Параллельно подключенные коммуникации могут давать стабильный сигнал от локатора даже при неправильной линии. Приемник может показывать четкий пик, правдоподобную глубину и постоянное направление по компасу. Ни одно из этих показаний не доказывает, что сигнал принадлежит только целевой коммуникации.
Современные радиолокаторы предоставляют несколько способов проверки сигнального поля, включая пиковое значение, нулевое значение, текущее значение, глубину и направление течения. Эти функции помогают оператору выявлять искажения. Однако они не могут устранить искажения, исходящие от грунта.
Основная проблема проста: приемник обнаруживает электромагнитное поле, а не сам кабель или трубу. Когда два параллельных проводника имеют одинаковую частоту определения местоположения, приемник измеряет их суммарное поле. Это поле может сместить видимую осевую линию, исказить оценку глубины или отвлечь оператора на другую коммуникацию.
В этой статье объясняется, как это происходит и как это распознать до начала разметки или бурения.
Что мы рассмотрели
В данном исследовании используются текущие и недавние операционные документы по следующим темам:
- Радиодетектор RD8200SG;
- Vivax-Metrotech vLoc3-5000;
- Subsite UtiliGuard 2;
- Требования OSHA к земляным работам и размещению инженерных коммуникаций.
В руководствах производителя описаны рабочие функции и известные ограничения. В них не приводится контролируемое сравнение всех трех систем в идентичных полевых условиях.
Это различие имеет значение. Предупреждения производителя объясняют, что может произойти. Они не устанавливают универсальный уровень ошибок для каждой строительной площадки.
Почему параллельные коммуникации искажают сигнальное поле
Передатчик подает переменный ток на проводящий кабель, трубу или трассировочный провод. Этот ток создает электромагнитное поле вокруг проводника.
Приёмник измеряет поле и вычисляет его кажущийся центр. В чистых условиях поле остаётся приблизительно симметричным относительно одного проводника. Наиболее сильный пиковый отклик наблюдается над сетью, а вычисленная глубина соответствует ожидаемому градиенту поля.
Параллельные утилиты изменяют эту геометрию.
Находящийся рядом проводник может принять часть сигнала по трем основным путям:
1. Электромагнитная связь между расположенными рядом проводниками;
2. Общая электрическая связь или система заземления;
3. Обратный ток, протекающий обратно к передатчику.
Затем приемник измеряет более одного поля.
Электромагнитная связь
Электромагнитная связь передает часть активного сигнала от целевого источника питания к другому расположенному рядом проводнику. Прямое металлическое соединение между двумя источниками питания не требуется.
Вероятность образования пары возрастает, когда:
- Коммуникации проложены параллельно на большом расстоянии;
- Расстояние между ними невелико;
- Выбранная частота высокая;
- Передатчик использует индукционное излучение;
- Прилегающий проводник обеспечивает эффективный путь для протекания тока.
На сайте Subsite утверждается, что низкие частоты распространяются дальше, в то время как высокие частоты легче проникают в сети электропередач. Radiodetection также предупреждает, что высокие частоты легче передаются на нежелательные линии электропередач.
Высокая частота может решить одну проблему и создать другую. Она может направить больший ток на труднодоступную цель, но также может распространить сигнал по коридору.
Общие облигации
Две коммунальные службы могут передавать один и тот же сигнал определения местоположения, поскольку они используют общую соединительную линию.
К распространенным пунктам облигационного займа относятся:
- территория строительства;
- шкафы;
- пьедесталы;
- Экранирование кабелей;
- заземляющие сетки;
- трансформаторные установки;
- системы катодной защиты;
- Вспомогательные сооружения с несколькими металлическими соединениями.
Сигнал может покинуть целевой проводник в точке соединения и продолжить движение по другому кабелю или трубе. Оба маршрута могут затем обеспечить убедительные отклики приемника.
Компания Vivax-Metrotech предупреждает, что линия, не являющаяся целевой и соединенная с целевой, может казаться синхронизированной с целевой, когда оператор использует функцию управления направлением сигнала.
Данные о направлении движения полезны. Они не отменяют работу электрической цепи.
Обратные пути заземления
Ток должен вернуться к передатчику.
