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基于电子标识器的配网电缆管理

文档作者：王维权文档来源：广东电网有限责任公司肇庆四会供电局		点击数：	更新时间： 2022年03月31日
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收稿日期:2017-03-28 作者简介:王维权(1980-)，男，吉林东丰人，工程师，高级经济
师，主要从事电能质量与配网自动化建设方面的研究工作。
基于电子标识器的配网电缆管理
王维权
(广东电网有限责任公司肇庆四会供电局广东肇庆，526000)
摘 要:城市地下电缆的良好运行是城市电网安全稳定运行的重要保障,但长期以来由于重建设、轻维护意识的存在,使得
城市地下电缆的运行维护工作不能及时到位,很多地下电缆直至被偷盗和破坏才被维修,致使诸多的电缆运维管理问题长期存
在。当前,根据配网地下电缆维护对电缆可视性的要求,为满足快速精准定位电缆位置和走向,提高抢修效率,基于物探原理和
非接触式无源电子标识器工作原理,该文对地下电缆探测与标识系统进行了阐述,并结合引入的地下电缆电子信息标识器的实
践应用分析,探索出一套有效提升故障电缆抢修效率的方法,通过在配网电缆建设、运维中的推广应用,有效减轻一线班组运维
人员的压力,取得了良好的经济效益和社会效益。
关键词:地下电缆;电子标识;可视化平台
中图分类号:TP391． ４４ 文献标识码:A DOI 编码:10． 1４016/ j． cnki． 1001-9227． 2017． 07． 213 Abstract:The good operation of urban underground cables is an important guarantee for the safe and stable operation of city power
grid，but because of the long time existence of a conscious that constructing is more important than maintaining，quite a lot urban
underground cables are not maintained in time，most of them are only maintained when lost or destroyed，in this case the operation and maintenance
of cables have been living with problems for a long time． At present，according to the visualization requirements for the cable distribution，
in order to meet the fast and accurate positioning of cable location and direction and to improve the repairing efficiency，based on
the geophysical principle and non-contact passive electronic identification principle，this thesis elaborate knowledge of cable detection and
identification system combined with the practical application of the analysis of underground cable information identification device，in order
to explore the effective ways to improve the efficiency of the cable maintenance through the cable construction，operation and promotion，effectively
reducing the pressure of maintenance personnel，and eventually achieve good economic and social benefits． Key words:underground cable;electronic identification;visualization platform
0 引言
随着四会市电网改造工作的不断推进及电力基础建设的
迅猛发展，配网地下电缆在四会市电网中得到了越来越广泛
的运用。与架空线相比，地下电缆美观整齐且基本不占地面
空间，发生人身伤害概率小，外力影响很少，可避免风雨、雷
电、盐雾、污秽等外力造成的短路和接地故障，有利于提高电
力系统的功率因数，同时输电可靠性高、电能稳定性好。但是
由于地下电缆的不可见性，给投产后的地下电缆运行维护带
来了很多问题。比如，无法快速找到电缆的具体位置和走向。城市化速度较快，路面环境变化很大，电缆路面标志物有所破
坏，现场缺乏实物参考，回找电缆位置和走向比较困难;还有， 过路顶管段电缆容易受到外力破坏。过路顶管大部分采用非
开挖盾构方式敷设，深度一般在3 米以下，变化呈“U”字形不
规则深度变化，因路面填高或削低，造成历史顶管数据存在不
准确性，对外提供数据困难，十字路口位置管线类型较多(自
来水、燃气、路灯等)、较集中，容易受到外单位盲目施工造成
外力破坏;再者，应急抢修效率不高。电缆线路工井口被绿化
园林、废弃淤泥杂物等覆盖，造成工井口被掩埋，无法找到电缆
顶管口位置，应急抢修时效率不高;其次，精确查找目标困难。一般日常巡线检查采用百度地图、纸质台账和GPS 相结合的
方式进行查找，由于GPS 在城市定位精度较差、GPS 坐标漂移， 很难实现精确查找目标;最后，原有电缆管理方式对电缆通道
及沟道内的设备资产缺乏便捷的图形化、可视化管理手段。因
此，基于电子标识器的配网电缆管理越来越得到重视。
1 基于电子标识器的配网电缆管理总体
解决思路
1． 1 摸清家底
对电缆路径进行探测，尤其是顶管深度数据及路径探测
