Трассоискатели: как выбрать и использовать для поиска подземных коммуникаций

Трассоискатель предназначен для определения местоположения, глубины и направления подземных инженерных сетей, а также для выявления повреждений изоляции кабелей и труб. Он используется геодезистами перед началом строительных или ремонтных работ. Чтобы избежать повреждения кабелей или труб экскаватором, перед проведением земляных работ выполняется ручное шурфление с применением трассоискателей. Этот прибор помогает предотвратить повреждения коммуникаций, дает возможность оценить их состояние, составить план расположения, а также выявить утечки и врезки в трубопроводах.

Зачем нужен трассоискатель?

Научно-технический прогресс за последние несколько столетий достиг впечатляющих высот — вода, тепло, электричество и интернет полностью охватили города и деревни по всему миру. Эти инженерные системы скрыты под землёй и с течением времени могут выходить из строя, требуя обслуживания и обновлений. Протяжённость и количество подземных коммуникаций растут с каждым годом, что усложняет их обслуживание и прокладку новых трасс. Повреждения силовых кабелей или трубопроводов могут привести к серьёзным последствиям, включая угрозу для здоровья работников и значительные убытки для компаний. Чтобы точно найти место повреждения или заменить старую часть трубопровода или кабеля, необходимо точно знать их расположение. Однако проектная документация, регламентирующая расположение подземных коммуникаций, не всегда может быть надежной. Она часто устарела или содержит ошибки, создана формально. В случае с давно проложенными коммуникациями, схемы могут вообще отсутствовать.

Причины, по которым следует проверять, а не полагаться на документацию:

• отсутствие точных данных о расположении коммуникаций;
• значительные расхождения между фактическим расположением и проектом;
• сильные изменения рельефа участка;
• повреждения коммуникационных линий по непредвиденным причинам;
• незадокументированные ответвления от трубопроводов.

Именно из-за подобных ситуаций ученые стремились разработать способы обнаружения того, что скрыто под землёй. Большой вклад в это направление внёс выдающийся учёный Майкл Фарадей, который открыл явление индукционного тока. Это открытие стало основой для создания современных трассоискателей, способных находить кабели и трубы с металлической основой.

Что даёт использование трассоискателей?

Применение трассопоискового оборудования помогает снизить затраты на ремонт подземных коммуникаций. Оно повышает эффективность и безопасность работы на строительных объектах, где осуществляется строительство, ремонт старых или прокладка новых инженерных и коммунальных сетей. Регулярные обследования позволяют оценить степень износа подземных кабелей и трубопроводов, а также спланировать их ремонт или замену. Достоверные данные о расположении, глубине и состоянии коммуникаций исключают риск их повреждения.

RD8000 PDLM (GPS) с генератором Тх-5, сумкой - трассоискатель

Принцип работы и особенности трассоискателей

Работают трассоискатели на основе метода электромагнитной индукции, открытого английским физиком Майклом Фарадеем. В 1831 году он описал явление, при котором в замкнутом проводящем контуре возникает электрический ток при изменении магнитного потока. Это явление, названное индукционным током, легло в основу работы трассоискателей, которые обнаруживают электромагнитное поле вокруг протяжённых кабелей или трубопроводов. Они фиксируют это поле с помощью ферритовых антенн, а катушка магнитной антенны возбуждается на заданной частоте сигнала, выбранного пользователем. Результат отображается на дисплее локатора.

Трассопоисковое оборудование инженера-геодезиста включает приёмник (локатор), генератор (передатчик сигналов) и соединительные кабели. Приёмник улавливает электромагнитные волны в заданных частотных диапазонах, создаваемые генератором. Генератор подаёт сигнал на обесточенные кабели и металлические трубопроводы. Для работы с кабелями под напряжением применяют индукционные клещи. Катушки индуктивности трассоискателя улавливают электромагнитные волны, которые обрабатываются микропроцессором, и на ЖК-дисплее выводятся понятные данные. На экране можно увидеть информацию о глубине залегания кабелей, направлении тока, а также положение трубопровода или кабеля относительно приёмника и возможные дефекты кабеля.

Трассоискатель находит не сам кабель или трубу, а магнитное поле, которое они создают. Наличие переменного тока, передаваемого или посылаемого генератором на кабель или трубопровод, позволяет точно определить положение подземных коммуникаций.

Частоты

Активные частоты. Активные частоты подаются непосредственно на трубопровод или кабель с использованием генератора. Генератор может передавать сигнал двумя способами: индукцией или прямым подсоединением.