При стандартном прямом подключении передатчик посылает ток через целевой объект и принимает его через грунт и заземляющий колышек. Находящийся поблизости кабель или труба могут стать частью обратного пути.
Таким образом, размещение колышков в земле влияет как на силу сигнала, так и на его избирательность.
Заземляющий штырь, установленный поперек другой электросети, может потреблять ток, поступающий в эту сеть. Штырь, соединенный с заземленной конструкцией, может распределять сигнал по нескольким проводникам. Оператор может повысить выходную мощность передатчика, но при этом снизить уверенность в идентификации цели.
Наилучшее электрическое заземление не всегда является самым чистым.
Что может показать получатель
Искажение параллельных линий не создает единого стандартного шаблона отображения. Результат зависит от относительной глубины, расстояния между проводниками, тока, геометрии трассы, частоты, сечения проводника и способа соединения.
Следующие симптомы требуют более тщательного обследования.
| Симптом приемника | Вероятный механизм | Основной риск |
|---|---|---|
| Пологая параллельная линия указывает на наиболее сильную реакцию. | Приёмник находится ближе к нецелевому полю. | Оператор указал не ту коммунальную услугу. |
| Между двумя маршрутами видна одна широкая вершина. | Две области пересекаются | Обозначенная осевая линия может проходить между двумя инженерными коммуникациями. |
| Пик и нуль находятся в разных положениях. | Поле асимметрично. | Положение линии, по всей видимости, изменилось. |
| На прямом участке глубина резко меняется. | Текущие передачи или изменения геометрии поля | Оценка глубины больше не отражает один проводник. |
| Течение переходит на другой маршрут | Соединение, тройник, повреждение или обратный путь изменяют распределение тока. | Оператор следует по неправильной ветке. |
| Направление по двум коммунальным предприятиям остается позитивным. | Дирижеров связывает особая связь. | Данные о направлении движения не позволяют их разделить. |
| Сигнал ослабевает рядом со зданием. | Металл экранирует или искажает поле. | Оператор может исходить из предположения, что предоставление услуг прекращается. |
Один симптом не указывает на одну причину. Оператор должен сравнить несколько показаний.
Наиболее сильная реакция может соответствовать неправильной полезности.
Сила сигнала зависит как от силы тока, так и от расстояния.
Неглубоко залегающий проводник с умеренным током связи может давать более сильный отклик, чем более глубоко залегающий объект с большим током. Поэтому приемник может разместить самую большую столбчатую диаграмму над неправильной линией.
Компания Radiodetection рекомендует использовать измерения тока для идентификации подключенной цели, если несколько линий передают один и тот же сигнал. Измерение тока лучше компенсирует глубину, чем измерение силы сигнала.
Текущая ситуация всё ещё нуждается в контексте.
Общее соединение может распределять ток между несколькими сетями. Искажения поля также могут влиять на оценку тока приемником. Оператору следует сравнивать ток по всему маршруту, а не полагаться на одно показание.
Стабильная тенденция предоставляет больше доказательств, чем одно высокое значение.
Разница между пиковым и нулевым значениями выявляет искажение.
В режимах Peak и Null используются разные характеристики антенн.
Параметр Peak определяет максимальное значение отклика поля. Параметр Null определяет минимальное значение отклика относительно видимого центра поля. В чистом и симметричном поле оба положения должны точно совпадать.
Компания Radiodetection заявляет, что пиковое значение, не совпадающее с нулевой точкой, указывает на искаженное поле. Компания также предупреждает, что нулевая точка более подвержена помехам и не должна использоваться в качестве единственного режима определения местоположения в районах с высокой плотностью населения.
Используйте эти два варианта ответа для разных задач:
- Используйте Peak в качестве основного точечного источника;
- Используйте значение Null для проверки поля;
- Перед записью глубины сравните обе позиции;
- Повторите сравнение, пройдя дальше по маршруту.
Не следует усреднять две отметки и считать середину правильной.
В руководстве пользователя Radiodetection RD8200SG указано, что истинная линия обычно должна оставаться ближе к пиковому положению, если пиковое и нулевое значения расходятся. Это указание относится к полевым условиям и оборудованию, описанным в руководстве.
