Электронный маркер с привязкой к координатам GPS

Электронный маркер с привязкой к координатам GPS – современная технология для маркировки и обнаружения подземных коммуникаций

Подземное пространство городов пронизано различными коммуникациями: водопровод, канализация, связь, электрические кабели. И к ним постоянно добавляются новые ветки сетей. Но время от времени коммуникационные сооружения требуют ремонта, и тогда приходится искать и раскапывать аварийный участок. Электронный маркер с привязкой к GPS, установленный при прокладке сети, позволяет максимально сократить время поиска.

Взаимодействие маркера и маркероискателя с GPS

GPS является глобальной системой позиционирования, использующей спутниковый сигнал для точного определения координат (широты и долготы) движущихся и неподвижных объектов, расположенных на земле. Эта сеть охватывает все области планеты, многие люди пользуются ею в повседневной жизни, например, когда устанавливают навигаторы в автомобили и прокладывают маршруты.

В промышленной сфере система GPS не менее востребована. В частности, она нашла широкое применение в поиске подземных коммуникаций. Сегодня для трассировки инженерных сетей используют маркероискатели – специальные приборы, улавливающие резонансные колебания электронных маркеров, установленных под землей в местах прокладки различных коммуникаций.

Большим спросом пользуется шаровый электронный маркер с встроенным чипом – «умное» устройство собирает данные об инженерных сетях. Впоследствии полученная информация обрабатывается и служит базой для точного картографирования и «привязки» сетей к системе GPS. Принцип работы интеллектуальных маркеров:

внутри устройства в защитном кожухе из высокопрочного стабильного пластика расположен резонатор (пассивный колебательный контур) и размещен чип;
при наведении маркероискателем сигнала заданной частоты в электронном маркере возникает магнитный резонанс;
на прибор передается информация со встроенного чипа – тип коммуникации, направление, глубина залегания, дата установки маркера и другие сведения;
данные обрабатываются и выводятся на монитор оператору, исследующему инженерную сеть;
информация выгружается в ПК, на планшет или смартфон и в дальнейшем используется для синхронизации с картографической системой – базой данный CAD/ГИС.

На основе полученных сведений из ID-маркера создают электронные карты с GPS-координатами и ГЛОНАСС-координатами. Сам маркер не включен в глобальную систему позиционирования, но каждому устройству присвоен уникальный многосимвольный ID-код, предварительно запрограммированный и используемый в электронных базах данных. Он передается маркероискателю с отраженным сигналом.

Например, в приборах известного производителя ЗМ емкость хранимой пользовательской информации составляет 192 бита, соответствующих шести строкам. В них сообщается номер маркера, номер муфты, номер кабеля, данные о владельце и другие сведения.

Интересно! Возможность интеграции электронных маркеров с GPS-системой посредством считывания информации при помощи маркероискателя позволяет с высокой точностью установить координаты инженерной сети. После считывания данных с маркера можно выгружать сведения из маркероискателя на ПК для дальнейшей обработки. Использование спутниковых данных возможно только при вводе ключа активации GPS в ПО маркероискателя.

Какие стандартные методы используются для трассировки и почему лучше устанавливать интеллектуальные маркеры с GPS

Коммуникации прокладывались десятилетиями, создавая разветвленную сеть. До появления современных методик обнаружения важных узлов для поиска аварийных участков использовали:

Чертежи проектной документации. В них всегда было много погрешностей, и очень редко удавалось сразу найти трубопровод.
Наземные метки. Устанавливались опознавательные знаки в важных местах. Но эти метки нередко уничтожались вандалами.
Применение металлоискателя. Этот метод подходит для труб из металла, а вот оптоволоконный кабель и другие неметаллические коммуникации обнаружить не удастся. Способ поиска трудоемкий и отнимает много времени, причем нет точной гарантии, что будет найдена нужна сеть, а не другой металлический предмет (объект) под землей.
Ручная GPS-навигация. Геоданные определяются с помощью различных приборов и наносятся на карту. Но в городских условиях из-за сильной застроенности и множества различных электропомех случается искажение сигнала. Данные будут приблизительными.

Шаровый электронный маркер лишен недостатков, которые присущи традиционным способам трассировки. Преимущества использования оборудования:

точное и быстрое определение проложенных под землей линий и их ключевых точек (повороты, разветвления);
графическое отражение траектории трассы с указанием координат маркировки;
возможность синхронизировать полученные данные с глобальной системой позиционирования.

Полезная информация! Электронный маркер позволяет идентифицировать все виды коммуникационных сетей. С его помощью легко обнаруживаются кабели из оптоволокна и других неметаллических материалов.