Пассивные частоты. При обнаружении с помощью пассивных частот используются сигналы, которые уже присутствуют в подземных металлических проводниках. Локаторы RD поддерживают работу с четырьмя типами пассивных частот:

• Power (сети электропитания).
• Radio (кабели связи).
• CPS (системы катодной защиты).
• CATV (системы кабельного телевидения).

Эти частоты можно обнаружить без генератора, если они уже есть в исследуемой коммуникации.

Режимы работы

Индукционный режим. Генератор размещается на поверхности земли над исследуемой линией или рядом с ней. Ручка генератора должна быть параллельна линии обследования. При выборе соответствующей частоты генератор будет индуцировать сигнал в ближайших металлических проводниках. Для индукционного режима часто выбирают более высокие частоты, так как они легче индуцируются в близлежащих проводниках.

Прямое подключение. В этом режиме генератор подключается напрямую к трубопроводу или кабелю, который необходимо исследовать. Генератор передает сигнал в проводник, который затем локализуется с помощью приёмника. Этот способ обеспечивает получение лучшего сигнала и позволяет использовать более низкие частоты, которые можно отслеживать на больших расстояниях. Для прямого подключения генератора к трубопроводу или кабелю требуется черно-красный кабель с «крокодилами» и заземляющий стержень для замыкания цепи. Черный «крокодил» используется для заземления, а красный — для подключения к линии.

Методы поиска коммуникаций

Основные частоты пассивного поиска:

• 50 Гц — поиск силовых кабелей под напряжением.
• 100 Гц — поиск труб с катодной защитой.
• 50/100 Гц — позволяет различать силовые кабели и трубы с катодной защитой.
• 15000 Гц — поиск кабелей связи и сигнальных проводов, труб без катодной защиты.
• 15000 – 30000 Гц — на этих частотах обнаруживаются радиосигналы.

Выбор частоты генератора

Чем ниже частота, тем дальше распространяется ток, наведённый на коммуникацию. Низкая частота также снижает помехи. Высокая частота лучше наводит ток на искомую коммуникацию, но может также создавать помехи на соседних проводах. Высокие частоты используются при поиске коммуникаций с большим сопротивлением, таких как телекоммуникационные кабели, чугунные трубы или трубы с изолированными фланцами.

Виды современных трассоискателей

Современные устройства в основном используют электромагнитную индукцию, но различаются частотными диапазонами. Первые американские модели работали в высокочастотных режимах, так как коммуникации обычно располагались на большом расстоянии друг от друга. Немецкие аналоги, напротив, использовали низкие частоты для решения других задач, и они пользовались примерно одинаковым спросом. Впоследствии появились трассоискатели с двумя катушками, которые стали более универсальными и эффективными. Современные приборы значительно улучшились, но принцип работы остался прежним.

Универсальные трассоискатели

Современные трассоискатели обладают множеством функций. Они могут определять:

• Направление трубопровода, его глубину и место повреждения (если оно есть).
• Находить пробои изоляции кабелей и труб.
• Отслеживать одну конкретную линию среди множества параллельных коммуникаций и проверять её на целостность.

Акустические трассоискатели

Трассоискатели эффективно ищут металлические трубопроводы и силовые кабели, но бывают ситуации, когда электромагнитные приборы не могут помочь. В таких случаях можно установить зонд вдоль трассы, при этом необходим хотя бы один доступ к коммуникации. Когда прямой доступ к трубе невозможен, эффективнее использовать акустические локаторы. Эти приборы ограничены в диапазоне измерений, но они хорошо подходят для поиска пластиковых труб. Изначально акустический метод использовался для выявления утечек воды, а позднее стал применяться для поиска подземных водоводов и пластиковых газовых труб.

Кабелеискатели

Трассоискатели для поиска кабельных линий обычно используют одну активную частоту — 33 кГц, которая подходит для обнаружения до 80% коммуникаций. Некоторые модели, такие как Radiodetection CAT4 или BAUR CL 20, также имеют дополнительные частоты: 131 кГц и 83 кГц для более точного поиска.

Трассоискатели с функцией поиска маркеров

Каждый житель города, вероятно, встречал такую картину: трактор с поднятым ковшом, раскопанная яма и работники, озадаченно осматривающие повреждённые коммуникации. В крупных городах под землёй проложены сети коллекторов, тоннелей, канализаций и кабелей, которые с каждым годом ухудшаются и требуют регулярного обслуживания и ремонта. Иногда найти такие коммуникации бывает очень трудно, особенно когда схемы расположения отсутствуют, а сети уже устарели. Чаще всего такие повреждения обнаруживают экскаваторщики.