Параллельные линии могут приводить к значительным ошибкам в определении глубины.
Локатор вычисляет глубину на основе силы и формы обнаруженного поля. Этот расчет предполагает наличие подходящего поля от одной цели.
Второй проводник изменяет градиент поля. Отображаемое число может увеличиваться или уменьшаться, даже если физическая инфраструктура находится на постоянной глубине.
В руководстве пользователя Radiodetection содержится специальное предупреждение для модели RD8200SG. В нем указано, что значимый сигнал на соседней линии на расстоянии 1–2 м (3–6 футов) может привести к погрешности определения глубины ±50%. В руководстве это описывается как распространенный источник погрешности определения глубины.
Данная цифра требует четкого уточнения.
Это предупреждение производителя, а не общеотраслевой показатель. В руководстве не указаны размеры проводников, свойства грунта, частоты, коэффициенты тока или образец для испытаний, лежащий в основе приведенных данных.
Практический вывод остается в силе: соседний сигнал может существенно исказить достоверность показаний глубины.
В документе Radiodetection также указано, что глубина залегания локатора служит ориентиром. Оператор не должен использовать ее для определения глубины механического копания.
Перед тем как полагаться на глубину, проведите тест на подъемную силу.
Тест на подъем проверяет, изменяется ли отображаемая глубина должным образом.
Следуйте этому процессу:
1. Выберите нужную утилиту в рекомендуемом пиковом режиме.
2. Держите приемник вертикально и в правильном положении.
3. Запишите отображаемую глубину.
4. Поднимите приемник на измеренное расстояние.
5. Повторите измерение глубины.
6. Сравните различия.
Отображаемая глубина должна увеличиться примерно на то же расстояние, на которое вы подняли приемник.
В инструкции к RD8200SG в качестве быстрой проверки используется подъем на 2 дюйма (50 мм). Другие производители могут указывать другое расстояние или процедуру. Следуйте инструкции для точного определения подходящего размера приемника.
Неудачный результат теста на подъем не позволяет определить причину. Он лишь указывает на необходимость дополнительного исследования показаний глубины.
Как применение сигналов влияет на риск
Способ подачи сигнала определяет, насколько избирательно передатчик активирует целевой объект.
Прямая связь
Прямое подключение обычно обеспечивает наилучший контроль, поскольку оператор подключает передатчик к известному проводнику.
Кроме того, он более эффективно поддерживает низкие частоты, чем индукция. Низкие частоты обычно уменьшают нежелательную связь и распространяются дальше по подходящему проводнику.
Прямое соединение по-прежнему имеет ограничения:
- Обычные связи могут разделять ток;
- Плохое заземление может снизить качество полезного сигнала;
- Размещение грунта может создать обманчивый обратный путь;
- Точка подключения может находиться внутри объединенной сети;
- Системы, находящиеся под напряжением, могут представлять смертельную опасность с точки зрения электробезопасности.
Подключение измерительного оборудования к находящейся под напряжением или потенциально находящейся под напряжением инфраструктуре должно осуществляться только квалифицированным персоналом. Оператор должен использовать утвержденные провода и соблюдать процедуры, применимые к конкретному передатчику.
Сигнальный зажим
Сигнальный ограничитель подает ток без прямого металлического контакта.
Зажим может повысить избирательность, если оператор может установить его вокруг одного доступного кабеля или трубы. Зажим должен полностью закрываться, плотно прилегать к проводнику и поддерживать выбранную частоту передатчика.
В цепи по-прежнему необходим обратный путь.
Зажим, установленный вокруг группы кабелей, защитной оболочки или многожильного кабеля, может направить сигнал за пределы предполагаемого маршрута. Зажим уменьшает прямую передачу сигнала. Он не гарантирует изоляцию.
Ввод в эфир
Индукция широковещательной рассылки обеспечивает наименьший контроль над параллельными утилитами.
Передатчик создает поле, которое индуцирует ток в проводниках, расположенных под ним и вокруг него. В условиях плотной застройки несколько энергосистем могут принимать сигнал одной и той же частоты.
Компания Vivax-Metrotech не рекомендует использовать индукционный метод при идентификации кабелей, поскольку сигнал может появляться на любом кабеле рядом с передатчиком.
