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淺談燃?xì)夤芫€的探測(cè)定位方法
淺談燃?xì)夤芫€的探測(cè)定位方法 摘要:地下管線的種類多,埋設(shè)復(fù)雜,而燃?xì)夤芫€投運(yùn)后的維修、改造等情況下又需要及時(shí)準(zhǔn)確的找到管道位置,這成為燃?xì)馄髽I(yè)頭疼的難題。本文以哈爾濱燃?xì)夤芫W(wǎng)為例,對(duì)目前采取的先進(jìn)儀器探測(cè)法以及最新的電子標(biāo)識(shí)定位法進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:管線;燃?xì)?探測(cè);電子標(biāo)識(shí);定位
引言:地下管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,它像一根根神經(jīng)脈絡(luò)貫穿整個(gè)城市,包括:燃?xì)狻⒔o水、排水、熱力、電信、電力等幾大類,日夜擔(dān)負(fù)著傳遞信息和輸送能量的工作,是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí),在進(jìn)行城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理過(guò)程中,如果沒(méi)有完整準(zhǔn)確的地下管線信息,就會(huì)變成“瞎子”,到處碰壁,甚至造成重大損失,其中燃?xì)夤芫W(wǎng)由于其特殊的危險(xiǎn)性,倍受各級(jí)政府部門重視。但是,目前我國(guó)只有大約二分之一的城市擁有較完整的城市地下管線資料或正在、即將進(jìn)行地下管線的探測(cè)普查工作,補(bǔ)測(cè)、補(bǔ)繪已有的地下管線。
以哈爾濱市的燃?xì)夤芫W(wǎng)為例,目前已埋設(shè)但情況不明且無(wú)詳細(xì)準(zhǔn)確竣工資料的燃?xì)夤芫€仍占不小的比例,為查清已埋設(shè)的燃?xì)夤芫W(wǎng),便于今后調(diào)度、維護(hù)、施工、搶險(xiǎn)等工作的順利進(jìn)行,需要采用先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)方法,加速城市地下燃?xì)夤芫€的探測(cè)普查,對(duì)已埋設(shè)但情況不明的各種地下燃?xì)夤芫€進(jìn)行探測(cè),查明地下燃?xì)夤芫€的平面位置、高程、埋深、走向、規(guī)格、性質(zhì)等數(shù)據(jù)信息。
1 燃?xì)夤芫W(wǎng)的基本特征
一般為小區(qū)中央調(diào)壓站柜供應(yīng)管道天然氣,敷設(shè)中壓干管并通過(guò)庭院管與用戶連接;燃?xì)夤芫W(wǎng)一般都埋于地下1.8米以內(nèi),個(gè)別地區(qū)埋設(shè)較深;地下地質(zhì)情況大都是表層人工填土,主要由瀝青路面、水泥路面、碎石路基、黃褐色枯土組成。
埋于地下的燃?xì)夤芫€,其類型可分為二種:
第一種金屬管材,主要是鋼質(zhì)燃?xì)夤?其電性特征表現(xiàn)為良導(dǎo)圓柱體,它于周圍覆蓋層存在明顯的電性差異,且表現(xiàn)為二維線性特征,常規(guī)的探測(cè)方法能較好的識(shí)別。而第二種非金屬管材,主要是PVC燃?xì)夤?其外殼表現(xiàn)出高阻性質(zhì),探測(cè)這類高阻管,常規(guī)的方法難以識(shí)別,另外一些干擾源對(duì)管線的探測(cè)精度也有很大影響,這些干擾主要來(lái)自:水泥路面的鋼筋網(wǎng)、路中及路邊的鐵柵欄、鐵質(zhì)的廣告牌、人行道旁的架空電力線、管線間的相互干擾、正在施工的電器、地表人工填土中的鐵質(zhì)雜物及來(lái)往穿梭的汽車等。由此可見(jiàn),在這樣的復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行管線探測(cè),不但需要高性能的探測(cè)儀器,更需要有多種物理探測(cè)方法的相互結(jié)合。
2 燃?xì)夤芫€的探測(cè)儀器及方法
目前,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)、空間技術(shù)等新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用,以及測(cè)繪、探查技術(shù)本身的進(jìn)步,為城市地下管線探測(cè)提供新的方法和手段,對(duì)推動(dòng)和加速城市地下管線探測(cè)普查工作具積極的意義。
