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1、| w w w . c h in a g a s . o r g . c n |城 市 燃 气 2 0 0 6 / 1 2 ( V o l. 3 8 2 )电 子 标 识 系 统 在 燃 气 管 网 上 的 应 用北 京 北 燃 港 华 燃 气 有 限 公 司( 1 0 0 1 7 6 )孔 庆 民 王 虹 车 永 辉1前 言目 前 大 多 数 管 网 图 是 以 地 面 上 建 筑 物 作 为 参 照物 来 定 位 管 线 的 , 由 于 城 市 建 设 步 伐 加 快 , 建 筑 拆 迁增 多 、 道 路 拓 宽 改 造 等 因 素 , 原 有 参 照 物 的 变 更 与 消失 , 对 管
2、 道 的 精 确 定 位 造 成 极 大 的 影 响 。 市 政 管 网 中供 水 、 电 力 、 通 讯 、 燃 气 等 各 种 同 材 质 管 道 往 往 拥 挤在 一 起 , 往 往 很 难 确 认 某 种 类 型 的 管 线 , 对 日 常 维 护和 管 理 提 出 了 更 高 的 要 求 。 传 统 的 金 属 探 管 仪 在 工作 过 程 中 受 杂 散 电 流 、 地 质 环 境 等 的 干 扰 , 探 测 效 率往 往 不 稳 定 , 传 统 的 探 测 方 式 也 仅 仅 停 留 在 确 定 位置 的 阶 段 , 而 对 于 探 测 到 的 管 线 的 具 体 属 性 , 如
3、 建 设年 代 , 施 工 单 位 , 管 材 材 质 等 , 还 需 要 查 阅 大 量 的 图纸 资 料 , 尤 其 对 于 年 代 长 久 的 管 线 , 往 往 资 料 查 询 起来 很 困 难 , 甚 至 资 料 丢 失 , 给 管 线 的 维 护 造 成 困 难 。基 于 以 上 原 因 , 需 要 找 到 一 种 能 够 满 足 管 线 准确 定 位 和 反 映 管 线 实 际 信 息 的 探 测 和 数 据 处 理 系统 , 解 决 传 统 管 线 维 护 和 施 工 中 遇 到 的 问 题 。2工 程 项 目 背 景北 京 北 燃 港 华 燃 气 有 限 公 司 ( 以 后
4、称 北 燃 港 华 )主 要 负 责 投 资 和 建 设 北 京 经 济 技 术 开 发 区 东 部 区 特许 经 营 范 围 内 市 政 管 道 天 然 气 设 施 ; 以 管 道 输 送 形式 向 用 户 供 应 天 然 气 ; 提 供 市 政 管 道 天 然 气 设 施 以及 居 民 用 户 的 庭 院 管 道 天 然 气 设 施 的 安 全 维 护 、 运营 、 抢 修 抢 险 和 更 新 改 造 业 务 。由 于 北 京 经 济 技 术 开 发 区 东 部 区 正 处 于 建 设 阶段 , 地 形 、 地 貌 变 化 较 大 , 对 准 确 定 位 管 线 造 成 一 定的 难 度
5、。 对 此 , 为 保 证 在 东 部 区 市 政 道 路 建 设 过 程 中能 准 确 探 知 地 下 天 然 气 管 线 , 保 证 东 部 区 天 然 气 管网 的 运 行 安 全 , 公 司 决 定 在 开 发 区 东 部 区 经 海 一 路次 高 压 A 天 然 气 管 线 上 实 施 电 子 标 识 系 统 。经 海 一 路 次 高 压 A 天 然 气 管 线 全 长 4 . 5 k m , 运行 压 力 为 1 . 0 M P a , 为 东 部 区 天 然 气 管 网 的 主 干 线 ,它 的 建 成 及 安 全 运 行 将 为 整 个 东 部 区 天 然 气 供 应 提供 有
