Технология поиска кабелей и труб под землёй

Основные принципы поиска коммуникаций трассоискателем

Поиск подземных коммуникаций не относится к точным наукам. Чтобы найти трассу коммуникации, нужно знать и уметь правильно использовать трассопоисковое оборудование, включать интуицию и быстро принимать правильные решения. Основной инструмент в помощь – цифровой трассоискатель. Этот прибор умеет точно определять глубину залегания и ток в коммуникациях, позволяет находить повреждения изоляции.

Трассоискатель – это не средство измерения, как ошибочно считают некоторые люди на форумах геодезистов. Это диагностический прибор, состоящий из локатора и генератора, находит кабели и трубы по электромагнитным полям, излучаемым подземными объектами.

Трассоискатели Radiodetection не утверждены как средство измерения, так как согласно Федеральному Закону №102 «Об обеспечении единства измерений» в редакции от 13.07.2015 г. не попадает под сферу государственного регулирования. Утверждённой методики поверки трассопоисковых систем Radiodetection нет и не предусмотрено.

Технология обнаружения кабелей и труб, включающая в себя передатчик (генератор) и переносной приемник (локатор), является основным способом поиска подземных трасс. Мы регулярно используем приборы, выпускаемые компанией SPX Corp. из Раймонда (штат Мэн). В России она известна как бренд Radiodetection. Модели RD7000 и RD8000 признаны в качестве отраслевого стандарта благодаря точности и надёжности, нескольким режимам работы, относительной простоте применения.

Эти системы локации кабелей и труб предназначены для того, чтобы быстро и точно обнаружить и определить состояние подземных коммуникаций: газопроводы, электрические кабели, кабели связи, оптоволоконные кабели, водопроводы, канализацию и пр. Это не чудодейственные приборы, но со своими основными задачами они прекрасно справляются.

Информация из под земли

Технология поиска кабелей и труб основана на том факте, что проводящие кабели и трубы излучают радиосигналы – пассивные или активные – их можно обнаружить при помощи переносного приемника.

• При детектировании пассивных частот используются сигналы, идущие от подземных металлических проводников. Например, RD7100DLM способен детектировать три типа пассивных частот: частоту сигнала мощности, частоту радиосигнала и частоту сигнала источника питания линии связи (модели DL). Данные частоты можно детектировать без помощи генератора при условии, что сигналы идут от подземных коммуникаций.
• Активные частоты используются для подачи сигналов напрямую на подземные проводники при помощи генератора. Генератор подаёт сигнал двумя способами: подключение в индуктивном режиме и методом прямого подключения.

Для понимания того, как это работает, обратитесь к иллюстрации с прямоугольной сеткой.

Поиск выполняется внутри прямоугольной импровизированной сетки, с удерживанием приемника вертикально, ориентированного по линии направления движения. Пассивная развертка позволяет определять сигналы любой мощности, радиосигналы и сигналы источника питания линии связи, испускаемые подземными проводниками. Эта методика используется перед проведением земляных работ, чтобы убедиться, что нет повреждений подземных коммуникаций. Когда приёмник обнаруживает присутствие коммуникации, пользователь останавливается, чтобы зафиксировать и отметить местоположение и глубину залегания трассы, используя для этого процедуру из трех шагов, описанную ниже:

1) Приемник перемещают слева направо над линией движения для поиска сигнала.

2) Опустив приёмник к земле и удерживая его вертикально, нужно поворачивать приёмник до положения, при котором сигнал будет максимальным.

3) Приемник медленно двигают из стороны в сторону, чтобы найти точное положение, при котором сигнал достигает максимума. Как только это положение будет найдено, при положении приёмника под прямым углом к цели, делается отметка на грунте.

После того, как линия трассы промаркирована по всей длине, возобновляется поиск по сетке для обнаружения других возможных трасс, проходящих через участок.

Шесть способов поиска кабелей и труб

Для использования полного потенциала технологии поиска трасс подземных коммуникаций, кроме описанного выше процесса обнаружения одной трассы, применяются шесть следующих методов:

1. Непосредственное соединение

В первых двух методах, прямого соединения и подключении зажима, передатчик посылает радиосигнал в линию трассы (с частотой 8 кГц, 33 кГц, 65 кГц, и т.п.). После этого линию можно обнаружить и отследить, используя ручной приемник, настроенный на ту же самую частоту. Метод прямого подключения выполняется путем подключения выхода передатчика непосредственно к линии трассы, используя зажимы типа «крокодил». Если труба или кабель слишком толстые для использования такого зажима, то для подключения передатчика применяется неодимовый магнит.