Электронный и электрический маркеры

Стандартные методы трассировки (карты, наземные метки) не позволяют точно обнаружить нужные коммуникационные объекты. Иногда требуется копать в разных местах. Это дополнительные затраты и высокий риск повреждений других сетей, расположенных рядом с объектом поиска. Сегодня все чаще при прокладывании коммуникаций используют дополнительную маркировку объекта:

Электрический пассивный маркер. Имеет полый сферический корпус, который частично заполнен жидкостью с низкой температурой замерзания. При попадании на маркер импульса с маркероискателя начинает вырабатываться ток, и аппарат посылает обратный сигнал. Точность сигнала снижается, если вблизи расположена металлическая труба, создающая помехи. Купить электрический маркер необходимо для меток неметаллических инженерных сетей, асбестовых и пластиковых труб.
Ферромагнитный пассивный маркер с системой 3D. От электрического отличается тем, что сигналы с маркероискателя вызывают резонанс колебательных контуров. Это приводит к образованию сферического магнитного поля и образованию отраженного сигнала. Электронные метки можно устанавливать на любых, в том числе и металлических коммуникационных сетях. Также на точность передаваемого импульса не влияют расположенные вблизи ЛЭП и другие источники помех.
Интеллектуальный электронный маркер с уникальным ID-кодом. Информацию, которая содержится на внутреннем чипе устройства, можно привязать к GPS-координатам. Для обнаружения маркеров такого типа требуется маркероискатель с настроенным программным обеспечением и конфигурацией спутниковых сигналов. Координаты, нанесенные на электронную карту при закладке оборудования, позволяют точно обнаружить важные места коммуникаций. А получение сигнала на маркероискатель поможет определить нужный участок с точностью до нескольких сантиметров.

Интересно! Сегодня относительно недорогая электронная система маркировки используется редко. Чаще применяют электронные пассивные метки интеллектуального типа, информацию с которых можно обрабатывать при помощи спутниковой связи. Это оборудование более универсально и может устанавливаться на любых видах коммуникаций.

Достоинства электронных маркеров

«Умные» приборы широко используются в разных отраслях промышленности для трассировки подземных магистралей. Перед тем, как купить электронный маркер, нужно ознакомиться с преимуществами, которые подарит электроника:

высокая точность трассопоиска;
создание при закладке сети электронных карт с точными GPS-координатами;
простота работы (чтобы пользоваться поисковым оборудованием, не требуется специальное обучение);
высокая рентабельность при эксплуатации;
возможность повторного использования (прочный корпус маркера не повреждается при раскапывании объекта, по окончании ремонтно-аварийных работ его можно установить на прежнее место);
отсутствие необходимости в обслуживании (после помещения под землю о сферической капсуле можно забыть до тех пор, пока не появится потребность в поиске коммуникаций);
не нуждаются в дополнительном источнике энергии (оборудование начинает работать после получения сигнала с маркероискателя, а в другое время находится в инертном состоянии);
долгий срок службы (рассчитаны на работу в течение 30-50 лет);
универсальность – сигнал с маркера обнаруживается любым маркероискателем;
большой ассортимент – выпускаются приборы с разным типом частоты излучения, что позволяет не только обнаружить сеть, но и определить ее предназначение.

Интересно! В продаже есть как простые электронные маркеры, так и интеллектуальные модели. Установленная внутри микросхема позволяет не только точно определить место, но и получить на дисплее оператора ключевую информацию об объекте. «Умные» приборы выпускают такие производители, как ЗМ, OMNI, Komplex.

Где рекомендуется ставить маркировку

Чтобы облегчить поиск области возможного повреждения кабеля, трубопровода или других коммуникационных сетей, нужно устанавливать маркеры в местах, наиболее часто требующих ремонта:

соединительные муфты;
любые типы заглушек;
разветвления трассы;
места поворотов, даже если при этом не используются специальные соединения (у силового кабеля, оптоволокна);
области, где изменяется глубина залегания;
крышки и вентили;
места пересечения с другими коммуникационными объектами.

Также желательно устанавливать маркировку в местах пролегания коммуникационной сети под ЖД-переездами, автотрассами и пешеходными дорожками.

Стоит ли помечать прямые участки трассы, решают индивидуально. Но желательно на прямых отрезках поставить поисковые маячки на расстоянии 50 м друг от друга.

На какой глубине устанавливаются маркеры

В инструкции указано, что обнаружение маркерных меток возможно на глубине 1,5-2,4 м. Но чем глубже зарыт прибор, тем слабее сигнал. Маркеры устанавливают двумя способами, каждый из них имеет свои достоинства и недостатки:

Прикрепляют за проушины к помечаемому участку сети. Это позволяет спустя годы с максимальной точностью найти нужную коммуникацию. Фиксация таким способом исключает смещение метки при естественных сдвигах грунта и природном изменении рельефа местности.
Засыпают проложенную сеть землей, и на грунт в области важных участков укладывают маркеры. Оборудование закопано неглубоко, сигнал получается очень четкий. Но незакрепленный прибор может сместиться при движении внутреннего слоя почвы, а это впоследствии затруднит поиск важных участков. Получится, что дорогостоящее устройство было приобретено зря.

Важно! Выбирая способ установки маркера, нужно учитывать характер движения грунта. На подвижных почвах оборудование нужно закреплять непосредственно к частям прокладываемой сети.

Электронный маркер, информацию с которого можно обрабатывать в глобальной системе позиционирования, является наиболее эффективным способом маркировки подземных коммуникаций. Привязка GPS-координат и последующее создание электронной карты позволит быстро и предельно точно отыскать необходимую локацию.