基于电子标识器的配网电缆管理
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摘 要：在计算机技术、传感技术和自动化技术背景下引入射频识别（RFID）技术实施地下管网的设施管理和精确定位具有重要意义。作为近年来兴起的新技术，已经在城市地下缆线识别管理中得到初步应用，能有效进行地下缆线定位，对缆线水平工作水平的提高具有重要作用，也能够进一步提高地下缆线管理工作效率。本文主要针对电子标识器的配网电缆管理进行分析，首先解析电子标识器的工作原理，然后就应用的大致流程进行解析，最后就电子标识器在配网电缆管理中的具体应用进行说明。
关键词：RFID技术 电子标识器 电缆管理
中图分类号：TM727.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）11（c）-0182-02
在十三五规划稳步推进背景下，城市建设、城镇化建设也稳步推进，这必然涉及到输配电网络的建设和升级改造。地下电缆网络作为城市输配电网络建设改造的要点之一，体系庞大复杂，管理人员在管理中存在极大的困难和障碍。虽然我国在电缆建设中建立存档了大量的图纸资料以及档案，但由于纸质档案保留时间限制以及频繁的机构和人员更替，导致电缆相关档案的缺失而出现问题。另外长期影响下，电缆和管线的地面标志也出现丢失问题，若管理方面存在薄弱环节，也成为电缆设施资料偏差、滞后、缺漏的问题。全面了解并准确掌握地下缆线的具体情况和相关设施的准确布置能够进一步提高电力管线的运行管理水平，对于缆线和设施的准确定位、发现故障、排查故障具有重要意义。
1 基于电子标识器的配网电缆管理工作原理分析
Radio Frequency Identification （RFID）无线射频识别技术实际就是当前大家所说的电子标签技术，由20世纪90年代开始出现并逐渐兴起，属于典型非接触式自动识别技术，自出现之后不断发展并应用于交通控制管理、商业自动化、工业自动化等领域，典型代表是仓储管理系统、停车场管理系统以及高速公路自动收费系统等。RFID技术自出现以来被逐渐推广应用，已经呈现出不可逆转的趋势。RFID技术能够实现超过10cm的非接触识别，不仅仅能够在恶劣环境中进行识别，而且能够以高保密性对高速物体进行识别。对于多样复杂的地下管线和相关基础设施可以利用该技术进行识别，这一技术的引入提高了缆线定位的科学性和准确性，还提高了地下缆线管理的工作效率与管理水平。在当前北斗定位系统不断完善的背景下，将RFID技术和GPS定位技术相结合，能进一步提高管理水平。
2 基于电子标识器的配网电缆管理流程解析
2.1 摸清电缆线具体分布情况
在配网电缆管理中引入电子标识器技术，首先需要对电缆路径进行必要探测，包括路径探测核查以及顶管深度数据、电缆走向、埋深、回路等具体情况和信息，在摸清这些信息的基础上进行普查建库提供标识器使用。
2.2 建立现场电子标识
在现场缆线分布具体情况摸查的基础上进行数据核实，在核实基础上埋设电子信息标识器，同时必须在电子标识器中导入电缆深入、敷设方式、走向等具体信息和属性，这样能有效避免路面标识丢失后不能了解定位电缆路径的问题。
2.3 利用APP移动作业
移动互联网技术和智能终端的进一步发展为电子标识器应用水平的提高提供了可能。在进行电子标识器安装的时候利用平板电脑在现场采集具体数据，包括照片、资产设备、电缆敷设、埋深、走向等具体信息，将这些具体采集到的信息导入后台数据管理平台当中，为电缆走向、位置、资产分布信息的生成提供基础数据。利用计算机技术和互联网技术开发新的APP进行移动办公、建立数据库。这样能够利用APP结合GPS对电缆进行粗略定位，然后通过探测仪的诱导信息进行目标精确定位，这样能够实现非开挖条件下的电缆精确定位和快速查找分析。
2.4 搭建电缆可视化管理平台
互联网技术和大数据技术的发展为电缆可视化管理提供了可能，通过新技术构建可视化管理平台，通过这一平台能够直观的了解地下缆线、架空路线和相关资产设备的具体情况，真正形成“一张网”展示管理模式，为地下缆线和电力管理提供一站式、精细化管理，提高管理水平和管理效率。
3 基于电子标识器的配网电缆管理的关键技术分析
