摘要：本文提出一种新的方法来检测电缆工程中使用主动声纳原理的问题，并提出一套适用于该领域的成功方法。介绍了地下声纳系统的设计和工作原理。它的工作特点是：良好的发射机和接收机分别代露在地面上的喷嘴连接到电缆，同时确定相应的发射声脉冲抖动的问题和阻碍当前时刻反射波产生的时间延迟，和电缆的信息反馈，可以直接和正确确定位置的问题。现场试验证明，地下声纳系统能够有效地解决长期以来难以解决的地下电缆探测问题。
关键词：电缆工程；地下声纳探测成像技术
引言
声纳是利用水下声波探测、定位和通信水下目标的电子设备。它是水下声学科学中应用最广泛、最重要的设备。它是声音导航和范围（声音导航范围）的缩写。声纳技术已经存在了100多年，而刘易斯•尼克松在1906年发明了第一个声纳接收装置，作为探测冰山的一种方式。在第一次世界大战中，人们对声纳的兴趣开始上升，因为人们需要探测潜艇。第一个声纳设备是一种无信号的被动接收装置。在1918年，英国和美国建立了声音传输系统，它是声波和接收的声纳设备。声音传感器的发明和有效的声音发射使更先进的声纳形式成为可能。
一、声呐的结构及工作原理
声波是观察和测量物体的重要手段，特别是在水中观察和测量时。这是由于其他检测方法的效果是很短的距离，如光的渗透水是有限的，即使在清澈的水里，人只能看到物体在十几米到几十米，水中的电磁波衰减过快，波长越短，损失越大，即使低频电磁波用于大量的权力，只能旅游数十米。声波传播衰减在水中，在几公斤炸弹爆炸的深层通道中，在两万公里处可以接收信号，低频声波可以渗透到海底数千米的地层中，获取信息。测量和观察到的水还没有被发现比声波更有效。
声纳设备一般由三个部分组成：阵列、电子柜和辅助设备。该矩阵由一个以几何图形排列的水声换能器组成。它的形状通常是球形的，圆柱形的，扁平的或线性的，带有一个基阵列，一个发射机阵列，或者是收发器。电子柜一般有一个发射、接收、显示和控制系统。辅助设备包括电源设备，连接电缆，水下接线盒和中继器，以及声纳阵列的传输控制匹配升降，回转，俯仰，下降，拖放，安装在设备上，如，声纳圆顶等。
传感器是声纳的重要设备，它是一种可以与其他形式（如机械能、电能和磁性能量）相互转换的装置。在电场或磁场作用下，换能器使用一些材料来测量压电效应或磁致伸缩效应。发射机发出电子信号，传感器（通常是压电晶体）将电子信号转换成声音信号进入水中。在水中的声音，如果有任何潜水艇、水雷、鱼，如目标，将会反射回来，声波反射回来成为接收器，再次变成电信号，处理放大，显示在屏幕上或者在耳机里成为声音。
三、电缆工程建设的必要性
我国大部分早期的城市网络项目都采用架空线路，占用了大量的地理空间，这既困难又容易发生安全事故。与传统线路工程结构相比，电缆的引入具有许多优点。方便的电力传输。在新时期，国家加大了对旧城改造的力度，大部分地区都在全面开展市政重建工作。传统的电缆敷设方式不高，高负载条件容易受到外部因素的干扰，例如：谐波会干扰信号传输电缆，阻碍了电力传输的稳定性。电缆的重建可以提供优越的电力传输环境，通过地下电缆的传输来避免受到破坏的干扰，有利于电力传输的安全，也有利于保护必要的线路传输设施。保持安全。从安全角度出发，电缆进入项目将被埋在地下，从而有效地避免线路安全事故的发生。旧电缆中使用普通线往往是被气候变化，如泄漏、雷击事故，带来威胁居民生命和财产安全，如雨季，电缆将受到雨水的影响，大风、雷电等自然现象造成的损害的直接或间接损失。为促进电缆进入项目，该线路埋在地下，并配备了雷击保护装置，大大提高了电缆线路的安全性。优化电缆环境。城市电缆工程不仅影响人们的正常生活用电，而且对企业生产活动有很大的影响。一旦电缆的失效将中断生产过程，将对企业的生产和运行带来巨大的负面影响。因此，营造优良的有线环境是城市更新的重点，也是发展经济、改善居民生活质量的基本保障。电缆引入工程优化电缆线路调整，嵌入技术，采用先进开挖而不破坏原有的电缆结构，在建立新线路的前提下，满足电力系统高负荷运行的需要。
