电子标示器系统和gps系统在埋地燃气管网中的应用

电子标示器系统和gps系统在埋地燃气管网中的应用天津市液化气过程有限公司 姚建文 宫婧随着市政建设的快速发展，地下管线的种类越来越多，埋设也越来越复杂。埋地燃气管网在投运后由于维修、接管等问题，需要及时准确地找到管道的位置，目前大多数管网图是以地面上建筑物作为参照物来定位管线的，由于城市建设步伐加快，建筑拆迁增多、道路拓宽改造等因素，原有参照物的变更与消失，依照竣工图纸会大大影响对管道的精确定位。拥挤的各种管道给日常维护和管理提出了更高的要求。应用全新的电子标示器管理系统，就轻松地解决了管道探测的难题，即使在管道密集埋设的区段也可将不同种类的管线区分的清清楚楚。尤其适用于PE等非金属管道的管理与探测。这种新型探测系统已被世界上许多国家接受并应用。1 传统检测方法天津燃气集团燃气管道长期使用过程中，在管线探测方面主要有以下两种方法和手段。(1)示踪线由于示踪线管道要相伴几十年，所以对于其抗拉伸能力、防腐性能有一定的考虑，示踪线埋设方便、价格便宜，但在实际探测时信号接入条件较苛刻，探测仪必须与示踪线连接才可进行探测。呈连续线性埋设的示踪线，较易受到外力伤害，如产生断头或腐蚀断点，则整条管线无法探测。此外，示踪线也难以对城市繁多的管线特征点作出清晰指示。(2) 金属管线探测仪金属管线探测仪由发射机和接收机组成，它的工作原理是由发射机通过导线与管道相连接，发射一定频率的信号，再通过接收机接收信号来判定管道的位置。由于地下各类管线相互交错，极易误判。即使经过训练的专门人员也需多次测试才能正确判读。以上常规检测方法虽已有较长的使用历史并不断地完善，但仍不能解决埋地管道的准确地位，而电子标示器系统和gps系统的出现，相互配合较好地解决了此问题。2 电子标示器系统和gps系统基本原理目前天津燃气集团使用的电子标示器分为两种，一种可写入相关信息的称为id电子标示器，另一种不可写入相关信息的称为普通电子标示器。电子标示器系统是一种特定频磁波的自发自收装置，在施工时或施工后，将接收装置电子标示器器埋设在管道的一定位置，检测时，便携式探测仪先向地下发射特定频率的电磁波信号，当接近管道附近的电子标示器时，电子标示器会反射探测仪发出的信号，从而被探测仪发现接收。并通过声频变化和屏显的数据来告知操作者地下设施的信息。Gps系统可以较为准确的确定电子标示器的经纬度提高测量精度。3 电子标示器的分类电子标示器本身根据不同的安装方式与探测深度，分为不同的尺寸和形状，通常接收面积越大，探测深度越深。电子标示器为完全密封结构，防水、防震、耐腐蚀，无需电源，永久埋设。分为：钉形球形、盾形。其中钉形应垂直安装，球形无方向要求，盾形应水平安装。其探测深度分别为：0.5米、1.5米、2米（有效距离）。电子标示器根据其自身的特性可分为普通电子标示器（M）和带信息的电子标示器（id）。其中id电子标示器可记录埋设管道的特性：管径、压力、埋深、事件点（注）。4 历史发展与现实应用随着二十世纪七十年代，塑料管材在欧美的兴起与发展，塑料管道的探测与管理成为一个难题，电子标示器系统应运而生，历经几代的发展(声频式、指针式、声频数字式探测仪)在探测技术上已发展到相当完善的水平，既可以自成系统独立应用也可以与各种类型示踪线配合使用，二者优势互补，使管道的探测与管理日趋完备。电子标示器在欧美发达国家已有30多年的埋设和应用历史，由于其具有安全、稳定、使用寿命长等特点，得到了各公用事业公司广泛赞誉。在铺设管道时，在管道的事件点，都可根据需要埋设电子标示器，以后需要查找时，电子标示器可以主动响应来自探测仪的扫描信号，由于内部自存信息可自动提示三通弯头等特征点的精确位置，有效弥补了各种示踪线对特征点难以清晰指示的不足。5 电子标示器埋设应用方法电子标示器的固定，用尼龙扎带绑扎，既牢固又耐腐蚀，而且安装方便，成本低。和示踪线同时使用并不矛盾，而是相互补缺。埋设的基本原则是：在管线事件点处必须埋设，在直管段上，电子标示器埋设间距可根据实际情况进行调整；电子标示器应埋设于目标管线旁边或上方，距离太远会失去意义，埋设太深则会影响探测，导致id电子标示器信息无法读取。电子标示器依据设计图纸标明的位置进行埋设，输入相关信息填写记录表格。电子标示器回填时先用人工回填细土10厘米，再用机械回填。回填时应避免金属和大的石块接触电子标示器。6 与传统的探测仪器与管理方式相比有突出优势独有优点；是唯一一种可以识别管线属性的探测仪，它可自动提示巡线人员在直管段上，还是在管线事件点上，只在所属管线上发生反应，不会出现金属管线探测仪在复杂区段，出现多峰值信号，难以识别管道位置的情况，电子标示器方式既可用于非金属管线，也可应用在复杂区段、强磁干扰环境下金属管线的定位与识别，管线越复杂，体现的优势越明显。(1)采用电子标示器系统和gps系统相结合，彻底结束了凭人员记忆和通过固定参照物确认管线的历史。(2)电子标示器与和gps系统、管道相互依附，互为参照，变相对定位为绝对定位，无论地面参照物如何变化，都丝毫不影响对管道事件点的精确定位。(探测精度可达厘米级)(3)新型电子标示器系统，可在埋设繁杂、拥挤的管道中轻松识别出目标管线，同时辨明管道的种类及属性。(4)与传统的电磁波式金属管道探测仪，探地雷达、声波震动式探测仪相比，探测效率提高80%以上。传统探测设备通常会受到邻近金属管道、强电场、强磁场、地面坚实程度以及含水量等多种因素的影响，导致数据失真；而电子标示器系统是特定频率的自发，自收装置，不受上述环境干扰，从而可以获得更高的探测精度。(5)埋地标识随管道施工时同步埋设，其自身不需携带能源，方便易行。7 应用实例天津市液化气工程有限公司在北塘至胡家园中高压天然气管道工程中应用了电子标示器系统和gps系统，共随管道敷设埋下了100组电子标示器，同时进行了gps定位。在id电子标示器中输入了管径、压力、埋深、事件点等相关信息，并在竣工图纸上标注出电子标示器的准确位置。在竣工验收时，使用便携式探测仪检测，全部检测出了上述特征点，经开挖验证，均较好地达到了预期的效果，为以后的抢修、接管、准确定位打下了坚实基础。8 建议及思考(1)该技术从使用效果来说，可靠性较高，建议在今后市内管线改造和管线预留处埋设电子标示器，以便日后接管方便迅速。(2)事件点的描述代码应统一制定，进行标准化管理。(3)记录表格式有待规范。9 结束语通过公司