Приборы поиска подземных коммуникаций
Инженерные коммуникации — неотъемлемая часть любого типа зданий. Поэтому для проведения любых строительных и ремонтных работ важно точно знать о расположении инженерных систем, иметь достоверный план «подземки», но, даже имея его, часто приходится уточнять местоположение подземных трасс. Для этого и предназначена трассопоисковая техника.
Трассоискатели, трубокабелеискатели, трассопоисковые комплекты — все это различные названия одного класса приборов, предназначенных для поиска протяженных металлических предметов, которыми в основном и являются подземные коммуникации.
Физический принцип, на котором основывается работа трассоискателя, достаточно прост: вокруг любого проводника с переменным электрическим током существует электромагнитное поле. Приемник трассопоискового комплекта, ориентируясь на уровень напряженности поля, определяет ось коммуникации и глубину ее залегания. При отсутствии тока в коммуникации его можно создать, подключив к ней генератор, который входит в состав трассопоискового комплекта.
Российскими и зарубежными производителями выпускается большое количество моделей трассоискателей. Одновременно с этим у потенциальных покупателей возникают трудности, связанные с выбором оптимальной модели. Для решения этой задачи требуется найти критерии оценки различных по конструктивному исполнению и техническим возможностям приборов.
Для объективной оценки необходимо проводить сравнение полных (генератор и приемник) трассопоисковых комплектов, так как технические характеристики комплекта определяются параметрами самого приемника, а характеристики генератора определяют в основном дальнобойность комплекта и общую цену.
Итак, существующие трассопоисковые приемники по типу конструктивного исполнения можно разделить на две большие группы:
- приемники в раздельном исполнении с выносной поворотной антенной (классическая схема);
- приемники в моноблочном исполнении без вращающихся элементов.
До недавнего времени подавляющее большинство отечественных и зарубежных трассопоисковый приемников выпускалось в исполнении с выносной поворотной антенной. Этот тип приемников представляет собой электронный блок, который располагается на груди оператора, и соединенную с ним поворотную антенну на штанге, которую оператор держит в руке.
Основным преимуществом классической схемы является то, что полная масса приемника распределяется между двумя блоками. При этом в руке у оператора остается сравнительно легкая антенна, а электронный блок и источник питания находятся на груди оператора.
Другим несомненным плюсом этого исполнения является его низкая цена. Это объясняется тем, что электроника этих приемников проста: для фильтрации используется только один канал, и нет необходимости согласования электрических характеристик двух или нескольких измерительных трактов.
Классическая схема обычно имеет два канала отображения результатов поиска: визуальный — по стрелочному индикатору, звуковой — через головные телефоны, которые подключаются к электронному блоку приемника. Достоинством также можно считать морозоустойчивость приемника, так как электронный блок с элементами питания можно расположить под верхней одеждой оператора.
Трассоискатели такого типа часто являются многофункциональными приборами. Тече-трассоискатель — наиболее распространенная комбинация приборов. В этом случае к приемнику вместо антенны подключается чувствительный микрофон, с помощью которого по акустическому шуму определяется место утечки.
Однако достоинства такого исполнения приемников порождают их недостатки. Наличие электрического кабеля, соединяющего электронный блок и антенну, резко снижает надежность приемников, которым зачастую приходится работать в зарослях растительности, а перевозят их в транспорте вместе со строительным инвентарем.
В таких условиях кабель легко оборвать или повредить. Разъемы для подключения кабеля часто засоряются. Другой узел, который требует к себе непрерывного внимания, — это поворотный механизм. Ржавчина и поломка фиксации — наиболее распространенные его «болезни». Также необходимо отметить неудобство и низкую оперативность пользования приемником: при смене режима работы (поиск по максимуму и переход в поиск по минимуму), при переводе приемника в рабочее состояние, и наоборот.
Почти все недостатки, присущие раздельному типу трассопоисковых приемников (кроме чрезмерного веса в одной руке), устраняются при выполнении прибора в виде моноблочной конструкции. В моноблочной конструкции все элементы приемника выполнены в одном корпусе: и электроника, и антенны, и элементы питания. Отсутствие разъемных соединений и проводов резко повышает удобство использования и общую надежность моноблочных приемников. Корпус данного типа приемников имеет большую прочность, пыле- и влагозащищенность.
В конструкции моноблочных приемников используется жидкокристаллические индикаторы или семисегментные индикаторы на светодиодах, соединенные в линию (как индикатор микрокалькулятора). Данные индикаторы обладают гораздо большей информативностью, чем стрелочные индикаторы.
Кроме того, моноблочное исполнение дает возможность оснастить трассоискатель большим набором дополнительных функциональных возможностей, для реализации которых требуется установка дополнительных антенн. Это техническое решение трудно реализуемо в приемниках с выносной антенной и практически не возможно в приемниках данной схемы, за исключением одной-двух моделей зарубежных производителей.
Для трассопоисковых приемников в моноблочном исполнении стандартными сегодня стали следующие функциональные возможности:
- прямое цифровое определение глубины залегания,
- указание направления на ось коммуникации,
- обострение максимума на оси коммуникации.
Эти функции современных цифровых трассоискателей значительно повышают производительность работ и снижают вероятность ошибок оператора.
