一种电缆通道内电缆信息定位及信息采集方法与流程

本发明属于地下电缆监测技术，尤其涉及一种电缆通道内电缆信息定位及信息采集方法。

背景技术：

电缆通道内的电缆信息，在维护或挖掘时都需要预先知道相关电缆通道内的电缆信息，现有技术普遍采用地图进行标识，但是由于现在社会日新月异，电缆通道现场很多地物标志容易发生改变，单纯的依靠地图来进行在查找电缆或故障定位时，精确度很低而且容易发生无挖掘，严重影响了查找故障或故障定位的准确性和实时性。

技术实现要素：

本发明要解决的问题：提供一种电缆通道内电缆信息定位及信息采集方法，以解决现有技术对通道内的电缆信息的获取主要通过地图来进行在查找电缆或故障定位时，精确度很低而且容易发生无挖掘，严重影响了查找故障或故障定位的准确性和实时性等技术问题。

本发明技术方案：

一种电缆通道内电缆信息定位及信息采集方法，它包括：

步骤1、对目标电缆先进行排查；

步骤2、对目标电缆进行探测；

步骤3、对同沟电缆做相别区分，并通过电子信息标识器对电缆进行标识；

步骤4、采集存储电缆的各项基础信息和逻辑信息；

步骤5、对电缆进行定位时，用探测仪对电子信息标识器进行定位，最终实现对电缆的定位。

步骤1所述对目标电缆先进行排查的对象为：电力电缆及通道以及通过电缆实现电气联结的相关设备，包括电缆本体、附件、开关站、环网柜、开闭所、配电室、分接箱、接地装置、接地箱、电缆支架、终端站和电缆通道；所述电缆通道是指用于电缆保护的管道建筑物和构筑物主体，包含直埋、排管、电缆沟、工作井、接头工作井、隧道和桥梁。

对目标电缆进行探测的方法为：利用电磁法探测电缆，当采用发射机向待测电缆施加直连或感应一定频率的信号电流i后，该电流在待测电缆中流动并在周围空间产生一个电磁场，强度h由下式确定：

h=k·（i/r）

式中k为场强系数，i为电流强度，r为电缆周围任意一点距电流中心的距离，用接收机在地面上测量该电磁场的强度及分布便确定被测电缆的位置和埋深，实现被测电缆的定位。

步骤3所述对同沟电缆做相别区分的方法为：通过管线识别探测设备的发射机，以耦合线圈发射信号，耦合到电缆金属护层，信号沿管线分布产生交变的电磁场，探测人员在地面上用探测仪追踪该信号，从而探测识别出管线的路径、走向、相别或不同的回路名称。

步骤4所述采集存储电缆的各项基础信息和逻辑信息，所述基础信息包括电缆名称属性、相位、状态、平面位置、埋深或高程、走向、电压等级、接地类型、起点、拐点、止点、采集通道的名称属性、平面位置、连通关系、上顶埋深或高程、走向、尺寸、类型，管孔及支架的位置、参数防火墙、工作井的名称属性、位置和类型；所述逻辑信息包括：电气连接关系、起点终点间隔、工井相邻关系、管道连接关系、电缆穿孔逻辑、可用护管和安装相序；所述基础信息和逻辑信息通过移动终端安装app采集并实时送至上位机系统进行存储。

所述通过电子信息标识器对电缆进行标识的方法为：在电缆通道安装和埋设电子标识器，将电缆的相关信息存储到芯片中固化在现场。

步骤5所述用探测仪对电子信息标识器进行定位，最终实现对电缆的定位的方法包括：首先根据gps的经纬度实现粗略定位，然后打开探测仪发射电磁波，埋在地下的电子标识器会反馈一个信号，探测仪则会根据反馈的信号强弱实现智能精确定位，并直接读取电子标识器上存储的通道的基本信息和馈线敷设的详细信息。