Индукционный контроль по-прежнему играет важную роль. Он помогает при обследовании территории и поиске неизвестных линий, когда оператор не может получить доступ к точке подключения.
Используйте это как метод поиска, а не как автоматическое подтверждение личности.
| Способ применения | Целевой контроль | Риск параллельной линии | Наилучшее использование |
|---|---|---|---|
| Прямое соединение | Наивысший | Наименьший уровень достигается при надлежащем управлении цепью. | Поиск известного доступного проводника |
| Сигнальный зажим | От среднего до высокого | Зависит от типа соединений и конфигурации кабеля. | Подача сигнала без металлического контакта |
| Ввод в эфир | Низкий | Наиболее высокий показатель в перегруженных коридорах. | Поиск неизвестных проводящих материалов |
Начните с самой низкой доступной частоты.
Выбор частоты требует компромисса.
Низкочастотный сигнал обычно лучше удерживается на цели и распространяется дальше. Высокочастотный сигнал легче взаимодействует с ней, но может эффективнее активировать короткие, тонкие, плохо заземленные или высокоимпедансные проводники.
Используйте следующую последовательность:
1. Начните с низкой активной частоты;
2. Подтвердите, что целевое устройство пропускает полезный ток;
3. Проследите маршрут и проверьте устойчивость течения;
4. Увеличивайте частоту только в том случае, если более низкий уровень не позволяет выполнить поиск;
5. Повторяйте каждую проверку искажений после изменения частоты.
Не следует предполагать, что более сильный ответ означает лучшее местоположение.
Более оптимальные настройки позволяют получить отслеживаемый целевой объект с меньшим количеством обращений со стороны смежных коммунальных служб.
Определение направления помогает, но имеет свои ограничения.
Некоторые современные системы определения местоположения предоставляют функцию указания направления или фазы.
Примеры включают в себя:
- Текущее направление исследований радиодетектора RD8200SG;
- Управление направлением движения и выбор сигнала на сконфигурированных системах Vivax-Metrotech vLoc3-5000;
- Включить функцию «Направление» на подсайте UtiliGuard 2.
Эти функции помогают отличать сигнал, исходящий от передатчика, от обратного тока, направленного к нему.
Они используют передатчики, частоты, аксессуары, опции и процедуры, специфичные для каждой модели. Функции не взаимозаменяемы.
Функция определения направления может не обеспечить разделение часто соединяемых проводников. Компания Vivax-Metrotech заявляет, что соединенный нецелевой проводник также может казаться «синхронизированным» с целевым.
Используйте направление движения в качестве одного из способов проверки личности. Сочетайте его со следующим:
- Согласование пикового и нулевого значений;
- текущее сравнение;
- непрерывность маршрута;
- доказательства, полученные в точке доступа;
- тенденции глубины;
- физическое воздействие.
Практический рабочий процесс с использованием параллельных утилит.
Следующая последовательность действий снижает вероятность неправильной отметки строки.
1. Перед подачей сигнала ознакомьтесь с информацией на сайте.
Проверьте заявку по номеру 811, ответы владельцев коммунальных предприятий, чертежи, видимые конструкции, предыдущие разметки, вентили, опоры, счетчики, шкафы и смотровые колодцы.
Составьте карту всех возможных маршрутов, проходящих через рабочую зону.
2. Проведите уборку всего коридора.
Перед тем как отслеживать какой-либо объект, проведите систематическое пассивное обследование.
Используйте доступные пассивные режимы, подходящие для данного объекта. Пассивные сигналы могут выявить неизвестные проводящие элементы, но обычно они предоставляют слабые доказательства их идентификации.
Отметьте все повторяющиеся ответы для дальнейшей проверки.
3. Найдите наиболее чистую точку доступа.
По возможности выбирайте место прямого соединения или точки зажима вне наиболее загруженного участка.
Избегайте подключения сигнала к общему заземлению здания или распределительному шкафу, пока не разберетесь с соединениями.
Направляйтесь к оживленному участку. Не начинайте движение внутри него без веской причины.
4. Управление обратным путем
Установите колышек в землю подальше от цели и других предполагаемых коммуникаций.
