基于電子標(biāo)識器的配網(wǎng)電纜管理

林嘉偉

摘? ?要：在計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)和自動化技術(shù)背景下引入射頻識別（RFID）技術(shù)實(shí)施地下管網(wǎng)的設(shè)施管理和精確定位具有重要意義。作為近年來興起的新技術(shù)，已經(jīng)在城市地下纜線識別管理中得到初步應(yīng)用，能有效進(jìn)行地下纜線定位，對纜線水平工作水平的提高具有重要作用，也能夠進(jìn)一步提高地下纜線管理工作效率。本文主要針對電子標(biāo)識器的配網(wǎng)電纜管理進(jìn)行分析，首先解析電子標(biāo)識器的工作原理，然后就應(yīng)用的大致流程進(jìn)行解析，最后就電子標(biāo)識器在配網(wǎng)電纜管理中的具體應(yīng)用進(jìn)行說明。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù)? 電子標(biāo)識器? 電纜管理

中圖分類號：TM727.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0182-02

在十三五規(guī)劃穩(wěn)步推進(jìn)背景下，城市建設(shè)、城鎮(zhèn)化建設(shè)也穩(wěn)步推進(jìn)，這必然涉及到輸配電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和升級改造。地下電纜網(wǎng)絡(luò)作為城市輸配電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)改造的要點(diǎn)之一，體系龐大復(fù)雜，管理人員在管理中存在極大的困難和障礙。雖然我國在電纜建設(shè)中建立存檔了大量的圖紙資料以及檔案，但由于紙質(zhì)檔案保留時間限制以及頻繁的機(jī)構(gòu)和人員更替，導(dǎo)致電纜相關(guān)檔案的缺失而出現(xiàn)問題。另外長期影響下，電纜和管線的地面標(biāo)志也出現(xiàn)丟失問題，若管理方面存在薄弱環(huán)節(jié)，也成為電纜設(shè)施資料偏差、滯后、缺漏的問題。全面了解并準(zhǔn)確掌握地下纜線的具體情況和相關(guān)設(shè)施的準(zhǔn)確布置能夠進(jìn)一步提高電力管線的運(yùn)行管理水平，對于纜線和設(shè)施的準(zhǔn)確定位、發(fā)現(xiàn)故障、排查故障具有重要意義。

1? 基于電子標(biāo)識器的配網(wǎng)電纜管理工作原理分析

Radio Frequency Identification （RFID）無線射頻識別技術(shù)實(shí)際就是當(dāng)前大家所說的電子標(biāo)簽技術(shù)，由20世紀(jì)90年代開始出現(xiàn)并逐漸興起，屬于典型非接觸式自動識別技術(shù)，自出現(xiàn)之后不斷發(fā)展并應(yīng)用于交通控制管理、商業(yè)自動化、工業(yè)自動化等領(lǐng)域，典型代表是倉儲管理系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)以及高速公路自動收費(fèi)系統(tǒng)等。RFID技術(shù)自出現(xiàn)以來被逐漸推廣應(yīng)用，已經(jīng)呈現(xiàn)出不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。RFID技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)超過10cm的非接觸識別，不僅僅能夠在惡劣環(huán)境中進(jìn)行識別，而且能夠以高保密性對高速物體進(jìn)行識別。對于多樣復(fù)雜的地下管線和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施可以利用該技術(shù)進(jìn)行識別，這一技術(shù)的引入提高了纜線定位的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，還提高了地下纜線管理的工作效率與管理水平。在當(dāng)前北斗定位系統(tǒng)不斷完善的背景下，將RFID技術(shù)和GPS定位技術(shù)相結(jié)合，能進(jìn)一步提高管理水平。

2? 基于電子標(biāo)識器的配網(wǎng)電纜管理流程解析

2.1 摸清電纜線具體分布情況

在配網(wǎng)電纜管理中引入電子標(biāo)識器技術(shù)，首先需要對電纜路徑進(jìn)行必要探測，包括路徑探測核查以及頂管深度數(shù)據(jù)、電纜走向、埋深、回路等具體情況和信息，在摸清這些信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行普查建庫提供標(biāo)識器使用。