所述电子信息标识器为无源电子信息标识器，安装在通道内电缆的上方，距电缆至少10cm的距离；探测仪与无源电子信息标识器无线连接。

所述无源电子信息标识器为陶瓷封装，以拉索卡扣方式安装固定；所述无源电子信息标识器安装在通道内电缆的中间接头、终端头和分接箱上。

所述无源电子信息标识器安装在安装于通道内井壁混凝土内；所述无源电子信息标识器安装在通道内顶管口或埋管口上；所述无源电子信息标识器安装在通道内电缆的转弯起点、终点及转弯半径顶点位置上；所述无源电子信息标识器的安装距离不超过30米；顶管段电缆路径每6米布置一个电子信息标识器；埋管段电缆路径每15米布置一个电子信息标识器。

本发明的有益效果：

本发明通过在电缆通道安装、埋设无源电子信息标识器，预埋时将电缆信息存储到无源电子信息标识器的芯片中，固化在现场，巡检时候通过探测仪实现“非开挖”获取地下电缆、通道的信息；本发明用在巡检或电缆查找、故障定位时，可实现“非开挖”方式直接获取电缆通道、电缆附件的属性信息；具有方便快捷等优点，解决了现有技术主要通过地图来对电缆通道内的电缆进行查找或故障定位，存在的精确度很低而且容易发生无挖掘，严重影响了查找故障或故障定位的准确性和实时性等技术问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中电磁法探测电缆示意图。

具体实施方式

一种电缆通道内电缆信息定位及信息采集方法，它包括：

步骤1、对目标电缆先进行排查；

步骤1所述对目标电缆先进行排查的对象为：电力电缆及通道以及通过电缆实现电气联结的相关设备，包括电缆本体、附件、开关站、环网柜、开闭所、配电室、分接箱、接地装置、接地箱、电缆支架、终端站和电缆通道；所述电缆通道是指用于电缆保护的管道建筑物和构筑物主体，包含直埋、排管、电缆沟、工作井、接头工作井、隧道和桥梁。

也包括政府投资建设用于电缆保护并移交贵安供电局管理的综合管廊。

开展电缆及通道数字化摸查作业前，需明确电缆管线及附属设备的定义及命名规则，定义方法和命名规则必须符合南方电网的管理规则，南方电网管理规则中未明确的，参照国家电力管线管理有关规定，结合产权部门及运维单位的使用习惯。

步骤2、对目标电缆进行探测；

电磁法的基本原理是：当地下存在导电地质体时，在交变电磁场(一次场)的作用下，导体中将产生涡流(感应电流)，涡流又在其周围产生二次磁场(二次场)。二次场的出现使一次场发生畸变。一般说，一次场和二次场迭加后的总场在强度、相位和方向上与一次场不同。研究二次场的强度和随时间衰变或研究总场各分量的强度、空间分布和时间特性等，可发现异常和推断地下导电体的存在。如果地质体具有高导磁性，在一次场作用下，受人工磁化产生二次磁场，同样可以发现异常并推断地下环境导磁体的存在。

本发明采用电磁法具有探测精度高、操作简便、抗干扰能力强、适用范围广、成本低，效率高等特点

电磁法探测电缆，主要是利用电磁感应原理。当采用专用的发射机向待测电缆施加（直连或感应）一定频率的信号电流i后，该电流在待测电缆中流动并在其周围空间产生一个电磁场，其强度h可由下式确定：

h=k·（i/r）

式中k为场强系数，i为电流强度，r为电缆周围任意一点距电流中心的距离，如图2所示，图中p为电缆周围任意一点，i为电流强度，r为p点距电流中心的距离，h为p点的电场强度，hx为场强的水平分量，hz为场强的垂直分量。用接收机在地面上测量该电磁场的强度及其分布便可确定被测电缆的位置和埋深，实现被测电缆的定位。

步骤3、对同沟电缆做相别区分，并通过电子信息标识器对电缆进行标识；

步骤3所述对同沟电缆做相别区分的方法为：通过管线识别探测设备的发射机，以耦合线圈发射信号，耦合到电缆金属护层，信号沿管线分布产生交变的电磁场，探测人员在地面上用探测仪追踪该信号，从而探测识别出管线的路径、走向、相别或不同的回路名称。

在完成电缆探测与线对识别后，对同沟的电缆作相别区分，并采用电子标签进行编码管理；由于电缆隧道内条件比较恶劣，且空间资源有限，电缆运行过程中产生干扰电磁场，因此本发明选用电子标签时候需要考虑需要考虑下述因素：