6、 力 的 保 障 。 为 保 证 其 今 后 的 安 全 运 行 及 维 、 检 修工 作 的 顺 利 进 行 , 北 燃 港 华 将 首 先 在 经 海 一 路 次 高压 A 天 然 气 管 线 工 程 上 使 用 3 M 地 下 燃 气 管 线 电 子标 识 系 统 。经 海 一 路 次 高 压 A 管 线 全 长 4 . 5 k m , 平 均 每 间隔 3 0 m 埋 设 1 个 电 子 标 识 器 , 全 线 共 埋 设 电 子 标 识器 1 5 0 个 ( 全 部 为 带 有 储 存 功 能 ) , 总 投 资 1 0 5 5 2 0元 ( 其 中 包 括 电 子 标 识 探 测
7、仪 一 套 共 7 1 6 0 0 元 ) 。3电 子 标 识 系 统 介 绍3 . 1 电 子 标 识 系 统 主 要 组 成 部 分图 1 北 京 经 济 技 术 开 发 区 东 部 区 管 网 图燃气技术燃 气 技 术3| w w w . c h in a g a s . o r g . c n |城 市 燃 气 2 0 0 6 / 1 2 ( V o l. 3 8 2 )电 子 标 识 系 统 ( E M S ) 是 近 年 来 国 际 上 流 行 的 一项 用 于 精 确 定 位 地 下 管 网 和 设 施 的 技 术 , 它 主 要 由电 子 标 识 器 和 标 识 器 定 位 仪
8、 两 种 设 备 组 成 。其 中 电 子 标 识 器 又 分 为 普 通 电 子 标 识 器 ( P a s -s i v e M a r k e r ) 和 电 子 信 息 标 识 器 ( I D M a r k e r ) 。 前 者 用于 标 记 管 线 的 路 由 , 后 者 用 于 标 记 地 下 设 施 ( 如 预 留接 口 等 ) 和 一 些 具 有 特 殊 意 义 的 点 ( 如 拐 点 、 管 线 交越 等 ) 。 两 者 最 主 要 的 差 别 在 于 电 子 信 息 标 识 器 中 植入 了 一 颗 芯 片 , 存 有 唯 一 的 1 0 位 I D 编 码 , 同 时
9、 还 可以 存 储 如 管 径 、 压 力 、 拐 点 等 特 定 信 息 , 而 普 通 电 子标 识 器 没 有 。标 识 器 定 位 仪 主 要 用 于 查 找 电 子 标 识 器 并 对 其储 存 信 息 进 行 读 写 , 除 此 之 外 还 具 备 探 管 仪 的 全 部功 能 。 如 果 配 备 此 种 仪 表 , 则 不 仅 能 探 测 埋 设 了 电 子标 识 器 的 新 管 线 , 包 括 P E 管 线 , 还 能 对 没 埋 设 电 子标 识 的 金 属 管 线 进 行 路 由 和 埋 深 探 测 , 一 机 两 用 , 大大 降 低 设 备 成 本 。3 . 2 电
10、子 标 识 系 统 原 理北 燃 港 华 电 子 标 识 系 统 采 用 的 是 电 子 信 息 标 识器 ( I D M a r k e r , 可 储 存 信 息 , 以 下 简 称 I D 标 识 器 ) ,并 配 备 了 标 识 器 定 位 仪 。其 工 作 原 理 如 图 3 所 示 。( 1 ) 探 测 仪 间 断 方 式 发 送 一 定 频 率 的 信 号 。( 2 ) 相 同 谐 振 频 率 的 地 下 标 识 器 吸 收 并 存 储 信号 能 量 。( 3 ) 探 测 仪 短 时 间 发 送 信 号 后 , 停 止 发 送 并 进 入信 号 接 收 模 式 。( 4 ) 当
11、探 测 仪 停 止 发 送 信 号 , 标 识 器 将 储 存 的 能量 释 放 并 反 射 回 探 测 仪 , 所 以 标 识 器 的 工 作 并 不 需要 电 池 。( 5 ) 探 测 仪 检 测 返 回 的 信 号 强 度 来 确 定 标 识 器具 体 地 点 。( 6 ) 当 探 测 仪 与 标 识 器 最 接 近 时 , 信 号 最 强 , 也就 是 标 识 器 的 正 上 方 。3 . 3 电 子 标 识 系 统 应 用将 带 有 I D 编 码 的 电 子 标 识 器 直 接 埋 设 于 天 然气 管 线 和 设 施 的 上 方 , 维 护 人 员 使 用 标 识 器 定 位 仪
