電纜路徑探測技術研究

1 國內外現狀

國內外對地下管線探測這方面的研究已經具有了多年的歷史，在英國、美國、俄羅斯、德國、法國等發達國家甚至已經有了幾十年的歷史。目前國外大約有上萬家地下管線探測的公司，基本上都是采用電磁法對地下管線進行探測，所采用的儀器主要是英國雷迪公司生產的RD400PL(觀察 AHx參數)，RD400PXL和 RD432PDL(觀察A//X'參數)。美國3M公司生產的2250M,2273M系列，探測方法主要有直連法、磁偶極法、被動源法，工作頻率主要為 500、8 000、33 000、65 000、133 000 Hz等，相對于國產儀器來說頻率較高。目前國外電纜路徑檢測儀的精度比較高，功能較為齊全，抗干擾能力強，但是價格較高，使用起來也比較麻煩。

我國在這方面起步的較晚，但是發展速度比較快，目前已經有許多公司從事于這個行業并且形成了一套對地下電纜和管線檢測的方法，對地下電纜路徑的檢測具有了一定的能力。國內地下電纜路徑檢測儀主要是采用電磁感應的原理，采用一個或兩個線圈對電纜中的信號進行探測，利用耳機中聲音的強弱來判斷電纜的位置。這種方法雖然可以實現對地下電纜的有效檢測，但是，這與國外存在著很大的差距，主要表現在檢測頻率單一、功能不夠強大、輔助功能不多、可操作性不好。

2 電纜路徑檢測技術的廣泛應用

電力行業。由于電力電纜出現故障需要確定故障的位置，這時為準確找到故障位置，減少開挖的工程量和尋找時間，就需要利用智能電纜路徑檢測儀來快速而準確的確定出電纜的路徑。

1）通信行業。通信中有很多通信電纜和電視電纜，當這些線纜出現故障需要檢測時也需要確定其路徑。

2）建筑行業。工程施工中為避免開挖過程中破壞地下的管線，減少不必要的經濟損失，加快工程進度，需要準確的知道地下埋藏的管線的位置。

3）城市規劃建設行業。由于過去地下管線的資料不全或者資料丟失，這樣就使得城市建設規劃部門對該城市下的管線的分布情況不能準確的掌握，導致城市規劃過程中出現很多問題，在這種情況下就應該重新對地下管線進行路徑檢測并對其進行保存。

3 智能化電纜路徑探測技術研究

針對目前國內外對電纜路徑檢測技術的研究和不足以及電纜路徑檢測技術在各個領域的廣泛應用，智能電纜路徑檢測的研究也由此展開。研究工作以電磁感應原理、弱信號處理、數據采集、單片機、FPGA等技術為基礎，要求系統具有實時性好、抗干擾能力強、操作性好、系統維護升級簡單、能夠記錄足夠長的電纜位置數據等特點。對智能電纜路徑檢測儀的工作原理進行研究，分析地下載流電纜的等效模型以及電纜周圍的電磁場分布特征，然后根據實際的要求提出了用多個線圈組合的電纜路徑探測方法。智能電纜路徑檢測儀的研制，將可以使人們更加快速、實時、方便的檢測到地下電纜的位置、深度、電流大小等重要的信息，可以節約施工的成本，加快施工的進度，保證施工安全、提供給城市規劃部門一個清晰的地下電纜的情形。

智能電纜路徑檢測儀是對地下電纜路徑進行探測的設備，不僅具有以前老式地下電纜路徑檢測儀的功能，而且具有了一些新的功能，取得了一定技術突破。

1）峰值模式。該模式下可以判斷出電纜與操作者的相對位置并且指示出操作者應該移動的方向，進而尋找到地下電纜的埋藏位置。

2）谷值模式。該模式下具有羅盤功能，可以判斷操作者與電纜的偏轉方向并提示操作者及時改正自己的方向，直到找到電纜的位置。

3）自動搜索和鎖定頻率功能。在未知頻率輸入情況下可以對信號頻率進行搜索，進而確定輸入頻率并將其鎖定。

4）電流和深度顯示。可以對地下電纜的電流大小和埋藏深度進行實時的顯示。

5）GPS定位。當已經確定好電纜的位置并且需要記錄電纜當前的地理位置信息時可以選擇GPS定位功能，記錄當前電纜的地理位置信息，最終上傳至計算機進行電纜數據的管理。

研究提出了釆用多個線圈組合的方式探測電纜路徑的方法，實現了設計的要求。其次，提出了頻率搜索與鎖定的功能。這樣可以在未知電纜中信號頻率的情況下也可以很好的使用智能電纜路徑檢測儀，使其操作更加方便快捷；最后，提出了谷值模式下對電纜路徑進行的羅盤指示功能。目前市場上的電纜路徑檢測儀一般只具有峰值模式，而沒有谷值模式，谷值模式的增加能更好的判斷電纜在地下的具體位置，能夠容易的判斷出電纜埋藏的轉彎情況，而且谷值模式下測量的精度更高。

本項目研究在國內處于先進水平，有非常廣闊的市場前景，操作簡便，定位準確，有非常高的應用價值。作為地下管線檢測的智能電纜路徑檢測儀不僅可以檢測出地下電纜的路徑信息，而且還可以與地下管線故障檢測儀一起工作，作為故障檢測儀的一個重要的輔助設備查找故障點，進而解決故障。因此該檢測儀可以應用于很多領域。

4 結語

智能電纜路徑檢測儀是室外強干擾環境下進行實時作業時使用的儀器，因此，對儀器的抗干擾能力和靈敏度，反應時間等都具有比較高的要求，所以，智能電纜路徑檢測儀以后的發展可以向著更加智能化，操作靈活，抗干擾能力更高，反應時間更快的方向發展，相信隨著科技的發展，各種元器件以及檢測方法和手段的提高，智能電纜路徑檢測儀一定可以實現更好的性能。智能電纜路徑檢測儀在很多行業中都會用到，給現場施工帶來了方便，減少了在施工中不必要的損失，帶來更大的經濟利益。

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