[发明专利]管道埋地深度标定方法、管道埋地深度标定仪及存储介质

权利要求书

1.一种管道埋地深度标定方法，其特征在于，包括：

检测电流沿管道方向的管地系统电流并计算电流传输的电流有效值；

结合所述电流有效值计算地面任意点的磁感应强度，以获得管道的磁场分布；

通过接收机的接收天线接收管道磁场的水平分量和垂直分量；

对所述水平分量和垂直分量进行磁感应电动势计算，以获得磁场强度变化趋势；

根据所述磁场强度变化趋势标定管道埋地深度。

2.根据权利要求1所述的管道埋地深度标定方法，其特征在于，所述管地系统为一种管地等效电路，所述管地等效电路包括管电路和地电路。

3.根据权利要求2所述的管道埋地深度标定方法，其特征在于，在管道上任意一点z处的电流有效值为：

I_z＝I₀e^-az

其中，

I_z为z处的电流有效值；

I₀为z＝0处的电流有效值；

e为自然底数；

α为阻尼系数，其计算公式为：

其中，

R为管地系统的电阻，其由两部分组成：即管道本身电阻R_i和大地的内阻R_s；

L为地电路中电感；

G为管地之间由于电流的泄露而产生的电导；

C为管地之间由于防腐层存在而形成的电容；

其计算公式分别为：

R_s＝kρ+9.87f×10^-7

式中：

R_i为管体横向电阻；

R_s为大地内阻；

k′为祸流系数，

μ为管道材料磁导率，μ＝μ_rμ₀；

μ_r为管道材料相对磁导率；

μ₀为真空相对磁导率，μ₀＝4π×10^-7H/m；

k为管道长度系数，k＝0.0012757；

ρ为土壤电阻率；

f为检测频率；

I为检测电流；

ω为检测电流角频率，ω＝2πf；

σ为管道电导率；

r_a为管道内劲；

r_b为管道外径；

r_c为管道外防腐层半径；

ε_rc为管道防腐层相对介电常数，ε_rc＝2.5-2.8；

ε_re为环境相对介电常数；

R_g为管道防腐层电阻率。

4.根据权利要求1所述的管道埋地深度标定方法，其特征在于，地面任意点的磁感应强度的计算公式为：

其中，

B_P为P点处的磁感应强度；

I_z为管道上的电流有效值，即电流强度；

r为管道中心至P点的距离。

5.根据权利要求4所述的管道埋地深度标定方法，其特征在于，所述磁感应强度包括水平分量和垂直分量，所述水平分量和垂直分量的计算公式分别为：

其中，

α为磁场方向与垂直方向之间的夹角；

h为管道检测深度；

x为P点与管道中心之间的水平距离。

6.根据权利要求5所述的管道埋地深度标定方法，其特征在于，基于所述磁感应强度的水平分量和垂直分量进行管道路径定位的方法包括峰值法和谷值法；所述峰值法是基于所述水平分量出现的最大值的位置判断管道的平面位置；所述谷值法是基于所述垂直分量出现的最小值的位置判断管道的平面位置。