1.抗磁干扰能力足够强，确保标签能穿透电缆本体磁场正常读写。

2.隧道内部潮湿，需具备防水防潮、抗酸碱、耐热性能好。

3.隧道内部无外置电源供应，选型需采用低功耗的无源电子标签。

4.电缆本体需作相别区分，标签读写距离要求10cm左右，防止邻近标签窜读，无法有效区分同支架电缆相序及回路名称。

5.电缆隧道内部电缆与电缆之间空间有限，采用小体积电子标签为宜。

6.电缆在支架上已经固定，不能搬动，标签安装需方便牢固。

综合上述工况要求，本发明采用陶瓷封装的电子标签，其具有抗磁场干扰、防水防潮、低功耗等特点，结合安装附件，以拉索卡扣方式安装，便捷牢固。

步骤4、采集存储电缆的各项基础信息和逻辑信息；

步骤4所述采集存储电缆的各项基础信息和逻辑信息，所述基础信息包括电缆名称属性、相位、状态、平面位置、埋深或高程、走向、电压等级、接地类型、起点、拐点、止点、采集通道的名称属性、平面位置、连通关系、上顶埋深或高程、走向、尺寸、类型，管孔及支架的位置、参数防火墙、工作井的名称属性、位置和类型；所述逻辑信息包括：电气连接关系、起点终点间隔、工井相邻关系、管道连接关系、电缆穿孔逻辑、可用护管和安装相序；所述基础信息和逻辑信息通过移动终端安装app采集并实时送至上位机系统进行存储。

鉴于一般所采用的地图相对滞后，现场很多地物标志发生改变，为提高数据的现场复原能力和使用价值，针对部分重要区域（涉及开挖施工、交跨、非开挖拖拉管区域），在电缆通道安装、埋设无源电子标识器，将关键信息存储到芯片中，固化在现场，实现“非开挖”获取地下电缆、通道的信息。

本发明选用低频、密封的地下电子信息标识器，安装、固化在地下约1.5米深处，巡检或电缆查找、故障定位时，可实现“非开挖”方式直接获取电缆通道、电缆附件的属性信息。

本发明选用的无源电子标识器的主要技术指标为：

具有全球唯一编码

并可存储一定量信息，能加密，读写安全可靠

能适应恶劣环境下、较长时间的稳定使用

穿透能力强，可穿透土壤、混凝土进行读取；

具有1.5米有效探测深度，保证路面环境改变，工井被覆盖后依然可探；

水平悬浮设计，保证任何情况下可精确定位至标识器安装点;

信号清晰，易于识别。

步骤5、对电缆进行定位时，用探测仪对电子信息标识器进行定位，最终实现对电缆的定位。

所述通过电子信息标识器对电缆进行标识的方法为：在电缆通道安装和埋设电子标识器，将电缆的相关信息存储到芯片中固化在现场。

步骤5所述用探测仪对电子信息标识器进行定位，最终实现对电缆的定位的方法包括：首先根据gps的经纬度实现粗略定位，然后打开探测仪发射电磁波，埋在地下的电子标识器会反馈一个信号，探测仪则会根据反馈的信号强弱实现智能精确定位，并直接读取电子标识器上存储的通道的基本信息和馈线敷设的详细信息。

所述电子信息标识器为无源电子信息标识器，安装在通道内电缆的上方，距电缆至少10cm的距离；探测仪与无源电子信息标识器无线连接；所述无源电子信息标识器为陶瓷封装，以拉索卡扣方式安装固定；所述无源电子信息标识器安装在通道内电缆的中间接头、终端头和分接箱上。所述无源电子信息标识器安装在安装于通道内井壁混凝土内；所述无源电子信息标识器安装在通道内顶管口或埋管口上；所述无源电子信息标识器安装在通道内电缆的转弯起点、终点及转弯半径顶点位置上；所述无源电子信息标识器的安装距离不超过30米；顶管段电缆路径每6米布置一个电子信息标识器；埋管段电缆路径每15米布置一个电子信息标识器。