2.1 目前主要的先進(jìn)探測(cè)儀器
第一種探地雷達(dá),是一種非破壞性的反射波地面探測(cè)系統(tǒng)。波源為高頻電磁脈沖,對(duì)地表和地下無(wú)破壞作用。可以在城市內(nèi)各種噪聲環(huán)境下工作,環(huán)境干擾較小,具有較滿意的探測(cè)深度及精度,對(duì)金屬及非金屬管線都能得到很好的探測(cè)結(jié)果。
第二種地下管線探測(cè)儀,是一種非破壞電磁波探測(cè)系統(tǒng),有較好的抗干擾能力和一定的探測(cè)深度,現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)時(shí)長(zhǎng)距離追蹤、定位,直觀顯示、輕便、靈活,效率較高,是目前最常用的儀器。針對(duì)管線的埋設(shè)情況,有兩類探測(cè)方法:感應(yīng)法、充電法。
第三種智能型全站儀,可以完成各種高精度測(cè)量作業(yè)、具有新型存儲(chǔ)卡、傾斜角補(bǔ)償功能、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算程序、電子數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/div>
2.2 探測(cè)方法
針對(duì)燃?xì)夤芫€周圍的物理特征,并綜合考慮工作環(huán)境,應(yīng)采取多種綜合的物理探測(cè)方法,并須選擇使用最佳信號(hào)源,以減少目標(biāo)以外的干擾,提高精度。
首先,對(duì)于金屬管線的探測(cè),主要是對(duì)燃?xì)馐姓芫W(wǎng)和部分庭院管網(wǎng)的探測(cè),由于是鋼質(zhì),導(dǎo)電性好,便于管線儀探測(cè),因此在此類型管線探測(cè)中,用感應(yīng)法或充電法。
其次是對(duì)非金屬管線的探測(cè),一般利用探地雷達(dá)采用剖面方式進(jìn)行工作。根據(jù)地下燃?xì)夤艿拇笾伦呦虿贾脺y(cè)線,使測(cè)線方向近可能與所要探測(cè)的管線走向垂直。在探測(cè)過(guò)程中,為了減少側(cè)邊地表金屬物的干擾,必須使天線板與地面保持良好的接觸,當(dāng)探地雷達(dá)發(fā)現(xiàn)管道時(shí),接收其回波,將圖象在屏幕上顯示出來(lái),通過(guò)判讀確定地下燃?xì)夤艿赖奈恢眉吧疃取?/div>
3 燃?xì)夤芫€快速定位新方法
隨著城市建設(shè)的不斷擴(kuò)大及天然氣的快速發(fā)展,新管線不斷增加,舊管線也不斷在更換或廢棄,還有城市燃?xì)庵写罅克芰瞎懿牡氖褂?使我們?cè)谌粘５木S護(hù)、維修、改造、搶修、搶險(xiǎn)等工作中存在如下一些問(wèn)題:
第一,地下燃?xì)夤芫€是以地面建、構(gòu)筑物作為相對(duì)參照物來(lái)定位的,由于城市建設(shè)步伐加快,建筑拆遷增多、道路拓寬改造等因素,原有參照物的變更與消失,對(duì)日后尋找管線造成非常大的困難。
第二,市政管網(wǎng)中燃?xì)狻⒐┧㈦娏Α⑼ㄓ嵉雀鞣N管道埋設(shè)通常都擁擠在一起,利用金屬探管儀無(wú)法識(shí)別探測(cè)到的金屬管道哪一條是燃?xì)夤芫€,往往通過(guò)運(yùn)行維護(hù)人員的記憶及經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷,缺乏一定的科學(xué)性。
第三,傳統(tǒng)的聲波振動(dòng)式探測(cè)儀在工作過(guò)程中易受雜散電波、地質(zhì)環(huán)境等的影響,探測(cè)準(zhǔn)確率不高,比較先進(jìn)一些的探地雷達(dá)在目標(biāo)管線周圍有空洞、水穴、電纜干擾時(shí),易產(chǎn)生誤指示,對(duì)于埋設(shè)較深或管徑小于100mm的管道,難以探明。探地雷達(dá)圖像具有多解性,只有經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練的人員才能正確判讀管線屬性。通過(guò)以上方法就算是探測(cè)到了目標(biāo)管線,也只能了解管線的位置、埋設(shè)大致的深度信息,而對(duì)于管線其他具體信息,如建設(shè)年代,施工單位,管線壓力、管徑、材質(zhì)、管線的三通、彎頭、變徑、穿越等特殊關(guān)鍵點(diǎn)的具體位置等等詳細(xì)信息,還需要查閱大量的圖紙資料,對(duì)于年代長(zhǎng)久的管線,往往資料查詢起來(lái)很困難,甚至資料丟失,無(wú)法詳細(xì)了解管線相關(guān)屬性信息。
