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施工不可避免的干扰问题,有哪些?如何处理?

发布日期:2019-04-10 浏览量:3233

现在的管线越来越复杂,在非开挖施工过程中,我们常常会碰到因干扰问题会导致施工难以进下去。下面以猎鹰导向仪为例,简单谈一下干扰问题及如何处理干扰问题。

1、干扰

干扰会削弱传感器的信号,即便采用了优化频段钻进。对于成功钻进来说,重要的是,必须在完成了新优化频率与传感器的配对之后,检查沿待钻进路径上传感器信号的效果。

警告 为了最有效地克服干扰,应在开始钻进之前在地面上找出干扰并予以处理。 

2、何谓干扰?

干扰会降低传感器有效范围或造成测量读数不准确,并可能延误工期。干扰分为两类:有源干扰或无源干扰。

2.1 有源干扰

又称作“电子干扰”或“背景噪音”,会对定位设备产生不同程度的影响。大多数电子设备都会发射干扰信号,干扰信号会降低准确跟踪传感器定位的能力,或影响面向角/倾角测量读数的准确性。

有源干扰信号的例子包括交通信号灯回路、安装了电子狗的地下围栏、阴极保护设备、无线电通讯、发射塔、有线电视电缆、光纤示踪线、公用事业公司的数据传输线、安防系统、输配电线、电话线、等等。对远程显示器产生的干扰还可能来自其附近以同样的频率运行的其他设备。

2.2 无源干扰

无源干扰会降低或升高接收器收到的来自传感器的信号量,进而导致错误的深度读数,或造成信号被完全遮蔽或定位错误。

无源干扰信号的例子包括各类金属物体,例如管道、钢筋、沟板、铁丝网、车辆等。另外两个无源干扰源的例子是盐水/盐丘和导电的土壤,例如铁矿石。接收器无法检测是否存在着无源干扰。钻进作业之前对现场进行彻底勘察,是查找无源干扰信号源的最有效方法。

为了了解沿待钻进路径上是否有潜在的干扰,必须按照下一节的说明进行背景噪音检查。

警告 接收器无法探测到无源干扰源,这项任务只能通过操作人员对作业现场的视觉检查来完成。背景噪音检测只能检测到有源干扰。

这些工作是不是频率优化器都已经替我做了?

频率优化器能找出每个频段中噪音最低的频率供您选用。您来选择使用哪个频段,并使其与传感器配对。最好的做法是,在地面上检测所选频段,以确保接收器在待钻进路径内能够接收到数据。为了避免干扰给钻进作业带来始料未及的麻烦,正确的背景噪音检查至关重要。 

3、干扰检测

检测有源干扰的方法是:手持接收器(已设为准备使用的频段)在待钻进路径的上方行走。进行此项操作时应将传感器关机,同时记下定位屏幕上的信号强度。由于传感器没有开机,所以此“信号强度”实际上就是背景噪音(有源干扰)。下图中,红色旗标区域表示手持接收器沿待钻进路径行走时探测到的背景噪音增大的区段。 

现在请回到干扰电平最高的区段(上图中两红色旗标之间的区段),打开传感器并将其放置在接收器一侧,离接收器的距离与待钻进深度相同。验证旗标区段内的面向角/倾角数据是否一致且正确。传感器的信号强度通常应至少比背景噪音读数高出 150 点。例如,最大干扰区段获得的信号强度读数若为 175,传感器开机状态下在此位置上以及在接收器与最大待钻进深度等距离处测得的读数则至少应为 325(175 + 150)。请注意,本测试中传感器的信号强度要比钻进期间的信号强度略为高一些,原因是测试期间传感器没有装入钻具壳体内,故而信号强度未受到轻微的衰减。

在背景噪音电平太高的区段可能难以获得面向角和倾角数据以及准确的定位和深度值。如果接收器的信号强度不太强,应进行一次面向角/倾角检查。

4、面向角/倾角检查

如果信号很强,则不需要每次都做这样的检测。 如果接收器的信号强度远超过最低信号强度,则并不总是需要进行面向角/倾角检测。

是为了遵循最佳作业方法,还是由于钻径的某些路段信号强度显著减弱,这都是在钻进作业前的一种重要检测。

走到钻径的末端时,调转接收器使其面对着起点方向,为已配对的传感器装上电池,传感器开机。让一名同事手持传感器站在你的侧面。二人平行地朝着起点方向往回走,接收器保持在钻进路径的上方,传感器则保持在与目前待钻进深度相距 1 到 1.5 倍的距离;如果钻径更深,你的同事离你的距离则需更远。不时地停住脚步,改变传感器的面向角和倾角方向,从而能够验证接收器上所示相关读数的速度和准确性。与此同时,让一名同事查看远程显示器上的读数,也是很好的方法。记下接收器或远程显示器上显示出信息飘忽不定或信息消失的地点。如果面向角/倾角数据或信号强度变得不稳定,扣住扳机,试试看 Max 模式能否稳定数据。 

5、处理干扰问题的建议

钻进期间如果面向角/倾角信息变得飘忽不定或信息丢失,应试着用以下的一种或多种方法:

1) 试试 Max 模式。

2)在依然处于传感器有效范围内的情形下,使接收器离开干扰源。

3)对接收器与有源和无源干扰源之间进行物理分离,以期能降低或消除干扰问题。

4)换用传感器的其他频段。

5)确保遥感天线垂直并确保接收器的前端朝向远程显示器,这样便能克服远程显示器处的干扰。设置接收器和远程显示器,使其使用不相同的遥感频道。若选用了增程型遥测天线,也会有助于克服某种类型的干扰。

切莫将接收器当做接收器操作者和钻机操作者之间唯一可依赖的通讯方法。如果远程显示器上没有数据,操作者双方必须能够互相沟通。 

6、预防信号干扰措施

1. 导向仪器方面

(1)条件允许的情况下,采用抗干扰能力较强的导向系统。导向系统抗干扰能力如下所示:

地磁导向系统>普通有线导向系统>无线导向系统

(2)尽可能的远离干扰源;

(3)施工前对施工场地的干扰源进行排查,掌握干扰源情况。依之选择合适的导向系统;

2. 针对不同干扰源的具体建议

(1)有源干扰(主动干扰)

① 输电电缆

→ 错开用电高峰期、选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

② 信号电缆

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

③ 信号发射塔

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

④ 变电站

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

⑤ 发动机

→ 错开使用时间或者使用有线导向系统(含地磁导向)

(2) 无源干扰(被动干扰);

① 所有导电物体

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

② 盐水及含盐量高的地层

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

③ 金属矿物含量高的地层

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向);

④ 所有能够吸收及扭曲电磁信号的物体

→ 选择不同频率信号发射器、选择大功率信号发射器、使用有线导向系统(含地磁导向)。