[发明专利]一种超深地下管线方位的精确电磁标定方法

权利要求书

1.一种超深地下管线方位的精确电磁标定方法，该方法使用的探头包括探头外壳，外壳内设置有顶部线圈、底部线圈、内置电路板、平面电子罗盘和三分量正交线圈组，顶部线圈、底部线圈、平面电子罗盘和三分量正交线圈组均与内置电路板连接；电子罗盘的向前方向与三分量正交线圈的Y轴线圈轴线重叠，向右方向与X轴线圈轴线重叠，Z轴线圈轴线与探头的长轴重叠，电子罗盘平面与探头的长轴垂直，靠重力保证电子罗盘测量平面与水平面平行；内置电路板将顶部线圈、底部线圈和三分量正交线圈组中的感应电动势经放大和滤波后经传输电缆传递给地面测量主机；同时，内置电路板也将采集到的电子罗盘数据经传输电缆传递给测量主机；其特征在于，该方法的步骤包括：

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，给目标管线施加交流检测电流，然后将所述的探头从探井上方靠自身重力下放，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、探头在探井内垂直方向接近目标管道，由三分量正交线圈组中的正交线圈接收目标管线上的电磁信号，其中两组水平线圈的各自感应电动势，经内置电路板上的信号处理电路中的前置放大、信号调理后，再进行A/D转换，应用公式(1)计算出管道上交变电磁场的合成矢量与线圈Y方向的夹角α：

α＝arctan(E_x/E_y)(1)

式中，E_x为三分量正交线圈组的水平线圈中X方向的感应电动势，E_y为三分量正交线圈组的水平线圈中Y方向的感应电动势；

第3、由探头内置的平面电子罗盘测得的航向角Azimuth，反映的是三分量正交线圈组中水平Y方向线圈与磁北方向的夹角；此外，三分量正交线圈组中竖直布置的Z方向线圈测得管线电磁信号的竖直分量大小及方向；当正半周是竖直电磁场方向为向上方向，即线圈Z测量数值为正值时，应用公式(2)计算出目标管线的垂向相对于地磁北的方位角β：

β＝Azimuth+α(2)

其中：β为目标管线上探测信号产生电磁场的水平矢量与磁北向的方向角，Azimuth为电子罗盘测得的航向角；

当正半周的竖直电磁场为向下，即线圈Z测量数值为负值时，应用公式(3)计算方向角β：

β＝Azimuth+α―180(3)

测量主机计算出目标管线的方位角β，并输出显示。