Среди недостатков моноблочной схемы следует отметить более высокую цену по сравнению с приборами классической схемы и меньшую морозоустойчивость (так как элементы питания приемника невозможно спрятать под одежду). Еще один недостаток — символы жидкокристаллических индикаторов при низких температурах переключаются довольно медленно. Некоторые пользователи считают также недостатком моноблочной схемы отсутствие звукового отображения результатов поиска. При поиске с помощью данных приборов можно ориентироваться на звуковую индикацию, но в данном случае звук «привязан» к показаниям индикатора (к визуальному отображению результатов поиска).
Моноблочные трассопоисковые приемники выпускаются многими производителями приборов, и по техническим возможностям их можно разделить на три основные группы:
1. Трассоискатели с минимальным набором функций — достаточно простые приборы, предназначенные в основном для обследования небольших площадок перед началом строительных или ремонтных работ;
2. Трассоискатели со всеми необходимыми функциями из стандартного набора функциональных возможностей современного цифрового прибора — позволяют подсоединять широкий спектр дополнительного оборудования, главным образом предназначенного для определения мест повреждения изоляционного покрытия и поиска неметаллических коммуникаций;
3. Самая сложная категория — специализированные комплекты, которые предназначены в основном для проведения комплексной диагностики и документирования состояния изоляционного покрытия трубопроводов.
Среди российских производителей представлены модели как классической схемы, так и моноблочной. Трассоискатели серий «Абрис», «Альтернатива», «Лидер», «Успех» известны многим пользователям данного типа приборов как надежные, выпускаемые не первый год трассопоисковые комплекты. Их конструкция постоянно модифицируется, улучшаются технические характеристики. Эти трассоискатели позволяют производить трассировку на расстоянии до 3–4 км и глубинах до 5 м. Точность определения глубины составляет обычно 5–10% от глубины залегания, а точность определения оси — не ниже ±0,3 м.
Трассопоисковая техника зарубежных производителей представлена моделями моноблочной схемы. Данные приборы имеют примерно те же технические характеристики, что и модели российских производителей, хотя их стоимость превышает стоимость техники российского производства в несколько раз. Однако такое, на первый взгляд кажущееся необоснованным, соотношение «цена/качество» имеет под собой веские причины. Зарубежная трассопоисковая техника обладает следующими преимуществами перед российскими аналогами:
- у генераторов данных комплектов как минимум три частоты локации, что позволяет более гибко настроить трассоискатель под различные условия поиска;
- индуктивная рамка встроена в корпус генератора, что позволяет более просто и быстро осуществить индуктивное подключение;
- у многих генераторов мультичастотные режимы работы;
- приемники обладают большей чувствительностью, что позволяет вести поиск на большее расстояние при той же мощности генератора;
- у приемников трассоискателей большие информативные дисплеи;
- приемники позволяют определять силу тока, создаваемого генератором в исследуемой коммуникации, что способствует более эффективному трассопоиску;
- с приемниками многих комплектов можно более эффективно вести поиск коммуникаций, ориентируясь на их собственный сигнал;
- многие производители выпускают большое количество аксессуаров, которые обеспечивают более качественное индуктивное подключение и позволяют вести поиск неметаллических коммуникаций и повреждений изоляций кабеля.
В настоящее время при прокладке инженерных сетей используют коммуникации, выполненные из материалов, не проводящих ток: полиэтилена, асбеста. Такие коммуникации, если не использовать при их укладке специальных технологий, становятся «невидимыми» для обычных трассопоисковых комплектов. В данном случае на помощь могут прийти такие приборы, как георадары.
Работа радиолокационного прибора поверхностного зондирования (в общепринятой терминологии — георадар) базируется на использовании классических принципов радиолокации. Передающая антенна прибора излучает сверхкороткие электромагнитные импульсы (единицы и доли наносекунды). Выбор длительности импульса определяется необходимыми глубиной зондирования и разрешающей способностью.
Импульс, излучаемый в исследуемую среду, отражается от находящихся в ней предметов или неоднородностей среды, имеющих отличную от среды диэлектрическую проницаемость, принимается приемной антенной и обрабатывается электроникой георадара; после обработки полученная информация отображается на индикаторе в виде так называемой радарограммы.
Для георадаров характерна универсальность, позволяющая использовать данные прибора в промышленном и гражданском строительстве, геологии, археологии, оборонной промышленности и т. д.
В промышленном и гражданском строительстве георадары применяются для определения качества и состояния бетонных конструкций, состояния дамб и плотин, месторасположения инженерных сетей.
В транспортном строительстве (автомобильные и железные дороги, аэродромы) георадары используют для измерения толщины конструктивных слоев дорожной одежды, изыскания карьеров строительных материалов (песок, гранит), содержания влаги в грунте земляного полотна.
Сейчас на рынке присутствуют георадары как российского, так и зарубежного производства. Рамки данной статьи не позволяют подробно остановиться на технических характеристиках и функциональных возможностях этих приборов. Тем не менее хочется отметить, что модульная конструкция данных приборов позволяет предлагать их заказчику в индивидуальной комплектации исходя из конкретных условий применения.
| Автор: М. В. Бушуев Дата: 30.10.2007 Журнал Стройпрофиль 7-07 Рубрика: мониторинг и кип иженерных систем Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |