金治華

（山西省電力公司晉城城郊支公司，山西 晉城 048026）

在電纜敷設(shè)施工中，由于電纜標(biāo)識(shí)管理手段相對(duì)落后，長(zhǎng)期以來(lái)一直延用給電纜掛牌的方法對(duì)電纜進(jìn)行身份識(shí)別管理，對(duì)電纜運(yùn)行維護(hù)非常不利，由于掛牌數(shù)量不足或丟失，在電纜更換維修中辨認(rèn)十分困難，錯(cuò)認(rèn)電纜延誤事故處理的情況時(shí)有發(fā)生，甚至造成錯(cuò)斷電纜的事故。為解決以上問(wèn)題，采用一種新型思路和方式，在電纜敷設(shè)施工中就對(duì)電纜全段進(jìn)行清晰賦碼，將包括電纜規(guī)格型號(hào)、施工項(xiàng)目名稱、用途、電纜編號(hào)、線纜連接方向、施工日期、施工班組、記米標(biāo)識(shí)等信息通過(guò)激光打碼機(jī)灼刻在電纜表層，使檢修人員可以立刻知道本電纜各種信息和距起點(diǎn)終點(diǎn)的實(shí)際距離，從根本上杜絕錯(cuò)認(rèn)電纜事故的發(fā)生，對(duì)精確更換電纜起到絕對(duì)幫助。

1 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的設(shè)計(jì)方案

激光打標(biāo)機(jī)通過(guò)有效利用激光能量，用激光束在各種不同的物質(zhì)表面作出永久的標(biāo)記。標(biāo)記的效應(yīng)是通過(guò)表層物質(zhì)的蒸發(fā)露出深層物質(zhì)，或者是通過(guò)光能導(dǎo)致表層物質(zhì)的化學(xué)物理變化而“刻”出痕跡，或者是通過(guò)光能燒掉部分物質(zhì)，顯出所需刻蝕的圖形、文字。激光打標(biāo)作為一種簡(jiǎn)單快捷、安全、無(wú)污染、無(wú)耗材、免維護(hù)的高新技術(shù)，已在電子、醫(yī)藥、煙草、皮革、包裝、副食品等眾多行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

激光打標(biāo)是通過(guò)振鏡使激光束快速在線纜表面劃過(guò)，通過(guò)線纜表層受熱后產(chǎn)生熱變化與線纜本身形成對(duì)比，從而產(chǎn)生相應(yīng)的圖形。振鏡最高掃描速度通常可達(dá)9000mm/s，激光束對(duì)線纜表皮作用極短，對(duì)單個(gè)數(shù)字字母通常在幾個(gè)毫秒之內(nèi)即可完成打標(biāo)，通過(guò)控制激光束的掃描速度即可控制在線纜表面的打標(biāo)深度，可以有效的將打標(biāo)深度控制在0.2mm以內(nèi)，有效的確保線纜的絕緣不受影響。激光束經(jīng)過(guò)聚焦后再作用于線纜表面，線條寬度可以達(dá)到0.2mm，激光束的熱影響區(qū)域僅局限于0.2mm的線條。對(duì)線纜強(qiáng)度無(wú)影響。

使用CO2激光打標(biāo)機(jī)，則可以電纜表皮進(jìn)行清晰附碼，其標(biāo)刻內(nèi)容靈活，可以標(biāo)刻圖標(biāo)、漢字、字母、數(shù)字、條碼等相關(guān)信息。在電纜施工中還可以對(duì)電纜進(jìn)行施工項(xiàng)目的編號(hào)、線纜的施工日期、施工班組、線纜連接方向、甚至是記米標(biāo)刻。針對(duì)電力線纜施工過(guò)程中、施工完成后等不同階段，對(duì)激光打標(biāo)設(shè)備的不同需求，為切實(shí)解決好實(shí)際應(yīng)用中的不同環(huán)境適應(yīng)問(wèn)題，本方案采用Syrand 10W CO2激光器、GSI掃描振鏡為基礎(chǔ)集成各種軟硬件設(shè)備進(jìn)行成套設(shè)計(jì)電力行業(yè)專用的“電力線纜激光編碼儀”。

此外，根據(jù)根據(jù)晉城供電分公司目前的作業(yè)以及今后的擴(kuò)展需要，設(shè)計(jì)了三種編碼方式：

第一，在線記米標(biāo)刻。對(duì)于電力控制線纜，鋪設(shè)速度快，要求激光打標(biāo)速度快，不影響鋪設(shè)效率，對(duì)這種情況下的電纜打標(biāo)采用在線記米編碼的工作方式?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)無(wú)停頓、非接觸

第二，野外動(dòng)態(tài)標(biāo)刻。對(duì)現(xiàn)有的已鋪設(shè)完成的電力線纜，電纜位置已基本固定，需要人工將激光編碼儀帶入電力井內(nèi)，利用手持的操作終端進(jìn)行編碼操作。同時(shí)針對(duì)電力井內(nèi)實(shí)際工況，定制井下專用支架，方便井下工作時(shí)移動(dòng)設(shè)備

第三，其他介質(zhì)標(biāo)刻。采用專用激光刻印標(biāo)簽紙對(duì)電力線纜進(jìn)行標(biāo)識(shí)，由于激光刻印標(biāo)簽優(yōu)異的耐侯性能，適用于各種表面。免去帶設(shè)備去現(xiàn)場(chǎng)操作的不遍，在辦公室內(nèi)進(jìn)行激光刻印標(biāo)簽的標(biāo)刻；由于激光刻印標(biāo)簽的靈活方便，可以在電力線纜的表面賦以更豐富的信息。

2 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的總體優(yōu)勢(shì)

第一，標(biāo)準(zhǔn)化。系統(tǒng)遵循了相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范要求，如：DL中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；HY本企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。

第二，開(kāi)放性。激光編碼儀的設(shè)計(jì)綜合考慮了電力行業(yè)目前的編碼管理方式以及今后可能出現(xiàn)的作業(yè)方式。設(shè)計(jì)出了多種編碼方案，可滿足目前的作業(yè)需求，也可擴(kuò)展出多種編碼作業(yè)方式來(lái)適應(yīng)電力行業(yè)管理水平、科技水平的提高。

第三，安全性。采用專利點(diǎn)陣技術(shù)和可調(diào)整激光駐留時(shí)間，可以用更少的能量完成工作，控制標(biāo)刻深度在0.3mm以內(nèi)，同時(shí)無(wú)污染、無(wú)化學(xué)物質(zhì)剩余物，保證不會(huì)對(duì)電纜造成損傷或降低電纜本身的性能。

第四，易用性。電纜編碼儀可預(yù)制所有要標(biāo)刻內(nèi)容，以文件的形式存儲(chǔ)在手持終端內(nèi)，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編碼時(shí)只需選擇預(yù)先定義好的文件，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作即可對(duì)電纜完成賦碼。

第五，易維護(hù)性。激光編碼儀選用的部件都已經(jīng)經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)期嚴(yán)酷條件的嚴(yán)格測(cè)試，通過(guò)各種應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)證明平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)超過(guò)28,000小時(shí)。無(wú)論是在可靠性測(cè)試實(shí)驗(yàn)室還是真實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域，都經(jīng)過(guò)了損耗性、潛在性的停機(jī)、故障方面的測(cè)試和分析。機(jī)器即開(kāi)即用，關(guān)機(jī)即停，無(wú)需清洗，無(wú)耗材，無(wú)任何化學(xué)剩余物。

