■ 福建省廈門電業(yè)局 蘇雪源

國網(wǎng)電力科學(xué)研究院 羅俊華

O 引言

在城市電纜輸配電系統(tǒng)中，約30%的電纜線路采用電纜管道敷設(shè)。電纜管道內(nèi)壁施工質(zhì)量，如：管道內(nèi)壁是否光滑、管道內(nèi)是否存在碎石、泥土等異物以及各段管口接縫處的同心對位是否平滑等，會直接影響到電纜穿管放線的施工質(zhì)量。近年來，由于預(yù)埋管道的施工建設(shè)屬于隱蔽工程，加之市政建設(shè)工期限制以及施工人員缺乏相關(guān)認(rèn)識，使管道內(nèi)壁施工質(zhì)量問題日顯突出；另外，缺少對管道內(nèi)壁施工質(zhì)量和交付使用時(shí)的內(nèi)壁狀態(tài)進(jìn)行有效檢測的技術(shù)和手段，也使得管道敷設(shè)質(zhì)量驗(yàn)收的難度較大?；谏鲜鲈?，電纜線路在放線穿管敷設(shè)施工時(shí)，電纜外護(hù)套被管道內(nèi)殘存的碎石等異物損壞的比率呈急劇上升趨勢，大大降低了電力電纜線路安全運(yùn)行的可靠性并嚴(yán)重威脅著電力電纜線路的運(yùn)行壽命。

為了克服以上問題，本文首次將電纜管道內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)應(yīng)用于工程實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了對預(yù)埋電纜管道施工質(zhì)量現(xiàn)場可視化竣式驗(yàn)收和電纜線路穿管敷設(shè)之前的管道內(nèi)壁情況的現(xiàn)場檢驗(yàn)。并繼續(xù)和深化了文獻(xiàn)[5，6]中所做的研究，在輸配電GIS系統(tǒng)中建模，將電纜管道質(zhì)量驗(yàn)收和現(xiàn)場檢驗(yàn)結(jié)果以視頻或圖片的方式存檔于GIS中，建立了電纜管道路徑和電纜管道內(nèi)壁狀況的可視化電子檔案。現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果表明了此項(xiàng)技術(shù)的有效性。

1 光學(xué)內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)

光學(xué)內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，隨著光電子技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代光學(xué)內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)不僅能夠提供真實(shí)準(zhǔn)確、直觀及時(shí)的視頻影像或圖像檢測信息，而且能同時(shí)提供實(shí)時(shí)定位、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)通訊等輔助功能。其工作原理見圖l。

其中：防水?dāng)z像頭小巧靈活，在自帶光源照明下，可任意旋轉(zhuǎn)地采集電纜管道內(nèi)壁360。全景視頻圖像，且發(fā)光二極管和藍(lán)寶石鏡頭無需維護(hù)，經(jīng)久耐用；柔韌性良好的電纜可以穿過各種異形曲折的管道，不僅能夠?qū)⒁曨l或圖像信號傳輸?shù)降孛嫔系膱D像顯示器接口，還能將電力能源傳輸給攝像頭，另外，電纜計(jì)數(shù)器還具有定位功能；圖像顯示器具有防強(qiáng)光超薄TFT—LCD液晶顯示屏，它防塵防潮、方便攜帶，能夠顯示高清晰數(shù)字圖像，可使管道內(nèi)部情況一目了然，攝像頭控制器的內(nèi)置儲存器可儲存2～3 h所攝圖像，集成式攝像輸入／輸出接口，可外接各種存儲器，同時(shí)，選擇標(biāo)準(zhǔn)鍵盤可以隨時(shí)輸入詳細(xì)的文字注解、音頻輸入，并可進(jìn)行語音說明；1 G閃存卡能夠存儲30 min的錄像，輕松實(shí)現(xiàn)視頻或圖線數(shù)據(jù)傳輸；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所提供的應(yīng)用軟件平臺將電纜管道現(xiàn)場檢驗(yàn)結(jié)果以視頻或圖片的方式存檔于GIS中，建立電纜管道路徑和電纜管道內(nèi)壁狀況的可視化電子檔案。