2.2 建立現(xiàn)場電子標(biāo)識

在現(xiàn)場纜線分布具體情況摸查的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)核實(shí)，在核實(shí)基礎(chǔ)上埋設(shè)電子信息標(biāo)識器，同時必須在電子標(biāo)識器中導(dǎo)入電纜深入、敷設(shè)方式、走向等具體信息和屬性，這樣能有效避免路面標(biāo)識丟失后不能了解定位電纜路徑的問題。

2.3 利用APP移動作業(yè)

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能終端的進(jìn)一步發(fā)展為電子標(biāo)識器應(yīng)用水平的提高提供了可能。在進(jìn)行電子標(biāo)識器安裝的時候利用平板電腦在現(xiàn)場采集具體數(shù)據(jù)，包括照片、資產(chǎn)設(shè)備、電纜敷設(shè)、埋深、走向等具體信息，將這些具體采集到的信息導(dǎo)入后臺數(shù)據(jù)管理平臺當(dāng)中，為電纜走向、位置、資產(chǎn)分布信息的生成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。利用計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)新的APP進(jìn)行移動辦公、建立數(shù)據(jù)庫。這樣能夠利用APP結(jié)合GPS對電纜進(jìn)行粗略定位，然后通過探測儀的誘導(dǎo)信息進(jìn)行目標(biāo)精確定位，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)非開挖條件下的電纜精確定位和快速查找分析。

2.4 搭建電纜可視化管理平臺

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為電纜可視化管理提供了可能，通過新技術(shù)構(gòu)建可視化管理平臺，通過這一平臺能夠直觀的了解地下纜線、架空路線和相關(guān)資產(chǎn)設(shè)備的具體情況，真正形成“一張網(wǎng)”展示管理模式，為地下纜線和電力管理提供一站式、精細(xì)化管理，提高管理水平和管理效率。

3? 基于電子標(biāo)識器的配網(wǎng)電纜管理的關(guān)鍵技術(shù)分析

3.1 物探技術(shù)

在我國目前的地下纜線管理探測中主要采用電纜管線識別探測儀實(shí)現(xiàn)，發(fā)射機(jī)發(fā)射不同連接方式，當(dāng)信號在傳輸過程中遇到被測電纜鎧裝層的時候，電纜上能感應(yīng)信號產(chǎn)生感應(yīng)電流并進(jìn)行傳播，同時纜線感應(yīng)電流傳播中會發(fā)射電磁波。一旦管線定位儀接收機(jī)接收到這些電磁波信號會進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，通過分析結(jié)果來判定電纜走向、埋深等具體信息。電纜管線識別探測儀能夠在帶電情況下進(jìn)行探測，不會影響電纜的安全運(yùn)行。

3.2 射頻標(biāo)識技術(shù)

電子信息標(biāo)識器性能特點(diǎn)：

目前開始應(yīng)用的地下電子信息標(biāo)識器主要有釘型和球型兩種類型。釘型標(biāo)識器主要應(yīng)用于道路越頂管路段的纜線分析探測，球型標(biāo)識器直接安裝在電纜槽或者電纜溝內(nèi)。地下電子信息標(biāo)識器一般具有典型特點(diǎn)，主要集中在以下幾個方面：

（1）電子信息標(biāo)識器具有唯一性，每一標(biāo)識器具有唯一ID，這保證信息的唯一性。

（2）電子信息標(biāo)識器采用RFID技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。

（3）地下電子信息標(biāo)識器很好實(shí)現(xiàn)了無電源工作，不需要外置電源進(jìn)行供電，對于纜線長期穩(wěn)定工作是具有重要意義的。

（4）地下電子信息標(biāo)識器能夠存儲信息，為精確定位提供了可能。

（5）地下電子信息標(biāo)識器的使用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸，信號能穿透混凝土層以及土層進(jìn)行讀寫。