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四、存在的问题与分析
1.电缆改造与城市建设之间存在的问题
改革开放以来，中国社会和经济发生了翻天覆地的变化。结果是，我们居住的城市对电力的需求发生了根本性的变化，而现有的电缆和城市建设之间的紧张关系。为了解决工业生产、城市建设之间的矛盾，改善生活环境，政府在远离市区的建设新的工业园区，搬到工业园区位于市中心的工厂和升级，并对一些不符合国家产业政策的除草或停止生产的工业企业。以这种方式，用户结构必然会改变，原来的土地开发和建设需要一段时间，原来的电缆必须被修改以满足新用户的需求，新开发的工业园区是一般远离城市，和现有的电缆不会满足的新用户的需求供应可靠性和供电。在新的工业园区，对有线电视的需求与投资、资本投资、企业的数量以及不同的生产性质不同。旧城市功能区转换与电缆之间的主要矛盾是：
（1）工厂搬迁后，原用户的性质发生了变化，向工厂供电的变电所变电站的变电所，也有一些工厂的双路电源和其他电源，一直到10千伏的公共场所。由于历史原因，工厂的家庭面积通常由工厂的分配室供应，电费由居民直接支付给工厂。工厂搬迁后，原居民的电力问题尤为突出。一般的表现是：破产或搬迁工厂无法或不愿意承担电力设备的费用和居民的电路改造费用。由于电力供应部门的历史，“一个表”重建更加困难。对于原始用户的产权有许多争议。
（2）由于原土地的开发和利用，在功能区改造后，应用负荷和电力应用数量急剧增加，导致电力线路短时间满足用户对电力的需求。
（3）新工业开发区的不同用户对供电有不同的要求。有些需要特殊的线路，有些是直接接入公共网络，但是电力信道是有限的。也有一些电缆通道未能充分预测工业用户在设计中的发展趋势，导致设计能力不足或电缆槽的空间不足。
2.建设城市在建设中拆除建筑物的电缆线改造
城市的非法建设指的是没有根据城市总体规划暂时建设的建筑物。随着社会的进步和城市的发展，非法建筑物都必须拆除，但我们往往是城网改造的道路重建、拆除违法建筑和城市网络的建设和改革，甚至拆除违法建筑的时间落后于其他两个工作，由于其落后原因：（1）在电缆槽不能按时完成，电缆槽转移;电力设备不能按照设计安装位置，导致投资超过预算。
五、电缆工程与声呐探测技术的有效结合
早期声纳接收器的功能相对简单。在此期间，人们对水下声环境的理解不深，简单地将雷达和无线电通信信号处理技术应用到声纳系统中，因此没有发挥应有的作用，而且模拟电路技术的时间也难以真正的信号处理。近年来，随着高速数字信号处理器和各种先进信号处理算法的发展，高性能的微处理器和特殊技术的出现，在声呐性能上发生了巨大的变化。由于计算机系统和信号处理系统的升级，声纳系统在很大程度上得到了更新。美国海军声纳技术的发展，首先，大钱提高信号处理能力，二是购买新墓声阵列（比如非常低频主动声纳阵列），同时应该是一个新设计的潜艇作战指挥系统在过去，各种各样的声学传感器（如雷达）作为补充声纳或辅助设备。现在将这些非声学传感器数据与声纳数据结合起来，通过光纤来引用潜艇的作战指挥。可以看出，声呐技术可以应用于中国的电缆工程。
结论
电力电缆工程的质量取决于全面质量管理。首先，设计应先进技术，经济合理，安全实用，便于施工和维护。其次，应根据设计图纸和施工规范严格组织施工，以消除隐患。最终项目投入运行后，应做好定期维护测试，及时发现和消除事故隐患，使电力电缆工程质量在可控状态很长一段时间，提高供电可靠性和电力系统的稳定性。
参考文献
[1]黄志伟,张金平.10kV 电力电缆施工故障案例分析[J].中国电力教育，2008,(S3).
[2]王巍，潘玉冬.浅谈 10kV 电力电缆的施工[J].硅谷,2008,(15).
论文作者:李亚君
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/20
标签：声纳论文; 电缆论文; 声波论文; 城市论文; 电力论文; 工厂论文; 阵列论文; 《电力设备》2017年第19期论文;