Приборы для поиска и диагностики подземных инженерных коммуникаций

Электромагнитные трассоискатели (локаторы)

Это приборы для определения местонахождения и повреждений подземных токопроводящих инженерных коммуникаций (кабели электро- и телефонных линий, металлические и полимерные, армированные металлическим кордом или снабженные сигнальным проводом трубопроводы для жидкостей и газов, коробы и т. п.) в плане и по глубине залегания. Сегодня трассоискатели являются популярным оборудованием для обслуживания и мониторинга состояния подземных коммуникаций, используются для выявления незаконных врезок, мест закупорки труб, обнаружения под землей тросов и прочей арматуры. В зависимости от узкого назначения приборы могут иметь «говорящие названия»: кабелеискатели, течеискатели, люкоискатели, трассодефектоискатели и т. д.

Георадары (Подробнее о георадарах см. Часть 1)

Работа георадара основана на излучении электромагнитного импульса в грунт и регистрации отраженного сигнала от подземных объектов и границ среды с разными электрофизическими свойствами.

Области применения георадара огромны: он позволяет определять глубину залегания коммуникаций, местоположение пустот и трещин, зоны переувлажнения и уровень грунтовых вод, характер залегания геологических границ, зоны разуплотнения, незаконные врезки, дефекты земляного полотна, наличие арматуры, мин и снарядов, а также другие объекты.

Основное распространение георадиолокация получила в области поиска подземных коммуникаций, во многом благодаря тому, что этот метод обнаруживает коммуникации из любого материала, в том числе неметаллические.

Для поиска подземных коммуникаций подбирают георадар с антеннами, имеющими среднюю центральную частоту (200–700 МГц). Поиск на таких частотах обеспечивает глубину зондирования до 5 м, а также позволяет находить кабели и трубы малого диаметра.

При необходимости обследования больших территорий используются георадарные системы с массивом антенн, устанавливаемые на транспортное средство. Такие системы сканируют до нескольких гектаров в день.

Современные георадары могут находить подземные коммуникации в режиме реального времени и имеют возможность совместного использования с GPS-оборудованием, что позволяет привязываться к местности и, используя полученные координаты, переносить георадарные данные в CAD-системы, а также наносить обнаруженные коммуникации на имеющиеся схемы.

Долгое время считалось, что георадар – это сложная в понимании и управлении техника, однако с появлением современных технологий и продвинутого программного обеспечения ситуация в корне изменилась. Георадары лидирующих производителей имеют максимальную автоматизацию получения и интерпретации данных, что исключает ошибки, связанные с человеческим фактором. Таким образом, на сегодняшний день георадар является незаменимым помощником в поиске подземных коммуникаций и по праву может считаться «третьим глазом» инженера-изыскателя.

Как закладывать маркеры?

Лидером в производстве интеллектуального трассопоискового оборудования является известная фирма 3М.

Причем задействовав целый ряд комплексных решений от них, можно организовать единую инженерную сеть и выгружать все данные от маркеров в одну базу.

То есть, вы получите электронную паспортизацию всех коммуникаций с привязкой к конкретной местности и информацию по каждой ремонтной муфте, трассе и соседним коммуникациям.

Особые условия и требования по закладке маркеров (нажмите + для раскрытия).

Безусловно, удовольствие это дорогое (больше 100 тыс. рублей за бухту ленты длиной в 400м), поэтому и применять его нужно с умом.

На прямых участках при параллельном следовании с другими коммуникациями можно задействовать интеллектуальную сигнальную ленту. А вот пластиковые шары, закапывать только в местах установки муфт, на вводе в зданиях или ПС, на поворотах, изгибах и пересечениях.

При этом на других участках трассы, где нет посторонних кабельных линий, водопровода, газопровода и т.п., по прежнему никто не запрещает применять обычную недорогую сигнальную ленту.