（6）當(dāng)前地下電子信息標(biāo)識器設(shè)計中還充分考慮了腐蝕、潮濕等因素，應(yīng)對惡劣多變的應(yīng)用環(huán)境。

（7）地下電子信息標(biāo)識器的探測信號更加清晰，而且可視可聽。

如圖1所示，一般標(biāo)識器安裝在分接箱、終端頭以及中間接頭、頂管口、電纜轉(zhuǎn)彎起點(diǎn)、埋管口等位置。

電纜橫穿河流、鐵路以及道路的時候，若電纜埋深超過0.5m，需要在電纜埋設(shè)最低處和最高處分別設(shè)置電子標(biāo)識器。在電纜直線路段，電子標(biāo)識器設(shè)置安排距離不能超過30m。對于頂管段必須保證至少每6m設(shè)置一個電子標(biāo)識器標(biāo)識點(diǎn)。埋管段電子標(biāo)識器的埋設(shè)距離不能超過15m。電子標(biāo)識器安裝于被標(biāo)識物上方，距被標(biāo)識物最好保持至少10cm的距離。

4? 基于電子標(biāo)識器的配網(wǎng)電纜管理具體實(shí)施方案

4.1 埋設(shè)電子標(biāo)識器

電子標(biāo)識器在配網(wǎng)電纜管理中的具體應(yīng)用首先需要埋設(shè)電子標(biāo)識器，為科學(xué)設(shè)計規(guī)劃、埋設(shè)電子標(biāo)識器必須明確詳細(xì)了解電纜走向和實(shí)際具體信息，尤其是對于地下電力設(shè)施的重要信息進(jìn)行電子標(biāo)識。一般在過河、過街電纜位置和管道跨越、中間接頭和電纜管斷面變化位置處安裝電子信息標(biāo)識器，這些位置一般安裝的是球形電子信息標(biāo)識器。在標(biāo)識器的改造中如果發(fā)現(xiàn)附近3～5m內(nèi)已有標(biāo)識器，可以不必進(jìn)行重復(fù)安裝。對于市政道路改造和城市規(guī)劃建設(shè)部分的跟蹤測量，建議采用釘型標(biāo)識器進(jìn)行定位和監(jiān)測。對于電纜敷設(shè)地形復(fù)雜，隱蔽性比較強(qiáng)的地方，若不易安裝球形標(biāo)識器，建議選用釘型標(biāo)識器進(jìn)行標(biāo)識監(jiān)測。

4.2 記錄安裝情況

為方便于后期標(biāo)識器的管理，在進(jìn)行標(biāo)識器的埋設(shè)和標(biāo)識的時候必須進(jìn)行必要的信息記錄，包括電子標(biāo)識系統(tǒng)信息、管溝現(xiàn)場安裝情況信息等。以此準(zhǔn)確標(biāo)記標(biāo)識器的安裝地點(diǎn)，以圖像可視化方式進(jìn)行展示，明確電子標(biāo)識器安裝地點(diǎn)和具體標(biāo)識情況。

4.3 故障定位

傳統(tǒng)電纜故障檢測方法復(fù)雜，一般經(jīng)由粗測、精測之后才能確定故障，而且對工作人員專業(yè)素養(yǎng)要求較高。引入RFID技術(shù)之后簡化了故障定位檢測難度，也提高了效率和水平。

下面就基于電子信息標(biāo)識系統(tǒng)故障定位、查找方法進(jìn)行分析：

（1）首先根據(jù)傳統(tǒng)故障查找方法初步定位了解故障點(diǎn)距離測試端的大體距離;

（2）然后借助GIS技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)打印地理信息圖，并安排相關(guān)檢修和維護(hù)工作人員快速到達(dá)事故地點(diǎn)進(jìn)行處理。

（3）利用GIS技術(shù)和已有APP、數(shù)據(jù)庫等了解故障電纜位置的走向、埋深等大致信息，并進(jìn)一步縮小故障范圍。

（4）然后利用電子標(biāo)識探測器進(jìn)行精確定位，發(fā)現(xiàn)中間接頭并進(jìn)行故障分析檢查。

（5）配合聲測法或感應(yīng)法精測定位，直至最終找到故障點(diǎn)。

5? 結(jié)語

充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計算技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行電纜可視化管理成為配網(wǎng)電纜管理的必然發(fā)展趨勢，電子信息標(biāo)識器在其中具有廣闊應(yīng)用前景。地下電纜探測系統(tǒng)和電子信息標(biāo)識器的引入，很好解決了傳統(tǒng)電纜維護(hù)和故障管理中面臨的各種難題，但其技術(shù)水平需要進(jìn)一步提高，未來需要更多科研人員和工作人員貢獻(xiàn)力量。

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