2 基于GIS的可視化電子檔案的建立

基于輸配電GIS系統(tǒng)建立可視化電子檔案，進(jìn)行電纜管道可視化管理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用。是提高電纜管道管理水平的科學(xué)方法和先進(jìn)手段。該系統(tǒng)中的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入模塊、缺陷查詢統(tǒng)計(jì)模塊、缺陷清除模塊、報(bào)表輸出模塊等功能模塊，形成了可視化電子檔案管理系統(tǒng)?；谳斉潆奊IS系統(tǒng)建立可視化電子檔案工作框圖見圖2。

由于視頻或圖像文件數(shù)據(jù)量較大，為了快速顯示電纜可視化檔案相關(guān)信息，可視化管理系統(tǒng)功能模塊整體設(shè)計(jì)采用兩次讀取數(shù)據(jù)庫的方法。該方法的優(yōu)越性在于：只有真正播放可視化檔案的時(shí)候，輸配電GIS系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)庫二進(jìn)制文件，并將其轉(zhuǎn)化成可視檔案。工作框圖見圖3。

電纜埋管可視化電子檔案管理功能模塊共分為3個(gè)部分，分別實(shí)現(xiàn)3種功能。①錄制功能：基于輸配電GIS平臺，將電纜管道內(nèi)窺鏡的探測結(jié)果，即圖片、錄像，手工上傳到輸配電GIs系統(tǒng)中，并將探測到問題的位置，通過測量從管口到問題點(diǎn)長度進(jìn)行定位；②查詢功能：在G1S系統(tǒng)中點(diǎn)擊某個(gè)電纜管道，可查詢到該管道的相關(guān)多媒體信息；③清除功能：在電纜管道的缺陷消除或整治后，管理員將電纜管道的缺陷資料進(jìn)行清除。

3 檢測應(yīng)用

應(yīng)用電纜管道內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對隱蔽工程的可視化直觀檢驗(yàn)，如：對預(yù)埋電纜管道施工質(zhì)量現(xiàn)場可視化竣工驗(yàn)收和對電纜線路穿管敷設(shè)之前的管道內(nèi)壁情況的可視化現(xiàn)場檢驗(yàn)等。圖3為電纜管道竣工驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)用電纜管道內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)，現(xiàn)場可視化檢驗(yàn)管道內(nèi)積水情況的測試結(jié)果；圖4為在電纜線路穿管敷設(shè)前，電纜管道內(nèi)壁情況的可視化現(xiàn)場檢驗(yàn)結(jié)果。

應(yīng)用內(nèi)窺鏡技術(shù)實(shí)現(xiàn)電纜管內(nèi)部現(xiàn)場可視化，檢測結(jié)果直觀、準(zhǔn)確，能夠有效避免電纜敷設(shè)時(shí)，其外護(hù)套受到外力摩擦而造成的損傷和破壞，保證了電纜管道和電纜線路的施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

本文針對目前工程上日漸突出的電纜管道內(nèi)壁施工質(zhì)量問題，結(jié)合光學(xué)內(nèi)窺鏡技術(shù)和GIS系統(tǒng)，在國內(nèi)首先提出了電纜管道內(nèi)窺鏡檢測技術(shù)。并將其應(yīng)用到對預(yù)埋電纜管道內(nèi)壁施工質(zhì)量的驗(yàn)收和檢驗(yàn)之中。應(yīng)用結(jié)果說明：①內(nèi)窺鏡技術(shù)實(shí)現(xiàn)電纜管內(nèi)部現(xiàn)場可視化檢驗(yàn)，結(jié)果直觀、準(zhǔn)確，能夠有效地避免因管道內(nèi)施工質(zhì)量造成電纜線路外護(hù)套破損的隱患。②基于輸配電GIS系統(tǒng)建立電纜管道和電纜線路可視化電子檔案，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、直觀地記載電纜管道和電纜線路相關(guān)信息以及缺陷狀態(tài)。③可視化電子檔案管理系統(tǒng)功能模塊整體設(shè)計(jì)采用兩次讀取數(shù)據(jù)的方法，加快了視頻或圖像文件數(shù)據(jù)讀取速度。

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