[发明专利]超深地下管线埋设位置的精确电磁测量方法

说明书

一种超深地下管线埋设位置的精确电磁测量方法，应用两个垂直的磁芯线圈构成的探头实现超深地下管线高精度埋设位置的电磁测量方法。本发明由检测探头和测量主机组成，采用由管线侧旁的探井往下输送检测探头，探头往下输送的过程中，会采集多组数据传送至测量主机，测量主机计算出目标管线的埋深和与探井的水平距离并在测量主机上输出显示。本发明方法可大幅度提高超深管线埋设位置的测量精度。可广泛应用于陆上穿越段超深的地下管道和线缆埋深的高精度测量场合。

【技术领域】

本发明涉及超深地下管线的电磁测深方法。属于地下管线检测的应用技术领域。集电磁测量方法、数学计算方法、嵌入式系统等技术为一体。

【背景技术】

电磁法定位常规埋设的金属管线是一项成熟技术。其技术原理是：应用信号发射机在埋地管线与接地极之间施加某一频率的交流电压，将检测信号电流发射到待检测的管线上，使用信号接收机应用峰/谷值探测模式，在地面上精确定位出管线的路由和走向。接收机的两个竖直布置的水平线圈，测量出的感应信号强度差，应用简单的公式计算出埋地管线中心距离底部线圈中的距离。

这样的电磁定位和埋深测量方法，在10米的埋深范围内精度一般能够满足工程的需要。且具有测量方法简单，施工成本低等优点。但对于超出10米的大埋深管线往往不能满足工程需要。当地下管线埋设深度超过10米时，市面上的商用管线仪的埋深测量精度大幅下降，不能满足工程上的高精度测量要求。这是因为，使用感应法对管线施加信号的方式单一，在大埋深的环境下，感应信号的强度往往不足以被地面检测设备检测。同时要求感应信号有足够大的信噪比，否则检测数据含有过多的噪声，将无法准确计算埋深数值。这些制约因素会直接影响超深管线埋深的测量精度。超深地下管线埋设位置的精确测量对于管线铺设地区的后继工程和保障管线安全避免第三方破坏具有重要意义。

超深地下管线埋设位置的高精度测量：

传统的管线仪埋深测量不超过6米，即使当今而市场上最新推出的下管线探测仪探测深度超过10m埋深的管线时，测量精度也大大降低，无法满足工程测量的精度要求；这是因为，传统的管线仪在对埋地管线进行埋深测量时，都是基于电磁原理，通过探测埋地管线辐射的电磁信号，运用简单的公式计算出管线的埋深数值。使用这种方法测量管线埋深时，必须要求检测到足够高信噪比的信号。而传统的管线仪在检测埋深超过10m的管线时，对检测信号的信噪比大幅度降低的情况却无能为力。

当前国内外应用于地下管线检测的主流设备是英国雷迪公司的RD8000系列以及美国VIVAX公司的6000系列管线仪等，国内生产的管线仪设备能够测量常规埋深的地下管线。但对于超过10米埋深的管线测量精度不能满足工程上的高精度埋深测量的需要。

【发明内容】：

本发明目的是解决目前商用管线仪在测量超深管线时精度不能满足需求的问题。提供一种超深地下管线埋设位置的精确测量方法。

本发明应用测量主机与检测探头分离，使用从探井上方往下输送探头的方式进行检测目标管线的感应信号，同时把检测数据传输到地面上的测量主机。一方面保证检测到足够强度的感应信号。另一方面运用多组检测数据进行运算以提高计算结果的精确度。同时能计算管线与探井的水平距离，可大幅度提高超深管线埋设位置的测量精度。

本发明技术方案

超深地下管线埋设位置的精确电磁测量方法，具体包括：

第1、首先在目标管线的一侧打一个探井，探井的深度略大于管线的深度。给目标管线施加电磁信号，然后将探头从探井上方往下输送，此过程中探头逐渐接近目标管线，并接收管线的电磁信号。

第2、用于测量目标管线的探头，由内置两个竖直电磁感应线圈组成并密封在一个非金属的防水结构外壳中，同时内置信号处理电路。探头在往下探测的过程中，由电磁感应线圈接收目标管线上的电磁信号，上下两组线圈各自产生感应电动势，经信号处理电路中的前置放大、信号调理后，再进行A/D转化，然后经信号电缆输入到地面的测量主机。