Зажим может быть помещен на перекрывающем вентиле.

Зажим также можно установить на столб освещения.

При наличии доступной сетевой розетки в стене, соединённой с отслеживаемой линией, для подачи сигнала в линию можно использовать вилку с переходником.

Если сигнал нужно подать в кабель под напряжением, то для безопасности необходимо использовать специальный переходник для кабелей под напряжением.

Непосредственное соединение обычно используется для передачи сигнала по металлическим проводникам, осветительным конструкциям, и металлическим трубам. Этот способ является предпочтительным для обнаружения вторичных электрических, водопроводных и газовых коммуникаций.

2. Подключение при помощи индукционных клещей

Поскольку многие электрические, телефонные и прочие кабели находятся внутри пластмассовой оболочки или непосредственно закопаны в грунт без использования каналов, то соединение с ними обычно или невозможно, или слишком опасно, или запрещено. В таком случае, зажим от выхода передатчика помещается вокруг кабеля, чтобы передать в него сигнал не обесточивая коммуникации. Приемник или генератор моментально распознаёт принадлежность при подключении и автоматически выбирает соответствующий режим.

В нашем распоряжении имеются клещи различных размеров (50, 100, 130 и 215 мм). Клещи позволяют передавать индукционный сигнал по кабелям диаметром до 215 мм. Хотя этот метод обычно успешен, сигнал может не пройти так далеко, как при непосредственном соединении, и этот метод работает только в том случае, если отслеживаемая линия заземлена на обоих концах. Данный метод (прямая индукция) лучше всего подходит для поиска первичных электрических, телефонных и прочих кабелей. Используются для локализации и идентификации конкретного кабеля из расположенных в непосредственной близости нескольких кабелей. Отклик на уровень сигнала для каждого кабеля выводится на дисплей приемника.

Клещи-зажимы используются в следующих случаях:

• Когда несколько кабелей или трубопроводов проходят в непосредственной близости друг от друга.
• Доступ к кабелю или трубопроводу возможен через смотровой люк или трубопровод.

3. Пассивный режим поиска коммуникаций

Существует большое количество методов, используемых для локации неизвестных линий. Большинство локаторов имеют режим "пассивной" локации. Более сложные локаторы имеют как пассивный режим радиопоиска для идентификации линий, вторично отражающих энергию радиоволн очень низкой частоты, так и более простой режим поиска для детектирования энергии с частотой 50/60 Гц, излучаемой подземными силовыми кабелями и другими близлежащими линиями.

Пассивным сигналом является сигнал, естественным путем образующийся вокруг проводника, или вокруг подземной трассы. К примерам пассивных сигналов можно отнести ток, двигающийся по кабелю электрического питания, возвратный ток заземления в силовых системах, использующих металлические трубы или кабельные экраны в качестве удобного проводника, и токи радиочастот от радиопередатчиков с очень низкой частотой (VLF), которые проходят через грунт и идут вдоль закопанной трассы. Пассивный поиск выполняется только с использованием приемника, чтобы обнаружить линию высокого напряжения или линию связи в недоступных, заброшенных или неизвестных трассах. Для выполнения пассивного поиска, проход по сетке поиска выполняется с включением приемника в режим "power" (энергия). Приёмник находится на линии движения и под прямым углом к пересекаемой линии.

Останавливайтесь, когда отклик приемника возрастает, указывая на присутствие линии. Определите точное положение линии и отметьте его. Проведите трассировку линии в пределах зоны поиска.

Поиск продолжается до тех пор, пока все обнаруженные трассы не будут промаркированы и вся сетка не будет пройдена в обоих направлениях. После завершения поиска весь процесс повторяется с приемником, установленным в режим "radio" (радиосигнал) для поиска трасс, излучающих радиосигналы очень низкой частоты.