По возможности избегайте пересечения заземляющего провода с другими подземными путями. Не используйте удобную металлическую конструкцию в качестве заземления, если вы не знаете, как она соединяется с окружающей системой.
5. Начните с малого
Выберите самую низкую частоту, обеспечивающую стабильный и пригодный для использования целевой ток.
Перед увеличением мощности или частоты передатчика проверьте соседние маршруты.
6. Следы в пике
Следуйте за целью через несколько точек.
Запись:
- Пиковое положение;
- Текущий;
- глубина;
- сила сигнала;
- частота;
- статус направления;
- изменения геометрии маршрута.
Следите за тенденциями, а не за отдельными цифрами.
7. Сравните пиковое и нулевое значения.
Проверьте оба положения на прямых участках.
Повторите тест вблизи любых точек, где изменяется течение, направление или глубина. Увеличение расстояния между точками следует рассматривать как свидетельство более сильного искажения.
8. Проведите тест на подъем.
Перед использованием данных о критической глубине для планирования необходимо проверить их.
Отклонить показания, если изменение не соответствует подъему приемника.
9. Повторно подайте сигнал.
Когда результат остается неоднозначным:
- переместите точку подключения;
- переместите заземляющий колышек;
- понизьте частоту;
- используйте одобренный зажим;
- проследите с противоположного конца;
- Там, где это разрешено, используйте двухстороннее соединение;
- Поручите владельцу объекта выделить залог;
- Проследите каждый параллельный маршрут отдельно.
10. Выявление критически важных перекрестков
Прекратите полагаться на электромагнитные помехи, если вы не можете определить ни одной четкой цели.
OSHA требует от работодателей определять приблизительное местоположение подземных коммуникаций до начала земляных работ. По мере приближения к месту проведения работ работодатель должен определить точное местоположение безопасными и приемлемыми способами.
Маркер местоположения поддерживает этот процесс, но не завершает его.
Чтения, которые экипажу следует отклонить
Экипаж не должен принимать критическую отметку или глубину в следующих случаях:
- Пик и нуль остаются разделенными;
- Испытание на подъем не пройдено;
- На двух маршрутах наблюдается схожее течение;
- Определение направления поддерживает более чем одну полезную функцию;
- Изменение глубины происходит без объяснения маршрута или уклона;
- Сигнал передается в точке соединения или стыке;
- Пассивный режим обеспечивает единственный пригодный для использования ответ;
- Документы, данные с поверхности земли и результаты поиска противоречат друг другу;
- Индукция дает несколько похожих следов;
- Приёмник расположен слишком близко к индукционному передатчику;
- Цель пересекается с другой функцией, имеющей серьезные последствия.
Эти условия не всегда означают, что локатор вышел из строя.
Это означает, что данная область не может обеспечить необходимую степень достоверности.
Ключевые результаты
Параллельное подключение коммуникаций искажает показания локатора, поскольку приемник измеряет суммарное электромагнитное поле.
Неправильно подобранная утилита может показать наиболее сильный отклик. Поверхностно связанная линия может перекрыть более глубокую цель на дисплее.
Расхождение между пиковым и нулевым значениями служит практическим предупреждением об искажениях. Пиковое значение должно служить ориентиром для определения основной точки, а нулевое значение — для проверки качества поля.
Глубина может оставаться правдоподобной, но при этом быть серьезно неверной. Компания Radiodetection предупреждает, что сильный сигнал на близлежащей параллельной линии может вызывать ошибки до ±50% в условиях, описанных в руководстве пользователя RD8200SG.
Более высокие частоты увеличивают риск взаимного влияния. Начните с самой низкой частоты, которая обеспечивает получение пригодного для использования целевого сигнала.
Прямое соединение обычно обеспечивает наилучшую избирательность. Широковещательная индукция обеспечивает наименьший контроль в условиях перегруженного коридора.
Функции тока и направления улучшают идентификацию. Однако общие связи всё ещё могут ввести в заблуждение в обоих случаях.
В случае неоднозначных показаний бригада должна обнаружить критически важную коммуникацию. Локатор сужает зону поиска. Физическая проверка подтверждает пересечение.
