1.4 История локации подземных коммуникаций

Michael Faraday
1791 — 1867

Метод электромагнитной индукции — наиболее распространенная технология локации подземных кабелей и труб.

Эффект электромагнитной индукции был открыт Майклом Фарадеем. В 1831 году он представил в Королевский институт в Лондоне статью, где было дано описание этого явления и, очевидно, что он реализовал лишь часть возможностей данного эффекта. Это исторический факт, что во ответ на вопрос одного из политиков о практической ценности открытия он сказал: "Сейчас я не знаю, но придет время и Вы введете налог на его использование".

Первые сведения о использовании метода электромагнитной индукции для локации подземных кабелей относятся к 1910 году. На фотографии показан локатор кабелей, выполненный из витка провода, который намотан на деревянную раму; виток виден на передней части рамы.

Локаторы меньшего размера появились в следующие годы. Еще один пример — пеленгатор Шармана. Инструкция пользователя этого прибора дает повод для зависти любому, кто занимается трассировкой газовых труб " просто присоедините генератор к скобе трубопровода вблизи ближайшего дома или к столбу уличного освещения".

Американская и немецкая школы разработчиков локаторов появились за несколько лет до Второй мировой войны. Дороги в Северной Америке имели большую ширину, а кабели монтировались на столбах или мачтах. Поэтому основным требованием к локаторам являлось определение положения подземных труб, расположенных на достаточно большом расстоянии друг от друга. В связи с этим, были разработаны простые, высокочастотные локаторы, имеющие низкую мощность или небольшую стоимость. Напротив в Германии, где кабели и трубы располагались под узкими улицами, разрабатывались сложные, высокочастотные и мощные локаторы, которые требовали высокой квалификации операторов для получения надежных результатов.

Доктор Герхард Фишер из Калифорнии, который получил первый патент на интенсивно выпускавшийся тогда радиопеленгатор для авиации, разработал металлоскоп первый высокоэффективный комплект устройств для локации подземных кабелей и труб. Его система использовала самые современные в то время научные разработки, и в настоящее время его компания существует и выпускает системы M-Scope — потомки первых металлоскопов.

В одном из конструкторских отделов компании Bell Laboratories при изучении проблемы точности локации новых подземных кабелей, было выявлено, что антенна со сдвоенными чувствительными элементами позволяет более эффективно определять положение линий и измерять глубину залегания конкретного кабеля. Устройство, получившее название Глубиномер, было разработано и выпускалось Западной электрической компанией в 1964 году для использования компаниями корпорации Bell Operating.

Двенадцатью годами раньше первый коммерческий локатор со сдвоенной антенной был разработан компанией Electrolocation (г. Бристоль, Англия). Эта компания, которая была позже преобразована в фирму Radiodetection Ltd, занималась разработкой систем со сдвоенными антеннами независимо от ранних разработок компании Bell Laboratories.

Системы со сдвоенными антеннами имеют существенные преимущества перед локаторами с одинарной антенной. Антенны со сдвоенными чувствительными элементами объединяют зачастую противоречивые характеристики — возможность точной идентификации и чувствительность. Впервые появилась возможность обнаруживать точное местонахождение подземных кабелей под наземными силовыми линиями и идентифицировать заполненные коммунальные линии под перекрестками улиц. Автоматический расчет глубины залегания кабелей и труб путем простого нажатия клавиши стал очевидным преимуществом таких систем и дал, таким образом, новое направление развития локации подземных кабелей — использование энергии вторичного излучения в области очень низких частот.

Внедрение антенн со сдвоенными элементами, объединенных с миниатюрными электронными схемами, полностью соответствует современным программам расширения и модернизации коммунальных систем. Работы по вскрытию грунта на улицах стали национальной индустрией во многих странах мира, что привело к значительному росту потребности в локации подземных кабелей и труб. Растущие требования и технический прогресс привели к расширению возможностей и появлению новых функций локаторов, которые обеспечивают более высокую надежность и простоту локации.

Среди наиболее интересных с практической точки зрения возможностей современных методов локации необходимо отметить следующие:

  Сочетание приема пассивных и активных сигналов для локации определенной линии и быстрого ее поиска с целью проверки в присутствии других коммуникаций;

  Многочастотные системы локации, позволяющие пользователю выбрать оптимальную частоту при решении конкретной задачи;

  Автоматическое измерение глубины залегания линии;

  Измерение распределения тока по длине линии или кабеля для определения дефектов покрытия или изоляции;

  Определение направления тока в линии для точной ее идентификации;

  Стационарная установка генераторов для ввода тонального сигнала в телефонные кабели длиной до 150 км;

  Большой набор различных дополнительных принадлежностей и устройств для увеличения эффективности применения локаторов и расширения области их использования.

  Современные электромагнитные локаторы являются признанным во всем мире стандартом локации подземных кабелей и труб. Большое количество специализированных производителей предлагают широкий спектр локаторов, начиная от простейших устройств для определения лишь наличия подземных кабелей до сложных приборов и систем для точного определения местонахождения, идентификации и поиска неисправностей подземных труб и кабелей в большинстве сложных ситуаций.