В некоторых зонах могут присутствовать мешающие сигналы промышленной частоты 50/60 Гц. Поднимите приемник на 5 см от поверхности земли и продолжайте сканирование. Переключите приемник в режим пассивного радиопоиска, если локатор имеет режим радиодетектирования. Увеличьте чувствительность до максимума и повторите указанную выше процедуру поиска по сетке на обследуемой поверхности, определите точное положение, выполните маркировку и трассировку обнаруженных коммуникаций.

В большинстве зон, но не во всех, режим радиопоиска позволяет локализовать линии, которые не излучают сигналы в области промышленных частот. Поиск по сетке можно выполнять как в режиме пассивного поиска, так и в режиме пассивного радиопоиска.

4. Проводка гибкого стержня

Кода линия обследуемой трассы не металлическая или не проводит электричества, и ее нельзя обнаружить при помощи технологии радиолокационного зондирования, тогда можно завести в нее обнаруживаемый гибкий стержень из стекловолокна.

После этого, сигнал подается на провод внутри такого стержня, используя описанный выше метод непосредственного соединения. А местонахождение и глубина канала отслеживаются при помощи переносного приемника. Между концом стержня и зондом обычно устанавливается пружинная муфта, которая защищает зонд от повреждения при его проводке через колена труб. Это лучший способ для обнаружения волоконно-оптических кабелей, пустых кабельных каналов, каналов, проложенных для будущего применения, дренажных и канализационных труб, и ливневой канализации. В нашем распоряжении имеется стержни компании трёх различных размеров, которые можно протолкнуть в каналы и трубы на различной глубине, различного диаметра, различной длины и с разными изгибами.

1. Диаметр (4.8 мм) - используются для обнаружения не глубоко залегающих трасс малого диаметра, имеющих небольшую длину и крутые изгибы.
2. Диаметр (7.9 мм) - используется для обнаружения неглубоких или глубоко залегающих трасс малого, среднего и большого диаметра, проходящих различные расстояния с различными тапами изгибов.
3. Диаметр (11 мм) - используется для обнаружения глубоко залегающих трасс большого диаметра, идущих на большое расстояние с минимальными, или вовсе отсутствующими изгибами.

5. Зондирование коммуникаций

Вы уже знаете, что радиосигналы иногда могут "перетекать" на другие трассы. Это часто происходит, когда используется гибкий обнаруживаемый стержень в условиях тесных промышленных или муниципальных коммуникаций, или если отслеживаемая трасса лежит на глубине, превышающей 2.5 метра. Для того чтобы справится с этой проблемой используется зонд, который подключают к концу обнаруживаемого стержня, и вводят в канал отслеживаемой трассы.

Зонды – это малогабаритные автономные влагонепроницаемые генераторы, излучающие сигнал, который может определяется с помощью приёмника.

К зонду можно прикреплять зажимы, фиксирующие его на футляре сзади головки сопла для очистки труб под высоким давлением. Зонд, привязанный к фалу, может также плыть по канализационному коллектору. Небольшие зонды для трассировки дренажных труб небольшого размера до глубины 0,8 м обычно имеют передающую антенну, установленную в головку гибкого стержня, а электронный блок и батареи питания расположены на барабане стержня на поверхности. Стержень вставляется в трубу через смотровой колодец или люк.

Зонд испускает радиосигналы, которые могут быть обнаружены переносным приёмником. Положение и глубина зонда определяются с точностью до 3 м вдоль всего прохождения трассы, обеспечивая определение положения и глубины залегания трассы. Этот метод обычно применяется только как последнее средство при использовании стержней для каналов. Зондирование применяется для поиска глубоко залегающих промышленных и муниципальных сливных и канализационных линий.

