[發明專利]超深地下管線埋設位置的精確電磁測量方法

有效

• 申請號: 202010418381.0
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111538097B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 梁杏照;林守江
• 申請（專利權）人: 天津市嘉信技術工程公司
• 主分類號: G01V3/28
• 分類號: G01V3/28;G01B7/14;G01C22/00
• 代理公司: 天津耀達律師事務所 12223
• 代理人: 侯力

一種超深地下管線埋設位置的精確電磁測量方法，應用兩個垂直的磁芯線圈構成的探頭實現超深地下管線高精度埋設位置的電磁測量方法。本發明由檢測探頭和測量主機組成，采用由管線側旁的探井往下輸送檢測探頭，探頭往下輸送的過程中，會采集多組數據傳送至測量主機，測量主機計算出目標管線的埋深和與探井的水平距離并在測量主機上輸出顯示。本發明方法可大幅度提高超深管線埋設位置的測量精度。可廣泛應用于陸上穿越段超深的地下管道和線纜埋深的高精度測量場合。

【技術領域】

本發明涉及超深地下管線的電磁測深方法。屬于地下管線檢測的應用技術領域。集電磁測量方法、數學計算方法、嵌入式系統等技術為一體。

【背景技術】

電磁法定位常規埋設的金屬管線是一項成熟技術。其技術原理是：應用信號發射機在埋地管線與接地極之間施加某一頻率的交流電壓，將檢測信號電流發射到待檢測的管線上，使用信號接收機應用峰/谷值探測模式，在地面上精確定位出管線的路由和走向。接收機的兩個豎直布置的水平線圈，測量出的感應信號強度差，應用簡單的公式計算出埋地管線中心距離底部線圈中的距離。

這樣的電磁定位和埋深測量方法，在10米的埋深范圍內精度一般能夠滿足工程的需要。且具有測量方法簡單，施工成本低等優點。但對于超出10米的大埋深管線往往不能滿足工程需要。當地下管線埋設深度超過10米時，市面上的商用管線儀的埋深測量精度大幅下降，不能滿足工程上的高精度測量要求。這是因為，使用感應法對管線施加信號的方式單一，在大埋深的環境下，感應信號的強度往往不足以被地面檢測設備檢測。同時要求感應信號有足夠大的信噪比，否則檢測數據含有過多的噪聲，將無法準確計算埋深數值。這些制約因素會直接影響超深管線埋深的測量精度。超深地下管線埋設位置的精確測量對于管線鋪設地區的后繼工程和保障管線安全避免第三方破壞具有重要意義。

超深地下管線埋設位置的高精度測量：

傳統的管線儀埋深測量不超過6米，即使當今而市場上最新推出的下管線探測儀探測深度超過10m埋深的管線時，測量精度也大大降低，無法滿足工程測量的精度要求；這是因為，傳統的管線儀在對埋地管線進行埋深測量時，都是基于電磁原理，通過探測埋地管線輻射的電磁信號，運用簡單的公式計算出管線的埋深數值。使用這種方法測量管線埋深時，必須要求檢測到足夠高信噪比的信號。而傳統的管線儀在檢測埋深超過10m的管線時，對檢測信號的信噪比大幅度降低的情況卻無能為力。

當前國內外應用于地下管線檢測的主流設備是英國雷迪公司的RD8000系列以及美國VIVAX公司的6000系列管線儀等，國內生產的管線儀設備能夠測量常規埋深的地下管線。但對于超過10米埋深的管線測量精度不能滿足工程上的高精度埋深測量的需要。

【發明內容】：

本發明目的是解決目前商用管線儀在測量超深管線時精度不能滿足需求的問題。提供一種超深地下管線埋設位置的精確測量方法。

本發明應用測量主機與檢測探頭分離，使用從探井上方往下輸送探頭的方式進行檢測目標管線的感應信號，同時把檢測數據傳輸到地面上的測量主機。一方面保證檢測到足夠強度的感應信號。另一方面運用多組檢測數據進行運算以提高計算結果的精確度。同時能計算管線與探井的水平距離，可大幅度提高超深管線埋設位置的測量精度。

本發明技術方案

超深地下管線埋設位置的精確電磁測量方法，具體包括：

第1、首先在目標管線的一側打一個探井，探井的深度略大于管線的深度。給目標管線施加電磁信號，然后將探頭從探井上方往下輸送，此過程中探頭逐漸接近目標管線，并接收管線的電磁信號。

第2、用于測量目標管線的探頭，由內置兩個豎直電磁感應線圈組成并密封在一個非金屬的防水結構外殼中，同時內置信號處理電路。探頭在往下探測的過程中，由電磁感應線圈接收目標管線上的電磁信號，上下兩組線圈各自產生感應電動勢，經信號處理電路中的前置放大、信號調理后，再進行A/D轉化，然后經信號電纜輸入到地面的測量主機。