基于以上種種地下燃?xì)夤芫€管理及維護(hù)問(wèn)題,為加強(qiáng)燃?xì)夤芫€的科學(xué)管理,國(guó)內(nèi)各燃?xì)夤窘鼛啄陙?lái)一直在尋找、研究有針對(duì)性的解決方案,目前較好的解決方案是在管線上方埋設(shè)含有管線路由、目標(biāo)點(diǎn)及其他基本信息的電子標(biāo)識(shí)器,使得探測(cè)器能快速、精確查找管線,掌握管線基本信息,提高管線維護(hù)的效率和準(zhǔn)確性,從根本上解決了管線查找難、統(tǒng)計(jì)難、維護(hù)難的問(wèn)題。
2006年5月,國(guó)內(nèi)某燃?xì)饧瘓F(tuán)輸配分公司對(duì)某天然氣技術(shù)改造工程進(jìn)行試點(diǎn),試點(diǎn)工程嚴(yán)格按照《電子信息標(biāo)識(shí)器實(shí)施規(guī)范》執(zhí)行,在400多米DN300的中壓A管線上埋設(shè)了29處電子信息標(biāo)識(shí)點(diǎn),這些標(biāo)識(shí)點(diǎn)主要埋設(shè)在表示管線方向變化的拐點(diǎn)、陰極保護(hù)、測(cè)試樁的連接點(diǎn)。管線施工完成,驗(yàn)收通過(guò)后,在后期的運(yùn)行維護(hù)中,尋找這些點(diǎn)及了解管道信息變的非常的方便,簡(jiǎn)單。
目前哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司已根據(jù)本公司實(shí)際情況,建立了《哈爾濱市中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)定(試行)》,并對(duì)相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了培訓(xùn),要求在新建工程、擴(kuò)建工程、改建工程、搶修搶險(xiǎn)等工程中對(duì)埋設(shè)在地下的全部聚乙烯中壓管道、重點(diǎn)部位鋼質(zhì)管道及鑄鐵管道上全面進(jìn)行電子標(biāo)識(shí)器的安裝埋設(shè)工作。因?yàn)榇隧?xiàng)工作尚屬于起步階段,在實(shí)施過(guò)程中還需要我們不斷的加以改進(jìn)、完善,繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)各級(jí)人員培訓(xùn),提高工程施工單位業(yè)務(wù)素質(zhì),更全面、更徹底的推廣此技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)地下燃?xì)夤芫W(wǎng)的智能化、數(shù)字化管理。
4 總結(jié)
掌握和摸清城市地下燃?xì)夤芫€的現(xiàn)狀,是城市自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,是城市規(guī)劃建設(shè)的需要,是防災(zāi)和應(yīng)付突發(fā)性重大事故的需要,對(duì)維護(hù)城市“生命線”的正常運(yùn)行,保證城市人民的正常生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。因此,作為燃?xì)夤芾砥髽I(yè),應(yīng)高度重視燃?xì)夤芫W(wǎng)信息的管理工作,積極利用先進(jìn)探測(cè)技術(shù)對(duì)遺留的無(wú)資料管線進(jìn)行探測(cè),完善管網(wǎng)信息;積極開(kāi)展電子標(biāo)識(shí)器的應(yīng)用工作,做到對(duì)地下燃?xì)夤芫€精確快速定位,保證運(yùn)行、搶修搶險(xiǎn)等工作順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
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[4]孔慶民,王洪,車永輝《電子標(biāo)識(shí)系統(tǒng)在燃?xì)夤芫W(wǎng)上的應(yīng)用》,城市燃?xì)?2006,(12).
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