便攜式電纜全線段激光編碼儀的應(yīng)用優(yōu)勢

金治華

（山西省電力公司晉城城郊支公司，山西 晉城 048026）

在電纜敷設(shè)施工中，由于電纜標(biāo)識管理手段相對落后，長期以來一直延用給電纜掛牌的方法對電纜進(jìn)行身份識別管理，對電纜運行維護(hù)非常不利，由于掛牌數(shù)量不足或丟失，在電纜更換維修中辨認(rèn)十分困難，錯認(rèn)電纜延誤事故處理的情況時有發(fā)生，甚至造成錯斷電纜的事故。為解決以上問題，采用一種新型思路和方式，在電纜敷設(shè)施工中就對電纜全段進(jìn)行清晰賦碼，將包括電纜規(guī)格型號、施工項目名稱、用途、電纜編號、線纜連接方向、施工日期、施工班組、記米標(biāo)識等信息通過激光打碼機(jī)灼刻在電纜表層，使檢修人員可以立刻知道本電纜各種信息和距起點終點的實際距離，從根本上杜絕錯認(rèn)電纜事故的發(fā)生，對精確更換電纜起到絕對幫助。

1 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的設(shè)計方案

激光打標(biāo)機(jī)通過有效利用激光能量，用激光束在各種不同的物質(zhì)表面作出永久的標(biāo)記。標(biāo)記的效應(yīng)是通過表層物質(zhì)的蒸發(fā)露出深層物質(zhì)，或者是通過光能導(dǎo)致表層物質(zhì)的化學(xué)物理變化而“刻”出痕跡，或者是通過光能燒掉部分物質(zhì)，顯出所需刻蝕的圖形、文字。激光打標(biāo)作為一種簡單快捷、安全、無污染、無耗材、免維護(hù)的高新技術(shù)，已在電子、醫(yī)藥、煙草、皮革、包裝、副食品等眾多行業(yè)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

激光打標(biāo)是通過振鏡使激光束快速在線纜表面劃過，通過線纜表層受熱后產(chǎn)生熱變化與線纜本身形成對比，從而產(chǎn)生相應(yīng)的圖形。振鏡最高掃描速度通?？蛇_(dá)9000mm/s，激光束對線纜表皮作用極短，對單個數(shù)字字母通常在幾個毫秒之內(nèi)即可完成打標(biāo)，通過控制激光束的掃描速度即可控制在線纜表面的打標(biāo)深度，可以有效的將打標(biāo)深度控制在0.2mm以內(nèi)，有效的確保線纜的絕緣不受影響。激光束經(jīng)過聚焦后再作用于線纜表面，線條寬度可以達(dá)到0.2mm，激光束的熱影響區(qū)域僅局限于0.2mm的線條。對線纜強(qiáng)度無影響。

使用CO2激光打標(biāo)機(jī)，則可以電纜表皮進(jìn)行清晰附碼，其標(biāo)刻內(nèi)容靈活，可以標(biāo)刻圖標(biāo)、漢字、字母、數(shù)字、條碼等相關(guān)信息。在電纜施工中還可以對電纜進(jìn)行施工項目的編號、線纜的施工日期、施工班組、線纜連接方向、甚至是記米標(biāo)刻。針對電力線纜施工過程中、施工完成后等不同階段，對激光打標(biāo)設(shè)備的不同需求，為切實解決好實際應(yīng)用中的不同環(huán)境適應(yīng)問題，本方案采用Syrand 10W CO2激光器、GSI掃描振鏡為基礎(chǔ)集成各種軟硬件設(shè)備進(jìn)行成套設(shè)計電力行業(yè)專用的“電力線纜激光編碼儀”。

此外，根據(jù)根據(jù)晉城供電分公司目前的作業(yè)以及今后的擴(kuò)展需要，設(shè)計了三種編碼方式：

第一，在線記米標(biāo)刻。對于電力控制線纜，鋪設(shè)速度快，要求激光打標(biāo)速度快，不影響鋪設(shè)效率，對這種情況下的電纜打標(biāo)采用在線記米編碼的工作方式?，F(xiàn)場施工時無停頓、非接觸

第二，野外動態(tài)標(biāo)刻。對現(xiàn)有的已鋪設(shè)完成的電力線纜，電纜位置已基本固定，需要人工將激光編碼儀帶入電力井內(nèi)，利用手持的操作終端進(jìn)行編碼操作。同時針對電力井內(nèi)實際工況，定制井下專用支架，方便井下工作時移動設(shè)備

第三，其他介質(zhì)標(biāo)刻。采用專用激光刻印標(biāo)簽紙對電力線纜進(jìn)行標(biāo)識，由于激光刻印標(biāo)簽優(yōu)異的耐侯性能，適用于各種表面。免去帶設(shè)備去現(xiàn)場操作的不遍，在辦公室內(nèi)進(jìn)行激光刻印標(biāo)簽的標(biāo)刻；由于激光刻印標(biāo)簽的靈活方便，可以在電力線纜的表面賦以更豐富的信息。

2 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的總體優(yōu)勢

第一，標(biāo)準(zhǔn)化。系統(tǒng)遵循了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范要求，如：DL中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；HY本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。