12、在 地 面 上 就 可 以 精 确 定 位 埋 于 地 下 的 标 识 器 位 置 及埋 深 , 并 且 读 取 相 应 的 管 线 信 息 , 及 时 做 出 判 断 。其 中 , 带 有 I D 编 码 的 电 子 信 息 标 识 器 对 于 今 后实 现 数 字 化 管 理 有 着 非 常 重 要 的 意 义 。 因 为 其 每 个图 2 电 子 标 识 系 统 主 要 组 成 部 分I D 球 型 标 识 器电 子 标 识 系 统 探 测 设 备国 际 统 一 颜 色 编 码 的 黄 色谐 振 频 率 必 须 在 8 3 . 0 k H z内 置 可 存 储 R F I D 芯 片无
13、源 电 路 3 0 年 以 上 使 用 寿 命图 3燃气技术4| w w w . c h in a g a s . o r g . c n |城 市 燃 气 2 0 0 6 / 1 2 ( V o l. 3 8 2 )编 码 都 是 唯 一 的 , 所 以 可 以 通 过 现 场 读 取 编 码 来 对应 数 据 库 中 记 录 的 信 息 , 使 维 护 人 员 迅 速 了 解 管 线情 况 , 提 高 工 作 效 率 , 避 免 误 开 挖 。4电 子 标 识 系 统 工 程 的 实 施4 . 1 方 案 的 确 定北 京 经 济 技 术 开 发 区 东 部 区 经 海 一 路 次 高 压
14、 A管 线 有 如 下 特 点 : 路 线 较 直 , 除 两 端 外 没 有 大 角 度 的拐 弯 , 也 没 有 支 线 和 预 留 端 口 ; 但 与 多 条 管 线 有 交越 , 如 电 力 、 电 信 、 污 水 、 雨 水 和 中 水 管 线 等 , 而 且 需穿 越 多 条 柏 油 公 路 。根 据 以 上 管 线 特 点 制 定 出 电 子 标 识 系 统 中 I D标 识 器 的 埋 设 原 则 : ( 1 ) 方 向 变 化 处 ( 拐 点 、 折 点 ) 。 ( 2 )深 度 突 变 处 ( 高 程 差 0 . 5 m ) 。 ( 3 ) 为 避 免 今 后 开 挖 中
15、误伤 其 它 管 线 或 被 其 它 管 线 施 工 伤 及 , 在 于 其 它 管 线交 叉 处 , 如 果 交 叉 处 的 管 线 比 较 密 集 , 则 在 这 一 组 交叉 管 线 的 两 侧 埋 设 I D 标 识 器 。 ( 4 ) 在 穿 越 柏 油 公 路的 两 端 , 如 需 修 建 保 护 沟 , 则 在 保 护 沟 两 端 。 ( 5 ) 对 于没 有 任 何 特 殊 事 件 的 路 段 , 每 4 0 m 埋 设 一 个 I D 标识 器 , 用 于 标 识 路 由 。根 据 以 上 原 则 , 施 工 前 将 I D 标 识 器 位 置 标 注 在施 工 图 纸 上
16、, 并 编 写 好 序 号 。 其 中 S 打 头 的 序 号 代表 有 特 殊 意 义 的 标 识 , L 打 头 的 序 号 代 表 路 由 标识 。 然 后 对 应 图 纸 在 电 子 标 识 信 息 记 录 表 ( 以 下 简称 信 息 表 ) 中 作 好 相 应 的 记 录 。 并 留 有 粘 贴 标 识 条形 码 的 位 置 。 ( 见 表 1 )4 . 2 方 案 的 实 施4 . 2 . 1 方 案 实 施 交 底由 于 施 工 单 位 以 前 未 接 触 过 电 子 标 识 系 统 这 项新 工 程 , 因 此 在 经 海 一 路 天 然 气 工 程 施 工 交 底 会 上将 电 子 标 识 系 统 作 为 一 专 项 工 程 进 行 了 详 细 的 交底 , 强 调 其 施 工 规 范 和 重 要 性 , 并 要 求 施 工 单 位 指 派专 人 负 责 保 存 和 埋 设 电 子 标 识 器 , 厂 家 人 员 提 供 现场 技 术 指 导 , 并 将 其 列 为 竣 工 验 收 之 范 畴 , 由 监 理 配合