第六，先進(jìn)性和成熟性相結(jié)合。激光自20世紀(jì)60年代誕生以來(lái)，已在多個(gè)行業(yè)得到應(yīng)用，并已影響到我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妫す庥捎谒母吣芰?、高相干、低發(fā)散的特性在標(biāo)識(shí)行業(yè)得到越來(lái)越多的應(yīng)用。國(guó)內(nèi)自1997年第一臺(tái)二氧化碳打標(biāo)機(jī)誕生以來(lái)已在煙草、食品、包裝等多個(gè)行業(yè)得到大規(guī)模的應(yīng)用。是產(chǎn)品標(biāo)識(shí)行業(yè)的發(fā)展方向。

2.2 便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀的功能優(yōu)勢(shì)

第一，不可擦除，和電纜同壽命。激光通過(guò)振鏡使激光束快速在線纜表面劃過(guò)，通過(guò)線纜表層受熱后產(chǎn)生熱變化與線纜本身形成對(duì)比，從而產(chǎn)生相應(yīng)的圖形。標(biāo)刻的內(nèi)容和被標(biāo)刻物成為一個(gè)整體，不可擦除。

第二，安全、準(zhǔn)確、可靠。振鏡最高掃描速度通常可達(dá)9000mm/s，激光束對(duì)線纜表皮對(duì)電纜作用時(shí)間極短，可以有效的將打標(biāo)深度控制在0.3mm以內(nèi)，有效的確保線纜的絕緣不受影響。

第三，簡(jiǎn)單易用、所見(jiàn)即所得。激光編碼儀象使用手機(jī)一樣容易，通過(guò)簡(jiǎn)單易懂的圖標(biāo)菜單和顯示當(dāng)前打印狀況的圖文顯示屏，就能夠熟練的操作和編輯?！耙暣笆健苯缑嫣峁┝擞押玫娘@示方式，最小化對(duì)操作人員的培訓(xùn)時(shí)間，并減少了出錯(cuò)率，從而提高了產(chǎn)量。圖形化的最大特點(diǎn)就是能夠輕而易舉的創(chuàng)建和支持復(fù)雜圖形文字的打印。

第四，無(wú)污染、無(wú)耗材、免維護(hù)。

第五，編碼靈活多樣，內(nèi)容豐富。采用了有別于傳統(tǒng)點(diǎn)陣打碼技術(shù)的新型點(diǎn)陣駐留激光打碼技術(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)功率，點(diǎn)陣疏密程度和激光駐留時(shí)間等參數(shù)提高編碼的靈活度。能提供文字、數(shù)字、條形碼、數(shù)學(xué)符號(hào)、圖形、序列號(hào)等各種內(nèi)容的組合。

第六，支持多種作業(yè)方式，極易擴(kuò)展?？芍С衷诰€作業(yè)方式、野外動(dòng)態(tài)作業(yè)方式和標(biāo)簽紙等介質(zhì)的編碼方式。

第七，小巧、輕便，方便攜帶。該激光編碼儀外觀只有135×165×597毫米，重量只有10公斤，一個(gè)人就能很方便的操作。操作臺(tái)設(shè)計(jì)有滑輪，可以很方便的移動(dòng)、升降、旋轉(zhuǎn)。

此外，便攜式電纜權(quán)全線段激光編碼儀在技術(shù)上還具有領(lǐng)先性和核心性。因?yàn)槠鋼碛型耆灾髦R(shí)產(chǎn)權(quán)的激光打碼系統(tǒng)控制軟件，支持常用的bmp、dxf、plt等近十種圖形圖像文件格式，可以直接將其導(dǎo)入并進(jìn)行快速打標(biāo)，也可以將所繪制編輯的圖形文件作為工作文件存檔為多種文件格式以便高效的應(yīng)用。

總之，便攜式電纜全線段激光編碼儀的研制對(duì)電力電纜標(biāo)識(shí)提供了一個(gè)全新的技術(shù)手段，在眾多行業(yè)都能得到有效的應(yīng)用。

[1]蘇建軍,鄭永豐等,便攜式電纜測(cè)試儀的設(shè)計(jì).計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制.2006,11.