Разновидности зондов

• Стандартный зонд
  Стандартный зонд компактен и способен подавать сильные сигналы, подходит для множества областей применения, за исключением случаев, когда требуется использование зонда меньшего размера, большей глубины прохождения или более прочной конструкции.
• Супермалый зонд
  Это зонд спецназначения, предназначенный для операций, не требующих раскапывания. Данный тип зонда оснащён отсеком для заменяемых батарей, длина зонда изменяется в зависимости от размера отсека. Сокращение длины зонда означает возможность размещения меньшего количества батарей, что влияет на эксплуатационный срок батарей.
• Канализационный зонд
  Данный зонд оснащен прочным корпусом, что позволяет использовать его в городских канализационных системах. Зонд рассчитан на долгий срок службы и предназначен для ежедневного использования при любых условиях. Стойко переносит все невзгоды судьбы.
• Суперзонд
  Чрезвычайно прочный зонд, предназначенный для использования в канализационных системах, расположенных на большой глубине.
• FlexiTrace
  Зонд FlexiTrace представляет собой трассируемый стержень из стекловолокна в пластиковой оболочке, включающий проводники. Используется для локализации неметаллических труб малого диаметра на глубине до 3 метров. Зонд FlexiTrace может устанавливаться в трубопровод или канализационную трубу внутренним диаметром 12 мм/0,5 дюйма с минимальным радиусом изгиба 250 мм. Питается зонд FlexiTrace от генератора. FlexiTrace может работать в двух режимах: в режиме Sonde (Зонд) или в режиме Line (Линия). В режиме Sonde подаётся напряжение только на наконечник зонда FlexiTrace, в то время как в режиме Line на зонд подается напряжение по всей его длине. Так как выводы зонда FlexiTrace не помечены цветовой маркировкой, провод можно подключать к любому выводу. Для использования зонда FlexiTrace в режиме Line, необходимо подключить красный провод генератора к выводу FlexiTrace и заземлить черный провод.

6. Пассивная индукция

Если линия трассы недоступноста для прямого соединения, чтобы использовать активный сигнал, то перед радиолокационным поиском можно воспользоваться индукционным поиском. Передатчик имеет антенну, которая устанавливается на грунт непосредственно над трассой, и может индуцировать сигнал в нее.

Преимущество использования индукции в том, что сигнал может использоваться без доступа к трассе, и сделать это можно легко и быстро. Недостаток использования индукции в низкой эффективности на глубоко залегающих трассах. Этот метод можно использовать только при глубине до 1.8 м и сигнал может "перетекать" на другие трассы. Кроме того, энергия сигнала часто поглощается окружающей почвой, сам сигнал может экранироваться железобетоном, и этот метод не применим к хорошо изолированным линиям, если только они не заземлены с обоих концов. Несмотря на свои недостатки, индукционный поиск иногда можно использовать для обнаружения неизвестных, или заброшенных трасс. 

Не измеряйте глубины залегания линии вблизи колен, отводов или тройников. Отступите, по крайней мере, 5 м от колена или отвода для получения максимальной точности. Измерение глубины залегания линии будут неточными при наличии аудио помех или в том случае, когда сигнал генератора распространяется и на близлежащую линию. Исключите ввод сигнала за счет индукции. Если нет выбора, то генератор должен быть расположен, по крайней мере, на расстоянии 30 м от точки измерения глубины залегания линии.

Преимущества технологии поиска кабелей и труб

Выбирая метод поиска, ориентируйтесь на вашу задачу, что конкретно вам нужно найти под землёй. Это первое о чём вы должны подумать перед тем как взять в руки трассоискатель. От правильно выбранного метода поиска будет зависеть и результат вашей работы.

• Обнаруживает местоположение и глубину залегания почти всех типов подземных коммуникаций.
• Оборудование портативно и с ним легко обращаться.
• Используя методы непосредственного соединения и непосредственной индукции можно идентифицировать трассу.
• Основы методов просты для обучения и понимания.
• Оборудование работает почти для любого состояния почвы.
• Если нужен поиск дренажей, канализации или других неметаллических каналов или труб, их можно обнаружить при помощи гибких стержней или зондов.
• Детали и компоненты технологии имеют достаточно низкую стоимость, чтобы их могли приобретать как частные подрядчики, так и крупные региональные или национальные организации.

Ограничения и недостатки технологии поиска кабелей и труб

• Невозможно отследить неметаллические или непроводящие трассы, если нет доступа для введения в них обнаруживаемого стержня или провода.
• Сигнал линии трассы часто может "перетекать" на другую линию.
• Нельзя разделить на несколько линий лежащие рядом друг с другом трассы.
• Метод не работает в местах с большим количеством трасс.
• В ряде промышленных мест, особенно на электростанциях и предприятиях по переработки стоков, имеется слишком много фоновых сигналов, мешающих получению надежного активного сигнала.
• Основы метода изучить легко, но для освоения более сложных способов обнаружения могу потребоваться годы.
• Метод не может быть использован во время грозы.

Видео: поиск кабельных линий на практике