Метод электромагнитной индукции - это наиболее универсальный и самый распространенный метод обнаружения и трассировки подземных коммуникаций. Далее я хочу поделиться с Вами краткой историей создания и дальнейшего развития приборов для обнаружения подземных коммуникаций, использующих метод электромагнитной индукции - трассоискателей, как мы называем их сейчас. 

 

Эффект электромагнитной индукции был открыт Майклом Фарадеем, английским физиком. Фарадей родился 22 сентября 1791 в предместье Лондона в семье кузнеца. С 12 лет работал разносчиком газет, затем учеником в переплетной мастерской. Занимался самообразованием, читал книги по химии и электричеству. В 1813 один из заказчиков подарил Фарадею пригласительные билеты на лекции Г.Дэви в Королевском институте, сыгравшие решающую роль в судьбе Фарадея. Благодаря Дэви он получил место ассистента в Королевской ассоциации. В 1831 году он представил в Королевский институт в Лондоне статью, где было дано описание явления возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур. Фарадей опытным путем установил, что при изменении магнитного поля внутри замкнутого контура в нем возникает электрический ток, который назвал индукционным током. Безусловно, в своей статье Майкл Фарадей описал лишь часть возможностей этого эффекта. Существует стенограмма, свидетельствующая о том, что в ответ на вопрос одного из высокопоставленных политиков о практическом применении данного открытия он сказал: "В данный момент я не знаю, но придет время и Вы, возможно, введете налог на его использование". 

 

В то же самое время эксперименты с электромагнитной индукцией проводились за океаном американским ученым Джозефом Генри. Генри успешно экспериментировал с электромагнитной индукцией и самоиндукцией, которые впоследствии стали основой для телеграфа, телефона и радио. Он совершенствовал свои эксперименты с индукцией, используя плоские спирали изолированного провода первой катушки.

 

Первые сведения о использовании метода электромагнитной индукции для локации подземных кабелей относятся к 1910 году. На фотографии ниже показан один из самых первых кабельных трассоискателей, изготовленный из кабеля, намотанного на деревянную раму. Намотанный кабель можно заметить на переднем торце деревянной рамы.

 

Поисковые приборы меньших габаритов появились в последующие годы. В качестве примера можно привести "Локатор Шармана". Руководство по эксплуатации этого прибора дает повод для зависти любому, кто занимается трассировкой газовых трубопроводов "...трассирует подземные газопроводы и водопроводы, обнаруживает места повреждений в электрических кабелях". "...просто подключите генератор к газовому рожку в ближайшем доме или к столбу уличного освещения".

 

Американская и немецкая школы разработчиков трассоискателей считались лучшими в те времена, они активно совершенствовались и не имели реальных конкурентов вплоть до Второй мировой войны. Дороги в Северной Америке имели большую ширину, а кабели в основном монтировались на столбах или мачтах. В связи с этим, основным требованием, предъявляемым к трассоискателям, было определение положения именно подземных трубопроводов, расположенных на относительно большом расстоянии друг от друга и имеющих большую протяженность. В связи с этим, были разработаны простые и надежные локаторы, по большей части использующие высокие частоты, которые отличались тем, что имели небольшую мощность генератора и очень приемлемую стоимость. Напротив в Германии, где кабели, также как и трубопроводы, располагались под узкими улицами, разрабатывались сложные, низкочастотные и мощные локаторы, которые требовали очень высокой квалификации операторов и поэтому не получили широкого применения.

 

Доктор Герхард Фишер из Калифорнии, США, который получил первый патент на широко используемый тогда радиопеленгатор для авиации, спроектировал "Металлоскоп" - первый высокоэффективный комплект специальных устройств для обнаружения подземных кабелей и трубопроводов. Его система использовала самые современные научные разработки того времени. И в наши дни его компания успешно существует на рынке и выпускает системы MScope - живые потомки первых "Металлоскопов".

 

В одном из конструкторских отделов компании Bell Laboratories при изучении вопросов точности определения местоположения подземных кабелей, было выявлено, что антенна с двумя индуктивными катушками (антеннами) позволяет более эффективно определять точное расположение коммуникаций и даже измерять глубину залегания конкретного кабеля. Устройство, получившее название Depthometer (глубиномер), было разработано и выпускалось "Западной электрической компанией" в 1964 году для использования компаниями корпорации "Bell Operating".

 

Двенадцатью годами раньше первый коммерческий локатор с двойной антенной был разработан компанией Electrolocation (Англия). Эта компания занималась разработкой систем с двумя антеннами параллельно и независимо от разработок компании Bell Laboratories.

 

Устройства с двумя антеннами имеют существенные преимущества перед локаторами с одной антенной. Использование двух чувствительных элементов помогает объединить зачастую противоположные характеристики - точную идентификацию и высокую чувствительность. Впервые появилась возможность обнаруживать точное местонахождение подземных кабелей под линиями электропередач и идентифицировать отдельные коммуникации в местах большого скопления кабелей и трубопроводов под проезжей частью улиц. Возможность автоматического расчета глубины залегания кабелей и труб путем простого нажатия клавиши стала неоспоримым преимуществом таких систем. Это положило начало новому направлению развития локации подземных кабелей - использованию энергии переизлучения радиоволн в области очень низких частот.

 

Широкое применение приборов с двумя антеннами, объединенных между собой с помощью миниатюрных электронных схем, полностью соответствует современным программам расширения и модернизации коммунальных систем. Работы по вскрытию грунта на улицах стали необходимостью во многих странах мира, что привело к значительному росту потребности в обнаружении подземных кабелей и труб. Растущие требования и технический прогресс привели к расширению возможностей и появлению новых функций трассоискателей, которые обеспечивают более высокую надежность и простоту трассировки.

 

Среди наиболее интересных с практической точки зрения возможностей современных методов локации можно отметить следующие:

 

• Сочетание приема пассивных и активных сигналов для трассировки определенной коммуникации и быстрого поиска наличия других близлежащих коммуникаций;
• Многочастотные системы локации, позволяющие пользователю выбрать оптимальную рабочую частоту при решении конкретной задачи;
• Автоматическое измерение глубины залегания кабеля или трубы;
• Измерение распределения силы тока на протяжении обследуемого участка трубопровода или кабеля для обнаружения и локализации дефектов изоляции;
• Возможность стационарного монтажа высокомощных генераторов для ввода сигнала локации в кабели связи на расстоянии до 150 км;
• Большой набор различных дополнительных принадлежностей и устройств для увеличения эффективности применения локаторов и расширения области их использования.

 

Современные электромагнитные локаторы являются общепризнанным стандартом обнаружения и трассировки подземных кабелей и труб. Большое количество специализированных производителей предлагают широкий спектр трассоискателей, начиная от простейших устройств для определения лишь наличия подземных кабелей до сложных приборов и систем с возможностью точного определения местонахождения, идентификации и поиска мест повреждений подземных кабелей и трубопроводов.