[实用新型]一种基于时域电磁法的金属管线探测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于时域电磁法的金属管线探测系统，其具有近端、远端连接点，包括发送机、发送连接线、测量机及接收装置，该系统具有矩形探测区，其短边与目标管线的大致走向垂直、长边与目标管线的大致走向平行；所述近端连接点位于目标管线的一处出露点，其与矩形探测区的一个顶点相对应；远端连接点位于矩形探测区与近端连接点相邻的顶点；所述发送连接线布设在探测区的边上；所述接收装置通过安装架连接有测量机，探测前，测量机与发送机对时置参；本实用新型的优点在于将目标管线待测区段直接接入发送回路，保证激励场源最大限度地施加在目标管线上，响应信号更强且能降低旁侧电磁干扰，同时可以对待测管线进行精确定位、定向和连续追踪。

技术领域

本实用新型属于工程物探技术领域，具体涉及一种基于时域电磁法的金属管线探测系统。

背景技术

地下管线是城市重要的基础设施和“生命线”，城市的发展建设与管理对地下管线的探测需求日益凸显；城市地下管线种类繁多，数量庞大、材质多样，敷设技术不一，经常要穿越地面构筑物、公路、铁路及河道等，经过的地貌、地形、土质等复杂多变，特别是对于深埋管线，多采用非开挖敷设技术，埋深及变化范围大，通常管顶埋深大于3米，局部埋深达到十米甚至几十米，管线距离长、轨迹不确定性大，这就对地下管线的探测技术提高了更高的要求。

物探方法具有经济、高效、无损的特点，在管线探测方面发挥了重要的作用。目前最常采用的物探方法为频率域电磁法，即管线仪法，对埋深3米以内的金属管线定位精度较好，效率较高，但有效深度较浅，不适于深埋管线的探查，同时抗干扰能力弱，易受周围人文电磁干扰特别是工频干扰影响；近年来时间域电磁法(或称瞬变电磁法)在地下管线、不良地质体、地下障碍物等精细探测方面受到重视而发展成为热点，对于地下管线探查，具有探测深度大、水平定位效果较好、效率高、成本低的优点，由于常规方式采用多匝小线圈进行非接触式场源激发和接收，测量信号中早期信号受一次场干扰严重失真而只能利用晚期二次场信号，同时存在管线深度定位不准，受旁侧金属干扰严重，且只适于断面测量而难以进行管线追踪，这些因素制约了时间域电磁法在管线精确探测方面的应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：频率域电磁法探测深度较浅，难以对深埋金属管线进行有效探查，抗干扰能力弱，测量信号受周围电磁干扰特别是工频干扰影响；常规时域电磁法探测中采用非接触式场源激发，常引起早期信号失真不能利用，应用该方法在探测地下金属管线时易受旁侧金属干扰及周围人文电磁干扰的影响，同时探测精度偏低尤其不能准确定深，对于深埋管线更为突出，并且难以对待测目标管线进行连续追踪。

本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于时域电磁法的金属管线探测系统，其具有近端连接点和远端连接点，该系统包括发送机、发送连接线、测量机以及接收装置，该系统具有矩形探测区，所述矩形探测区的短边与目标管线的大致走向垂直，长边与目标管线的大致走向平行；所述近端连接点位于目标管线的一处出露点，该出露点与矩形探测区的一个顶点相对应；所述远端连接点位于矩形探测区与近端连接点相邻的顶点；所述发送连接线布设在矩形探测区的边上，发送连接线包括近端连接线和远端连接线，所述近端连接线两端分别与发送机、近端连接点连接，所述远端连接线的两端分别与发送机、远端连接点连接；所述测量机与接收装置通过安装架连接固定，；所述测量机与发送机采用时间同步方式置参；所述发送机内部设置有与发送模块相连的阻抗匹配模块，且向外输出双极性周期脉冲激励电流。

阻抗匹配模块与外部发送回路连接，其设置目的在于保护电路，实现发送回路阻抗的自适应调节，使得激励场源更为稳定。

优选地，本实用新型所述的一种基于时域电磁法的金属管线探测系统，所述远端连接点位于目标管线的另一处出露点，远端连接线、近端连接线及目标管线待测区段围合成矩形，且其长边L、短边W与目标管线疑似埋深d′之间满足L≥6d′、W≥3d′。