Сплошная маркировка в данных условиях будет неоправданно дорогим удовольствием.

https://youtube.com/watch?v=iBkNVV728b4%3F

Источник — 3mrussia.ru

Инновации в отрасли оборудования для поиска подземных коммуникаций

Запись координат объектов поиска в GPS/ ГЛОНАСС

У некоторых современных трассопоисковых приборов есть возможность определять координаты обнаруженного объекта по GPS/ ГЛОНАСС и записывать их (даже онлайн) в базу данных цифрового плана участка, созданного методом автоматизированного проектирования CAD, обозначив там выявленные инженерные коммуникации. Параллельно данные поступают на компьютер в головной офис компании. Информация может быть представлена в виде простых меток, которые помогут оператору экскаватора визуально ориентироваться на схеме, показанной на дисплее машины. Еще проще будет работать оператору, если управление экскаватором частично автоматизировано и связано с GPS/ ГЛОНАСС – автоматика поможет избежать повреждения коммуникаций.

Новинки трассопоискового оборудования

Ведущие разработчики данного оборудования предлагают сканеры, которые сканируют стройплощадку и на основе анализа характеристик местного грунта и прочих условий на строительном объекте автоматически указывают оптимальную величину частоты, на которой рекомендуется вести локацию подземных коммуникаций. Для достижения наилучшей чувствительности некоторые трассоискатели оснащаются функцией автоматического подбора оптимальной частоты сигнала – это удобно в условиях «грязного» эфира и когда под землей проходит сразу несколько трасс.

Появились приборы с двумя выходами, которые могут теперь подсоединяться и вести исследования одновременно двух инженерных коммуникаций.

Приборы оснащаются высококонтрастным жидкокристаллическим дисплеем, изображение на котором видно даже при освещении прямыми солнечными лучами, информативность дисплеев повышается: в режиме реального времени отображаются все необходимые параметры: глубина коммуникации, направление движения к ней, интенсивность сигнала и т. п. На экране прибора даже может формироваться наглядная схема расположения коммуникаций, трассоискатель способен одновременно «видеть» до трех подземных коммуникаций, «рисуя» на большом дисплее карту их расположения и пересечений.

Георадары (Подробнее о георадарах см. Часть 1)

Работа георадара основана на излучении электромагнитного импульса в грунт и регистрации отраженного сигнала от подземных объектов и границ среды с разными электрофизическими свойствами.

Области применения георадара огромны: он позволяет определять глубину залегания коммуникаций, местоположение пустот и трещин, зоны переувлажнения и уровень грунтовых вод, характер залегания геологических границ, зоны разуплотнения, незаконные врезки, дефекты земляного полотна, наличие арматуры, мин и снарядов, а также другие объекты.

Основное распространение георадиолокация получила в области поиска подземных коммуникаций, во многом благодаря тому, что этот метод обнаруживает коммуникации из любого материала, в том числе неметаллические.

Для поиска подземных коммуникаций подбирают георадар с антеннами, имеющими среднюю центральную частоту (200–700 МГц). Поиск на таких частотах обеспечивает глубину зондирования до 5 м, а также позволяет находить кабели и трубы малого диаметра.

При необходимости обследования больших территорий используются георадарные системы с массивом антенн, устанавливаемые на транспортное средство. Такие системы сканируют до нескольких гектаров в день.

Современные георадары могут находить подземные коммуникации в режиме реального времени и имеют возможность совместного использования с GPS-оборудованием, что позволяет привязываться к местности и, используя полученные координаты, переносить георадарные данные в CAD-системы, а также наносить обнаруженные коммуникации на имеющиеся схемы.

Долгое время считалось, что георадар – это сложная в понимании и управлении техника, однако с появлением современных технологий и продвинутого программного обеспечения ситуация в корне изменилась. Георадары лидирующих производителей имеют максимальную автоматизацию получения и интерпретации данных, что исключает ошибки, связанные с человеческим фактором. Таким образом, на сегодняшний день георадар является незаменимым помощником в поиске подземных коммуникаций и по праву может считаться «третьим глазом» инженера-изыскателя.