Именно для таких случаев и нужны маркеры коммуникаций — небольшие автономные передатчики в пластиковом корпусе. Эти маркеры закладываются в коммуникации и могут быть легко обнаружены трассоискателями с функцией поиска маркеров. С помощью этих устройств можно идентифицировать под землёй полиэтиленовые трубы, волоконно-оптические линии связи и другие коммуникации.

Обычно трассоискатели с функцией поиска маркеров обозначаются буквой M, например, модели RD8000 PDLM или RD8000 PXLM. Эти приборы оснащаются дополнительной антенной для поиска маркеров, которые устанавливаются при прокладке или ремонте линий. Они значительно сокращают затраты и время на поиск кабелей, линий связи и других коммуникаций. Наибольшее применение такие трассоискатели находят при прокладке волоконно-оптических линий связи и пластиковых трубопроводов.

Топ-3 лучших производителей трассоискателей

Многие компании, которые занимались производством оборудования для поиска коммуникаций ещё в начале прошлого века, со временем потеряли свою популярность. Однако есть те, кто продолжает уверенно удерживать позиции на рынке и по сей день. Если выделить тройку лучших современных производителей трассоискателей, то в этот список безусловно войдут Radiodetection, Ridgid и Vivax-Metrotech. Споры о том, кто из них надёжнее и качественнее, напоминают вечное соперничество поклонников яблок и зелёных роботов. Каждая из этих компаний хороша по-своему, предлагая уникальные инновации, которые будут полезны профессионалам, нуждающимся в определённых технических характеристиках. У каждого бренда есть свои поклонники.

Radiodetection (Великобритания)

Компания делает акцент на долговечности и качестве своей продукции. Оборудование Radiodetection служит годами, а порой и десятилетиями, но новинки появляются довольно редко. В России эти приборы пользуются наибольшей популярностью благодаря своей надёжности и неприхотливости в обслуживании. Они хорошо работают в суровых условиях, не боятся падений с высоты до 2 метров, защищены от пыли и влаги. Кроме того, у компании есть сертифицированные сервисные центры, что делает её продукцию удобной для эксплуатации в любых условиях.

Vivax-Metrotech (США)

Vivax-Metrotech известны тем, что первыми оснастили свои трассоискатели цветным дисплеем, который оказался не только детально продуманным, но и интуитивно понятным для пользователей. Визуализация данных на экранах приборов Vivax отличается от привычных многим российским геодезистам моделей RD. Компания также создала прибор, который объединяет функции трассоискателя и дефектоскопа, что стало настоящим прорывом. Однако новинки в их ассортименте выходят редко, так как в этой области трудно придумать что-то принципиально новое.

RIDGID (США)

RIDGID известны своими высококачественными всенаправленными антеннами, которые исключают появление ложных сигналов и фантомных пиков. Оператор может подходить к объекту с любой стороны, при этом уровень сигнала остаётся стабильным, независимо от положения прибора в руках. Эти устройства идеально подходят как для активного, так и для пассивного обнаружения подземных коммуникаций. Оборудование RIDGID востребовано среди обслуживающих организаций, коммунальных служб и в добывающих отраслях промышленности.

Советы по выбору

Что касается финансовых затрат на приобретение такого оборудования, то здесь стоит придерживаться нескольких простых принципов:

1. Из пушки по воробьям. Нет смысла тратить большие суммы на трассоискатель стоимостью в сотни тысяч рублей, если задача заключается лишь в поиске одной заблудившейся металлической трубы на даче. Для таких целей вполне подойдут и более дешёвые приборы, которые никак не уступают в качестве.
2. Качество. Гораздо разумнее купить один раз качественное оборудование, чем несколько раз приобретать дешевое, которое будет быстро выходить из строя. Это особенно важно для тех, кто использует приборы часто и в условиях, где они подвергаются нагрузкам — например, топографы, геодезисты и землемеры.
3. Простота. Многие опытные специалисты утверждают, что даже новичок с минимальной подготовкой должен быть способен использовать прибор. Простота в эксплуатации, интуитивно понятный интерфейс и лёгкость в обслуживании делают прибор действительно качественным и востребованным на рынке.

Соблюдая эти простые правила, можно без труда выбрать оптимальное оборудование для своих нужд.