3.1 物探技术
在我国目前的地下缆线管理探测中主要采用电缆管线识别探测仪实现，发射机发射不同连接方式，当信号在传输过程中遇到被测电缆铠装层的时候，电缆上能感应信号产生感应电流并进行传播，同时缆线感应电流传播中会发射电磁波。一旦管线定位仪接收机接收到这些电磁波信号会进行数据处理和分析，通過分析结果来判定电缆走向、埋深等具体信息。电缆管线识别探测仪能够在带电情况下进行探测，不会影响电缆的安全运行。
3.2 射频标识技术
电子信息标识器性能特点：
目前开始应用的地下电子信息标识器主要有钉型和球型两种类型。钉型标识器主要应用于道路越顶管路段的缆线分析探测，球型标识器直接安装在电缆槽或者电缆沟内。地下电子信息标识器一般具有典型特点，主要集中在以下几个方面：
（1）电子信息标识器具有唯一性，每一标识器具有唯一ID，这保证信息的唯一性。
（2）电子信息标识器采用RFID技术进行研发。 （3）地下电子信息标识器很好实现了无电源工作，不需要外置电源进行供电，对于缆线长期稳定工作是具有重要意义的。
（4）地下电子信息标识器能够存储信息，为精确定位提供了可能。
（5）地下电子信息标识器的使用能够实现数据信号传输，信号能穿透混凝土层以及土层进行读写。
（6）当前地下电子信息标识器设计中还充分考虑了腐蚀、潮湿等因素，应对恶劣多变的应用环境。
（7）地下电子信息标识器的探测信号更加清晰，而且可视可听。
如图1所示，一般标识器安装在分接箱、终端头以及中间接头、顶管口、电缆转弯起点、埋管口等位置。
电缆横穿河流、铁路以及道路的时候，若电缆埋深超过0.5m，需要在电缆埋设最低处和最高处分别设置电子标识器。在电缆直线路段，电子标识器设置安排距离不能超过30m。对于顶管段必须保证至少每6m设置一个电子标识器标识点。埋管段电子标识器的埋设距离不能超过15m。电子标识器安装于被标识物上方，距被标识物最好保持至少10cm的距离。
4 基于电子标识器的配网电缆管理具体实施方案
4.1 埋设电子标识器
电子标识器在配网电缆管理中的具体应用首先需要埋设电子标识器，为科学设计规划、埋设电子标识器必须明确详细了解电缆走向和实际具体信息，尤其是对于地下电力设施的重要信息进行电子标识。一般在过河、过街电缆位置和管道跨越、中间接头和电缆管断面变化位置处安装电子信息标识器，这些位置一般安装的是球形电子信息标识器。在标识器的改造中如果发现附近3～5m内已有标识器，可以不必进行重复安装。对于市政道路改造和城市规划建设部分的跟踪测量，建议采用钉型标识器进行定位和监测。对于电缆敷设地形复杂，隐蔽性比较强的地方，若不易安装球形标识器，建议选用钉型标识器进行标识监测。
4.2 记录安装情况
为方便于后期标识器的管理，在进行标识器的埋设和标识的时候必须进行必要的信息记录，包括电子标识系统信息、管沟现场安装情况信息等。以此准确标记标识器的安装地点，以图像可视化方式进行展示，明确电子标识器安装地点和具体标识情况。
4.3 故障定位
传统电缆故障检测方法复杂，一般经由粗测、精测之后才能确定故障，而且对工作人员专业素养要求较高。引入RFID技术之后简化了故障定位检测难度，也提高了效率和水平。
下面就基于电子信息标识系统故障定位、查找方法进行分析：
（1）首先根据传统故障查找方法初步定位了解故障点距离测试端的大体距离;
（2）然后借助GIS技术和计算机技术打印地理信息图，并安排相关检修和维护工作人员快速到达事故地点进行处理。
（3）利用GIS技术和已有APP、数据库等了解故障电缆位置的走向、埋深等大致信息，并进一步缩小故障范围。
（4）然后利用电子标识探测器进行精确定位，发现中间接头并进行故障分析检查。
（5）配合声测法或感应法精测定位，直至最终找到故障点。
5 结语
充分利用大数据技术、云计算技术以及互联网技术进行电缆可视化管理成为配网电缆管理的必然发展趋势，电子信息标识器在其中具有广阔应用前景。地下电缆探测系统和电子信息标识器的引入，很好解决了传统电缆维护和故障管理中面临的各种难题，但其技术水平需要进一步提高，未来需要更多科研人员和工作人员贡献力量。
参考文献
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