Компоненты трассоискателей

Электромагнитный трассоискатель состоит из легкого переносного гетеродинного приемника, который обеспечивает высокую помехоустойчивость и чувствительность, дает возможность работать в условиях сильных внешних помех, при слабом уровне сигнала, на насыщенных коммуникациями участках. На приемнике имеются кнопки управления и дисплей, на который выводятся результаты поиска трассоискателя. Питание приемника может осуществляться от батарей или электрического кабеля.

Разыскиваемые коммуникации могут находиться под напряжением или быть обесточенными. Для поиска обесточенных коммуникаций применяют компактный генератор (передатчик) – источник электромагнитных импульсов определенной частоты. Генератор может присоединяться к исследуемой трубе или кабелю с помощью клемм, либо импульсы в коммуникацию могут передаваться бесконтактным способом.

Для приема сигналов служат антенны, одна или несколько, различной конструкции и пространственной ориентации, которые также могут иметь возможность поворачиваться.

Если нужно определить положение неметаллической трубы, по которой течет жидкость, и у трубы нет провода-спутника, можно использовать специальные трассоискатели, имеющие в комплекте плавающие датчики-зонды, которые, перемещаясь в трубе вместе с жидкостью, позволяют определить местонахождение трубы. Подобным же образом трассоискатели с видеоголовкой с миниатюрным передатчиком используются для поиска повреждений и засоров в трубах. Для определения мест повреждения кабеля или трубы (и соответственно нахождения мест утечки электрического тока и воды) используют заглубляемые в грунт контактные щупы, входящие в комплект прибора.

Рефлектометр TDR-TA3.7

Назначение

Рефлектометр TDR-TA3.7 – высокоточный, полевой, 2-х канальный рефлектометр для применений с повышенными требованиями к классу точности (например, СКС, в сетях CATV, системах ОДК теплосетей и пр.). TDR-TA3.7 позволяет с низкой инструментальной погрешностью (до 3 см) производить следующие измерения на кабелях длиной от 1 м до 32 км:

• измерение длин кабелей;
• измерение расстояний до неоднородностей волнового сопротивления или повреждений: обрыв; низкоомные дефекты (менее 10 кОм); короткое замыкание; дефектная пайка; неисправный усилитель; наличие и место установки ответвителей; замокшие участки или участки с повышенной влажностью; муфты, сростки кабеля; катушки Пупина, разбитость пар; «мерцающие» дефекты; и пр.
• измерение коэффициента укорочения линии при известной ее длине;
• производить оценку волнового сопротивления кабельной линии.

Основные производители трассоискателей и характерные особенности их продукции

Наиболее компактными и современными считаются трассоискатели от фирмы Tempo (США). Локаторы типа AML обеспечивают своевременный и точный захват оси кабеля, что ускоряет процесс трассировки. Питание трассоискателей – батарейное (создаётся возможность непрерывной работы до 4 часов), а вес прибора не превышает 1 кг. Однако трассоискатели Tempo требуют специально обученного персонала, который верно бы интерпретировал показания приборов. Цена таких трассоискателей, в зависимости от их характеристик и возможностей, находится в пределах 65…140 тыс. руб.

Отечественные трассоискатели 3M Dynatel — полустационарного типа, с индукционными захватами – отличаются наличием фиксированного набора частот (от 4 до 6). Более дешёвые модели не обладают возможностью устанавливать ток утечки, а допускают лишь точное определение места повреждения или прохождения кабеля. Цена комплектов составляет 80…120 тыс. руб.

Бюджетными вариантами трассоискателей, производимых в России, считаются приборы модельной линейки «Поиск». Данные трассоискатели комплектуются специальными антеннами. Они позволяют определять глубину залегания кабеля, и устанавливать дефектный кабель при многожильном варианте прокладки. Цена от 25 до 65 тыс. рублей.

Кроме указанных производителей, для определения неисправности подземных кабелей используется техника от компаний Radiodetection, MetroTech (США), а также отечественные трассоискатели «Сталкер».

