。本地服务器用于存储近期的检测数据，便于快速查询和分析；云端服务器用于备份历史数据，确保数据的完整性和安全性。同时，采用数据库管理系统（如MySQL、MongoDB等）对检测数据进行结构化存储和管理，方便数据的检索和统计分析。
（五）结果展示与报警机制
可视化展示方面：
报警机制设计