核查，管口空管剩余资源摸查，将电缆回路、走向、埋深、通道
等信息进行普查建库。
1． 2 建立现场电子标识
根据现场复查核实的数据，现场安装埋设电子信息标识
器，并将该标识点的电缆深度、敷设方式等电缆属性信息写入
电子标识器内进行存储，对电缆属性信息在现场固化，避免路
面标识丢失后，无法回找电缆路径信息。
1． 3 利用App 移动作业
安装电子信息标识器的同时，采用平板电脑进行现场数
据采集，包括电缆经纬度、敷设方式、电缆深度、地面环境描
述、资产设备、照片等信息，经处理后导入后台数据管理平台， 自动生成电缆位置及其通道走向、资产分布等。在日常电缆
巡检运维中，利用APP 实现移动办公，在电缆查找时，利用
APP 中的GPS 实现电缆的粗略定位之后，再通过探测仪的诱
导信息进行目标精确定位，从而实现在非开挖的情况下电缆
快速查找和精确定位。
1． ４ 搭建电缆可视化管理平台
通过电缆可视化管理平台，实现架空线路与地下电缆及
其资产设备“一张网”的展示管理模式，该平台已预留与“南
网6+1”平台的接口，能为我局提供一站式服务，实现电缆的
精细化管理，减轻运维班组运维工作量。
2 关键技术及原理
2． 1 物探技术
根据目前国内市场调研，地下电缆常用的探测设备为电
缆管线识别探测仪，其工作原理是由发射机产生电磁信号，通
过不同的发射连接方式将信号传送到地下被测电缆铠装层
上，地下电缆感应到电磁信号后，在电缆上产生感应电流，感
应电流沿着电缆向远处传播，在电流的传播过程中，通过该地
下电缆向外界辐射出电磁波，当管线定位仪接收机靠近时，接
收到电磁波信号，通过接收到的信号强弱变化来判别地下电
缆深度及路径走向，并且确认是否为目标电缆。重点是，此类
探测设备可在带电情况下进行探测，不影响电缆安全运行。
·213·
《自动化与仪器仪表》2017 年第7 期(总第212 期)
2． 2 射频标识技术
2． 2． 1 非接触式无源电子标识器工作原理
基于无线射频技术开发，可穿透土壤及水泥障碍物进行信
息数据读写交互，无需内置或外置电源供电，避免现场开挖。非接触式无源电子标识器工作流程如下:(1)探测仪间断方式
发送一定频率的信号;(2)探测仪短时间发送信号后，停止发送
并进入信号接收模式;(3)相同谐振频率的地下标识器吸收并
存储信号能量;(４)当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(所以标识器工作并不需要电源);(5) 探测仪检测返回的信号强度来确定标识器具体地点，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;(6)探
测仪读取标识器内信息，或编辑信息写入标识器。
2． 2． 2 电子信息标识器性能特点
地下电子信息标识器包括球型和钉型两种，球型标识器
适合于安装在电缆沟、槽内，钉型标识器适合于安装在道路交
越顶管路段。地下电子信息标识器具有以下特点:全球唯一
ID 号，信息不重复;采用RFID(无线射频)技术研发;无源工
作，无需外置供电，可长期稳定工作;可存储信息，探测方便定
位;水平专利设计，安装方便;穿透土层、混凝土读写;防酸碱
腐蚀、防潮、耐挤压;探测感应信号清晰，可视可听。
2． 2． 3 电子标识器标识数据类型及内容
电子标识器标识数据类型及内容包括:(1) 标识器ID 号;(2)GPS 经纬度;(3)现场照片;(４)标识器安装位置;(5) 电缆通道地理位置;(6)标识器距电缆沟(槽)底深度;(7)电
缆沟(槽)宽度;(8)设备描述(电缆接头井、电缆转弯位等信
息);(9)与上一标识器间距;(10)路径点类型(电缆工井、接
地箱等);(11)同沟电缆回路数;(12)同沟电缆名称及相序位
置;()13 敷设方式。
2． 2． ４ 标识器安装位置点设计
标识器建议安装在以下位置:中间接头、终端头、分接箱; 工井;顶管口，埋管口;电缆转弯起点、终点及转弯半径顶点位
置;地下电缆与其他地下设施的交越处;电缆的盘留区域;电
缆横过道路、河流、铁路、电缆桥两端;电缆的深度变化大于
0． 5 米时，位置最高和最低处;电缆直线路径上(电缆槽、电缆
沟)标记间距最大不超过30 米;顶管段电缆路径每6 米设计
一个标识点;埋管段电缆路径每15 米设计一个标识点。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。
图1 地下电子信息标识器建议安装位置
3 四会配网电缆标识器应用及效益
自2015 年我局引入配网电缆电子信息标识器以来，截至
目前已在四会市城区完成安装标识器的配网线路４9 回，安装
标识器４382 个，已探测统计出真实电缆通道为83． 21 公里， 其中埋管83． 21 公里，顶管1４． 1 公里，电缆沟6． 5４ 公里。针
对配网存量电缆和基建电缆分别采用不同的实施方案。对于
配网存量电缆，首先进行电缆路径探测，然后安装地面标识、地下标识器，再通过数据采集建库，通过平台进行电缆可视化
展示，最后提交电缆档案资料。对于配网基建电缆，首先通过
可研设计上图，然后安装地面标识、地下标识器，再通过数据
采集建库，通过平台进行电缆可视化展示，最后提交电缆竣工
资料，保证新建电缆的数据完整性，为地下电缆巡检提供精确
数据支撑，提高了我市电网可靠水平。
４ 结束语
基于电子信息标识器的电缆可视化管理是配网电缆维护
技术发展的必然趋势。对存量电缆，建议制定一个清晰的计
划，逐年有序推进。对于新建电缆，在可研设计阶段将电缆标
识器设计到建设方案中，一次性解决地下电缆位置、埋深、走
向等重要信息的建库。地下电缆探测与标识系统的应用，在
一定程度上解决以往电缆故障维护的困难。对于电缆精准的
地理分布数据，地下电缆就与架空线路一样实现了可视化、图
形化，对其实行规范化管理也有了直接的依据，有效防止盲目
施工造成外力破坏。同时，通过手持APP 和探测仪的数字化
管理，可以快速、精确定位到电缆故障点，为电力应急、抢修提
供数据支撑，为城市电网规划、设计提供数据支撑，帮助供电
人员提高现场对于电缆故障等事故的处理能力、应急能力，最
大化减少供电损失。该系统的应用对保障电网的安全稳定运
行具有重要的现实意义。
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