第二，開放性。激光編碼儀的設(shè)計綜合考慮了電力行業(yè)目前的編碼管理方式以及今后可能出現(xiàn)的作業(yè)方式。設(shè)計出了多種編碼方案，可滿足目前的作業(yè)需求，也可擴(kuò)展出多種編碼作業(yè)方式來適應(yīng)電力行業(yè)管理水平、科技水平的提高。

第三，安全性。采用專利點陣技術(shù)和可調(diào)整激光駐留時間，可以用更少的能量完成工作，控制標(biāo)刻深度在0.3mm以內(nèi)，同時無污染、無化學(xué)物質(zhì)剩余物，保證不會對電纜造成損傷或降低電纜本身的性能。

第四，易用性。電纜編碼儀可預(yù)制所有要標(biāo)刻內(nèi)容，以文件的形式存儲在手持終端內(nèi)，在進(jìn)行現(xiàn)場編碼時只需選擇預(yù)先定義好的文件，然后進(jìn)行簡單的操作即可對電纜完成賦碼。

第五，易維護(hù)性。激光編碼儀選用的部件都已經(jīng)經(jīng)過了長時期嚴(yán)酷條件的嚴(yán)格測試，通過各種應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)證明平均無故障時間(MTBF)超過28,000小時。無論是在可靠性測試實驗室還是真實應(yīng)用領(lǐng)域，都經(jīng)過了損耗性、潛在性的停機(jī)、故障方面的測試和分析。機(jī)器即開即用，關(guān)機(jī)即停，無需清洗，無耗材，無任何化學(xué)剩余物。

第六，先進(jìn)性和成熟性相結(jié)合。激光自20世紀(jì)60年代誕生以來，已在多個行業(yè)得到應(yīng)用，并已影響到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫す庥捎谒母吣芰?、高相干、低發(fā)散的特性在標(biāo)識行業(yè)得到越來越多的應(yīng)用。國內(nèi)自1997年第一臺二氧化碳打標(biāo)機(jī)誕生以來已在煙草、食品、包裝等多個行業(yè)得到大規(guī)模的應(yīng)用。是產(chǎn)品標(biāo)識行業(yè)的發(fā)展方向。

2.2 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的功能優(yōu)勢

第一，不可擦除，和電纜同壽命。激光通過振鏡使激光束快速在線纜表面劃過，通過線纜表層受熱后產(chǎn)生熱變化與線纜本身形成對比，從而產(chǎn)生相應(yīng)的圖形。標(biāo)刻的內(nèi)容和被標(biāo)刻物成為一個整體，不可擦除。

第二，安全、準(zhǔn)確、可靠。振鏡最高掃描速度通?？蛇_(dá)9000mm/s，激光束對線纜表皮對電纜作用時間極短，可以有效的將打標(biāo)深度控制在0.3mm以內(nèi)，有效的確保線纜的絕緣不受影響。

第三，簡單易用、所見即所得。激光編碼儀象使用手機(jī)一樣容易，通過簡單易懂的圖標(biāo)菜單和顯示當(dāng)前打印狀況的圖文顯示屏，就能夠熟練的操作和編輯?！耙暣笆健苯缑嫣峁┝擞押玫娘@示方式，最小化對操作人員的培訓(xùn)時間，并減少了出錯率，從而提高了產(chǎn)量。圖形化的最大特點就是能夠輕而易舉的創(chuàng)建和支持復(fù)雜圖形文字的打印。

第四，無污染、無耗材、免維護(hù)。

第五，編碼靈活多樣，內(nèi)容豐富。采用了有別于傳統(tǒng)點陣打碼技術(shù)的新型點陣駐留激光打碼技術(shù)，通過調(diào)節(jié)功率，點陣疏密程度和激光駐留時間等參數(shù)提高編碼的靈活度。能提供文字、數(shù)字、條形碼、數(shù)學(xué)符號、圖形、序列號等各種內(nèi)容的組合。

第六，支持多種作業(yè)方式，極易擴(kuò)展?？芍С衷诰€作業(yè)方式、野外動態(tài)作業(yè)方式和標(biāo)簽紙等介質(zhì)的編碼方式。

第七，小巧、輕便，方便攜帶。該激光編碼儀外觀只有135×165×597毫米，重量只有10公斤，一個人就能很方便的操作。操作臺設(shè)計有滑輪，可以很方便的移動、升降、旋轉(zhuǎn)。

此外，便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀在技術(shù)上還具有領(lǐng)先性和核心性。因為其擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的激光打碼系統(tǒng)控制軟件，支持常用的bmp、dxf、plt等近十種圖形圖像文件格式，可以直接將其導(dǎo)入并進(jìn)行快速打標(biāo)，也可以將所繪制編輯的圖形文件作為工作文件存檔為多種文件格式以便高效的應(yīng)用。

總之，便攜式電纜全線段激光編碼儀的研制對電力電纜標(biāo)識提供了一個全新的技術(shù)手段，在眾多行業(yè)都能得到有效的應(yīng)用。

[1]蘇建軍,鄭永豐等,便攜式電纜測試儀的設(shè)計.計算機(jī)測量與控制.2006,11.