金属管线探测技术(培训用)讲解.ppt

一 基本原理部分,发射机的功能,向管线加载一特定频率的信号 交变电流或交变磁场,接收机的功能,在地面接收管线电流产生的特殊频率的磁场信号,工作方法,直连法（交变电流） 夹钳法（交变磁场） 感应法（交变磁场,峰值法（水平分量垂向差值） 极大值法水平分量 谷值法（垂直分量,发射机场源信号加载方式,接收机管线磁场信号检测方式,接收机的检测原理,1.磁通发生变化,2.产生感应电流,3.感应电流信号的放大与滤波,4.数字响应,4.声音响应,接收线圈的三种组合,峰值测量,谷值测量,用于检测管线磁场垂直分量,用于检测管线磁场水平分量的垂向差值（峰值法）以及直读测深,下水平线圈,用于检测管线磁场水平分量,接收机天线定位,峰值法 双水平天线 谷值法 单垂直天线 宽峰法 单水平天线 单天线模式探测的灵敏度高但响应范围宽 双天线模式频率选择性好，响应范围窄，灵敏度低 响应能力指接收机探测一个频点信号的敏感度,管线探测原理管线磁场的水平分量的分布曲线,曲线特征在管线正上方取得极大值，向管线两侧递减，呈现小大小的信号变化,利用管线磁场水平分量定位管线,窄峰值法特点利用两个水平线圈检测，检测信号为水平磁场的梯度。信号变化明显，灵敏度低而信噪比高，不易受浅层及旁侧干扰影响。定位精度高，采用70法测深较为准确，直读法用于估计管线大概深度。用于经常性探测,利用管线磁场水平分量定位管线,宽峰值法特点仅利用一个下水平线圈检测。显示不如谷值法直观，信号变化亦不明显，灵敏度较窄峰值法而信噪比低，受干扰影响程度亦介于两者之间。可采用80法或50法测深，用于探测深部管线,管线探测原理管线磁场的垂直分量的分布曲线,曲线特征在管线正上方取得极小值，在管线两侧分别出现极大值,利用管线磁场垂直分量定位管线,特点显示直观灵敏度高而信噪比低，易受旁侧干扰影响 只能用于简单条件下，无邻近干扰或距离干扰物较远 可用于快速追踪管线走向，以及在信号较弱时追踪管线 可采用45法和直读法测深,管道定深方法直读法,用于估计管线的大致深度 仅在无干扰条件下准确，存在旁侧干扰时深度值可能是错误的,只有在有源方式下测深才是准确的 新的RD4000在电力信号检测模式 具有直读测深功能 测量的深度是管线的中心埋深,对大口径管道，测深时，应注意管顶埋深与中心埋深的差异,对于可疑的测深数据，可以将接收机提高50cm再测一次，如果测量值增加量与提高的高度相同，则可以确定测深是准确的,深度测量,不要在弯头和三通5m内测量深度,采用感应法测深时，至少要离开发射机30步这样才可以消除发射机一次场的影响,通过比较顶天线和底天线的信号强度，接收机的软件将计算出管线的深度,深度测量技术,在管道正上方测量深度,偏移管道中心会产生误差,可以用峰值法和谷值法分别测量深度,如有干扰选用70法定位深度,深度测量技术,管道埋深测量70法，定深的准确方法雷迪专利测深技术,80.0,56.0,100,70,d,d,70法精确测量管线埋深，定深误差小于埋深的10,其他测深方法,第三种80法，单水平线圈 （理想条件下准确，需修正） 第四种50法，单水平线圈 （理想条件下准确，需修正） 第五种45法，单垂直线圈 （仅适用于简单条件，抗干扰能力差,技术与方法,连接法,将直连线与管线和土壤分别连接好，尽可能降低连接点电阻。以发射机管线大地发射机作为电流回路,输出信号为交变电流。打开发射机电源，注意输出电流的大小（应超过100mA,如果接触不好，输出电流太小100mA以下。此时应除去连接处的铁锈或降低接地电阻,调节发射机增益，宜以较小电流开始工作，必要时逐渐加大电流值。工作频率宜选用32.8KHz，次选8.19KHz,最小收发距2M。 最大收发距取决于电流回路电阻,强制”信号流向期望的位置,夹钳感应法,利用感应线圈（夹钳）使感应磁场更为集中。激发效率介于连接法与感应法之间。适用于探测电缆和小口径管道。 在高阻点及开路点处 应进行接地处理。 最小收发距5M,直接夹于目标管道,直接夹于目标电缆,连通法兰夹于其一侧,使用“夹钳”感应的几种方法,夹钳感应法（3,给金属管道使用夹钳法要注意绝缘法兰。并采取措施，使绝缘相通。 夹钳法用感应的原理得到与直连相近的效果，而不需要与管线电性接触,最为常用。可能的话尽量使用 直连法，因为直连法的效果更好。 在没有连接点的情况下使用感应法 施加信号。 将发射机放在管线上方，轴线方向 与管线走向平行，信号同样可以施 加到管线上。感应法加载信号简单 快捷，输出信号为交变磁场（一次 场）。 采用感应法，应尽量减小激发距离， 发射机应尽可能靠近管线,感应法,感应法（2,发射机正下方、与发射机方向一致且距离发射机最近的管线感应信号最大,侧放发射机可以使其正下方的管线的信号最小,对于管线密集埋设，采用上面两种方法，有利于识别目标识别管线,感应法（2,采用感应法一般不要在发射机20米范围以内使用接收机，此信号的信噪比较低，主要为发射机一次磁场信号,尽量避免用感应法直读测深，如无选择，发射机的位置要离开深度测量点30m远,将接收机指向发射机，如果响应增大，减小输出功率或者远离发射机。