蟻振銳 林中躍 林俊 肖培英 林錦浩 張植敏

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)華南公司（廣東省管網(wǎng)公司）

長(zhǎng)輸管道伴行光纜為沿線站場(chǎng)的SCADA數(shù)據(jù)信號(hào)、會(huì)議信號(hào)、辦公自動(dòng)化數(shù)據(jù)等提供傳輸通道，滿足管道生產(chǎn)管理和通信業(yè)務(wù)需求。伴行光纜在工程建設(shè)時(shí)期通常與長(zhǎng)輸管道同溝敷設(shè)，但在實(shí)際中，由于多種因素導(dǎo)致光纜常常存在埋深不足或位置偏移等問(wèn)題，致使光纜容易被損傷中斷，對(duì)管道安全運(yùn)行造成影響，因此管道企業(yè)必須清楚掌握光纜埋深及位置。但準(zhǔn)確檢測(cè)光纜埋深及位置一直是一個(gè)技術(shù)難題，本文通過(guò)實(shí)際案例分享光纜檢測(cè)方法，有助于提升光纜埋深定位檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。

1  光纜檢測(cè)方法

在管道工程建設(shè)期或在役期間，對(duì)光纜埋深和位置進(jìn)行檢測(cè)、定位的方法通常有兩種：一種是采用夾鉗法檢測(cè)光纜，該方法將夾鉗套在光纜上，不用直接與光纜進(jìn)行連接，但在檢測(cè)中存在檢測(cè)距離短、容易受到干擾、使用壽命短等缺點(diǎn)，難以推廣運(yùn)用；另一種是直連法，該方法是在帶有光纜接線盒的手孔井上方安裝光纜監(jiān)測(cè)標(biāo)石，監(jiān)測(cè)尾纜與光纜加強(qiáng)芯連接，并引出至地面監(jiān)測(cè)標(biāo)石（圖 1）。通過(guò)檢測(cè)設(shè)備發(fā)射機(jī)直接與尾纜連接，具有操作方便、檢測(cè)距離較遠(yuǎn)、信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，廣泛運(yùn)用于光纜埋深檢測(cè)和定位。

圖 1 監(jiān)測(cè)標(biāo)石安裝

2  直連法檢測(cè)工作原理

檢測(cè)設(shè)備由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)組成，其工作原理是通過(guò)將發(fā)射機(jī)與尾纜（光纜加強(qiáng)芯）連接，由發(fā)射機(jī)向光纜加強(qiáng)芯施加某一特定頻率或混頻產(chǎn)生電流信號(hào)，電流信號(hào)自發(fā)射點(diǎn)開(kāi)始沿著光纜加強(qiáng)芯向兩側(cè)傳輸，電流信號(hào)強(qiáng)度隨著光纜加強(qiáng)芯距離增加呈衰減趨勢(shì)；光纜加強(qiáng)芯周?chē)�形成一定磁�?chǎng)，接收機(jī)按照發(fā)射機(jī)相同頻率或混頻接收電磁場(chǎng)信號(hào)，通過(guò)跟蹤和采集該電磁場(chǎng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜的定位和埋深測(cè)量。

3  應(yīng)用案例

在建管融合模式下，某工程前置人員采用直連法，對(duì)所轄管道伴行光纜埋深、位置進(jìn)行了復(fù)測(cè)，排查工程問(wèn)題。在復(fù)測(cè)時(shí)，由于缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將雷迪RD8200調(diào)整到8k Hz或33k Hz高頻率信號(hào)直接連接光纜金屬加強(qiáng)芯進(jìn)行測(cè)試，并形成問(wèn)題清單，督促施工單位進(jìn)行整改。但在整改過(guò)程中，通過(guò)對(duì)復(fù)測(cè)發(fā)現(xiàn)的65處埋深不足點(diǎn)位開(kāi)挖驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)復(fù)測(cè)光纜埋深與實(shí)際開(kāi)挖驗(yàn)證埋深存在較大偏差，實(shí)際埋深比復(fù)測(cè)埋深深50 cm～70 cm，但位置相對(duì)比較準(zhǔn)確。由于復(fù)測(cè)埋深數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確導(dǎo)致后續(xù)光纜埋深不足整改工作難以推進(jìn)。

（1）原因分析。當(dāng)使用埋地管道防腐層檢測(cè)儀（PCM）和埋地管道防腐層檢測(cè)儀（DM）等設(shè)備對(duì)光纜進(jìn)行埋深定位檢測(cè)時(shí)，信號(hào)發(fā)射頻率的選擇對(duì)檢測(cè)精度和干擾影響很大。這是因?yàn)椴煌�頻率電磁波在土壤中的傳播特性和對(duì)周?chē)�金屬物體的感應(yīng)反應(yīng)各不相同。鋼質(zhì)管道等金屬物體對(duì)高頻信號(hào)有較強(qiáng)的感應(yīng)作用，可以產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，從而引起信號(hào)干擾。這種干擾表現(xiàn)為錯(cuò)誤的信號(hào)反射或者信號(hào)強(qiáng)度的異常，會(huì)影響對(duì)光纜埋深位置檢測(cè)的準(zhǔn)確性；而低頻信號(hào)的電磁波穿透力更強(qiáng)，更不易被周?chē)�的金屬物體所影響，從而能更清晰地探測(cè)到目標(biāo)光纜的位置，減少誤判的可能性。

（2）驗(yàn)證情況。采用RD8200（512 Hz和8k Hz）、PCM-X（低頻ELF）、VIVAX-150Tx（128 Hz）三種設(shè)備及不同頻率信號(hào)對(duì)光纜埋深、位置進(jìn)行復(fù)測(cè)及開(kāi)挖驗(yàn)證（表 1），當(dāng)采用RD8200（8k Hz）高頻信號(hào)時(shí)，復(fù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際開(kāi)挖埋深相差較大，且有一處位置偏移30 cm；當(dāng)采用RD8200（512 Hz）、PCM-X（低頻ELF）、VIVAX-150Tx（128 Hz）低頻信號(hào)時(shí)，復(fù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際開(kāi)挖埋深比較一致。

表 1 檢測(cè)及開(kāi)挖驗(yàn)證表

4  結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)的比對(duì)分析，發(fā)現(xiàn)選擇較低的信號(hào)發(fā)射頻率在金屬環(huán)境復(fù)雜或者鋼質(zhì)管道眾多的地區(qū)進(jìn)行埋地光纜檢測(cè)，可以有效減少由于金屬管道引起的電磁干擾，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，采用低頻信號(hào)直連法，對(duì)長(zhǎng)輸管道伴行光纜埋深檢測(cè)及定位應(yīng)用效果良好，該方法具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：蟻振銳，1985年生，本科，一級(jí)建造師、工程師，現(xiàn)就職于華南公司，主要從事生產(chǎn)運(yùn)維、管道保護(hù)工作。聯(lián)系方式：13580232386，yizr@gdngg.com.cn。