Провод спутник

Кто-то может справедливо заметить, зачем мне все эти сложности, я свой кабель и так найду, подключив генератор к соответствующим жилам.

А если речь идет о коммуникациях без наличия металлических составляющих? Например, полиэтиленовый газопровод или оптоволоконные линии связи.

В такой ситуации обычно используется параллельно проложенный провод спутник. Хотя это никак и не регламентируется действующими отраслевыми стандартами, однако широко применяется.

Чаще всего в качестве проводника берут самый дешевый провод марки ПВ 1*2,5 или ПВ 1*4.

При этом, если объективно сравнивать все затраты, и особенно срок службы, то маркеры вчистую выигрывают по всем показателям у таких проводов. Вот здесь можете ознакомиться с уже реализованными проектами и отзывами по данной технологии.

Трассоискатель кабельных линий своими руками

Трассоискатель можно изготовить и в домашних условиях. Простейший прибор включает в себя тональный RC-генератор сигнала, собираемый на транзисторах, фазоинвертор, управляющее реле, выходной трансформатор и блок питания, который должен обеспечивать стабильность подаваемого на прибор напряжения. Магнитная антенна с усилителем сигнала подключается на выходные телефоны.

Такой трассоискатель нуждается в предварительной наладке, для чего применяется обычный осциллограф. При заданной частоте (обычно не менее 1000 Гц) отстройка выполняется по уровню свечения лампочки.

При настройке приёмника вначале настраивают RC-контур на нужную частоту, для чего применяют обычный звуковой генератор.

При компоновке самодельного трассоискателя важно, чтобы щуп имел минимальную длину и сечение, не менее 2 мм, а расстояние от него до генератора не превышало 500 мм. Точность трассировки устанавливается по уровню выходного звукового сигнала

Причины и виды повреждений кабельных линий

Существует много факторов, негативно влияющих на целостность силовых кабелей, к наиболее распространенным из них можно отнести следующие:

• Подвижка грунта, может быть вызвана аварией водопроводных, канализационных или тепловых сетей, а также сезонными явлениями, например, весенним оттаиванием.
• Превышение допустимых норм эксплуатации КЛ, что может привести к термической перегрузки линии, вызванной увеличением токовой нагрузки.
• Образование в КЛ высокого уровня электрического тока от транзитного КЗ.
• Механическое повреждение при земляных работах без учета прохождения подземных коммуникаций и глубины трассы.
• Ошибки при прокладке КЛ. В качестве примера можно привести нарушения технологии соединения жил кабельными муфтами.
• Заводской брак.

Заметим, что при открытой прокладке кабельных трасс некоторые перечисленные выше причины повреждений встречаются крайне редко. В частности, снижается вероятность влияния подвижки грунта и механические воздействия вследствие земляных работ. Помимо этого зоны повреждения открытых КЛ, в большинстве случаев, можно обнаружить при визуальном осмотре, без задействования спецметодов.

Разобравшись с причинами, перейдем к видам повреждений, поскольку от этого напрямую зависит, каким методом будет локализирован аварийный участок КЛ.

Чаще всего ремонтным бригадам приходится сталкиваться со следующими видами неисправностей:

• Дефект, вызванный полным или частичным обрывом КЛ. Чаще всего причиной аварии является проведение земляных работ без определения прохождения кабельных трасс. Несколько реже причиной данного повреждения может стать КЗ в соединительных муфтах.
• В силовых кабелях (более 1кВ), часто встречается пробой одной из жил на землю (однофазное замыкание). Ток утечки, как правило, это вызвано снижением качества изоляции в процессе эксплуатации КЛ.
• Межфазные повреждения, а также виды металлических замыканий, могут возникнуть в любых линиях, причина повреждений такая же, как и в предыдущем пункте.
• Плановое испытание кабеля, при котором задействуется высокий уровень напряжения, показывают низкую надежность изоляции, и приводит к возникновению пробоя. При определенных обстоятельствах такая линия может продолжать эксплуатироваться, но из-за низкого уровня ее надежности, авария может проявиться в любое время.