如果响应减小，则表示接收到的是地下管线的信号,感应法（3,感应法具有广泛应用 多种线圈激发方式 水平线圈激发 垂直线圈激发 倾斜线圈激发 多种激发点选择差异性激发方法 多种收发模式的组合,无源检测方法的应用,电力信号 检测信号 为电力线本身具有的50/60 HZ频率磁场。 检测目的带电电缆和 埋深较小的钢管。 无线电信号 检测信号 为国外长波电台的微波通 讯信号对某些导电性好的 电缆线或钢管的耦合磁场 信号。检测效果较电力信 号方式差。 两种无源检测方式仅用于 实地调查后的初步查找。 不能用于精确定位和定深,确定管线位置后原地转动接收机，注意观察读数的变化,接收机与管线走向平行时，读数最小,接收机与管线走向垂直时，读数最大,管线走向的确定,用峰值法找到管线的位置，数字大的点为管道的位置。 把接收机调到谷值法，沿着管线走动并左右移动接收机。箭头对中的点就是管道的位置。 连续跟踪管线的走向，采用谷值法摆动接收机并沿管线方向前进,如果响应突然下降，停下来，调高灵敏度，并在信号消失或衰减附近以半径为2m 的圆继续搜寻目标管线,管线定位,管线精确定位,精确定位时，峰值与谷值一 致，定位准确,峰值谷值不一致，精确定位也不准确 磁场曲线两侧不对称，表明存在旁侧干扰。定位定深可能出现误差,两个位置都偏向一侧时，管线真实位置更接近峰值位置,管线位于峰值另一边时，距峰值的距离为D值之半,D,管线可能改变了方向。 措施划圆搜索,也可能是深度增大了。 措施调高增益,管线搜索目标管线消失的原因,可能有三通。措施划圆搜索,如果信号完全消失，可能到了管线的终点,如果信号变得模糊，而且散布范围大，管线可能进入了钢筋网。 措施将接收机提高50cm并减小增益，继续追踪,管线搜索目标管线消失的原因,特殊加载方法,双端连接法有条件的话用直连线将两阀门相连，信号效果最佳,双夹钳法采用双夹钳法使管线定位可靠准确,平移搜索（两人搜索）是用于探测未知管道的一门技术,圆周搜索一个人操作发射机，另一个人操作接收机，做平行或划圆移动,不明管线的搜索查找,深度测量70法,80.0,56.0,100,70,d,d,深度大于20CM时,管线密集区域识别目标管线,提供管线绝缘情况的资料。电流衰减越快，管线绝缘性越差,电流测量的用途,电流方向测量的用途,用于从密集分布管线中区分与识别目标管线,管线远离发射机，电流会随着衰减。衰减程度取决于管线绝缘状况和土壤状况,在管线密集区域用峰值响应识别目标管线可能出现错误,测量并对比各管线的电流大小，使我们能找出正确的管线,电流测量技术,正常情况下管线中的电流衰减是比较平缓的,电流的突然下降表明管线有破损或分支,电流测量技术,等效电流随距离加大正常衰减,深度变大磁场减小但电流不变,纵断面上等效电流分析,埋深小的管道上磁场信号强,目标管上的等效电流大,横剖面上等效电流分析,三通点上等效电流之和为零,防腐层破损点上有同样的结果,三通与破损点上等效电流分析,电流方向,为目标管线施加信号的同时,也会感应到临近的管线上,目标管线电流与临近管道感应电流方向相反,在管道密集区域采用电流方向功能,可以识别目标管线,目标管线,在管线密集区域应用电流方向，识别目标管线,用直连法施加信号,确定目标管线中电流方向,感应到邻近的管线上电流与目标管线电流相反,频率的选择将直接影响到信号传播距离和管线识别的能力,频率越高传播距离越短,频率越高，管线的对地阻抗越小,频 率,信号频率与探测距离的关系,频率高的信号有以下的优点,从地面直接把信号感应到管线上,对于短距离探测，可以增大输出电流。有利于识别管线,在管道接头处高频信号比较容易通过绝缘接头,缺点频率高度信号耗电量大,频率越高，信号越容易感应到邻近管线，识别单根管线的能力效果就差,管线直径管径越大，传播距 离越短,土壤状况干燥土壤，接地电 阻大，传播距离远,影响信号传播距离的因素,影响探测深度的因素,1）信号强度 （2）信噪比 （3）信号频率 （4）围土导电性 （5）临近管道的影响,信噪比与探测距离的关系,管道直径与探测距离的关系,围土导电性与探测距离的关系,管道间磁场相互干扰,管道密集时，磁场会相互叠加，管道定位会产生误差,对测量深度影响最大,平行管道距离很近时,磁场间干扰，管道位置会出现规律性偏移,峰值,谷值,无干扰时平行管道磁场,平行管道间距远时,探测效果最佳,利用峰值法可以分辨出每根管道的位置,附件感应夹钳,小型信号夹钳,标准信号夹钳,CD讯号夹钳,主要用途精确探测与识别密集电缆和小口径管道，电力电缆，通讯电缆,发射机夹钳加载信号,接收机夹钳精确识别电缆,附件发射探头,用于探测具有便利出入口的非金属管道 排水管道，管沟，人防工程，地下设施,听诊器天线,用于在电缆密集区域精确识别电缆,附件A字架,主要用途查找与定位 电缆外护套以及金属管道涂层（防腐层、保温层、绝缘层）的对地绝缘故障,谢谢大家,北京雷迪公司