地下管线探测仪操作指导书.doc

地下管线探测仪操作指导书1 简介目前地下管线探测主要方法有电磁感应探测和雷达探测，在实际应用中多数是电磁感应探测（如：RD4000）。电磁感应地下管线探测仪是由一台发射机和一台接收机组成。它用于地下金属管线路由精确定位、深度测量和长距离管线的追踪。采用双水平线圈和垂直线圈电磁技术，具有测量目标管线电流强度和电流方向的功能，提高了管线仪定位的精度和对目标管线的识别能力，在管线密集复杂的区域也能准确地对目标管线进行追踪和定位。以RD4000为例介绍探测仪的原理方法及使用。深度测量所得深度值是接收机底端到管线中心的距离。2地下管线探测仪的原理及其探测方法2.1 探测原理地下管线探测仪使用的是电磁感应法。用管线仪的发射机在地下管线上施加一个交变电流信号I。这个电流信号在管线向前传输的过程中，会在管线周围产生一个交变的磁场。其大小为I=K*I/R，方向为等势圆周上的切线方向。将这个磁场分解为一个水平方向的磁场分量和一个垂直方向的磁场分量。通过矢量分解可知，在目标管线的正上方时水平分量为最大，垂直分量为最小，而且它们的大小都与管线的位置和深度呈一定的比例关系。因此，用管线探测仪接收机里的双水平天线和垂直天线分别测量其水平分量和垂直分量的大小，就能准确地对地下管线进行定位和测深。2.2 探测方法 地下管线探测仪有无源和有源两种工作方式。无源工作方式用来搜索一个区域内未知的电力电缆及其它一些能主动向外辐射信号的管线。不需要发射机对目标管线施加信号。有电力（Power）和无线电（Radio）两种模式。将接收机调到这两种工作模式，调节灵敏度，得到合适的读数，提着接收机在区域内进行网格搜索，并使机身面与移动方向成直线且尽可能与通过的管线呈90，接收机有响应显示时，则表示有管线存在。有源工作方式用来追踪和定位由发射机施加到目标管线上的信号，从而对管线进行定位和测深。发射机施加信号的方法有直接法、夹钳法和感应法三种方法。接收机对目标管线进行定位有峰值模式和谷值模式两种模式，深度测量有直读法和70%法两种工作方法。3地下管线探测仪的使用3.1发射机施加信号3.1.1频率选择频率选择（发射机频率的确定）：低频耦合作用小、穿透力差、衰减平缓；高频耦合作用大、穿透力强、衰减较快。具体应用时：感应法可选8k（适用于电缆、钢管等）、33k（钢管、铸铁管、铠装光缆等）、65k（柔性接口铸铁管、光缆等）。夹钳法可选8k、33k、65k及混合频率发射，频率适用范围同感应法。混频可任意组合8k、33k、65k中的两个或三个频率。直连法可选Lf、Lf+CD（适用于电缆、钢管等）、8k、33k、65k（适用范围同上）、FF（外绝缘故障查找）、混频。3.1.2直连法（交变电流）发射机通过直接连接导线锷鱼夹直接连接到目标管线上，通过使用直接连接对目标管线进行识别，直连法加载前应清洁加载点，信号将沿管线双向传输，但分配并不是均匀的，接地点应与管线有一定的距离（5m），接地针应插入泥土，必要时浇水以降低接地电阻，以利于信号传输到远端。3.1.3 夹钳法（交变磁场）信号夹钳适用于给管道或电缆施加信号而无需中断服务，而且可以减小感应到其它管线的信号。用夹钳施加信号非常方便，但传播的距离不如直接连接法远。使用夹钳不需要给发射机制造接地，但是为了使信号能够在管线上传输，应该在管线的两端接地。3.1.4 感应法（交变磁场）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。再由接收机探测到该信号。感应法加载信号简单快捷，输出信号为交变磁场（一次场）。3.2接受机对目标定位3.2.1 峰值法峰值模式用两个水平天线接收目标管线信号的水平分量。接收机在目标管线的正上方将得到最大（峰值）响应。3.2.2 谷值法谷值模式用一个垂直天线接收管线信号的垂直分量，接收机在目标管线的正上方响应为零（谷值）。峰值、谷值切换：追踪单一管线时，使用谷值模式，可根据左右箭头指示快速确定管线位置，但在追踪中必须周期性地调节到峰值模式以检验并准确标记。峰值、谷值定位结果相互验证，可以有效地把握管线定位精度：两种方式定位结果相差15厘米时，峰值定位结果准确可靠，两种方式定位结果相差15厘米时，实际管线位置在峰值定位点的另一侧。峰值定位使用双水平线圈，精度远远高于谷值法，在实地标记前的定点定位工作必须使用峰值模式验证。当探测的目标管线旁侧存在干扰时，即旁侧管线感应的信号与目标管线上的信号叠加在一起，这时无论何种管线仪无论是峰值还是谷值定位都会存在偏差。可采用如下方式改正，找准仪器的峰值位置和谷值位置并做好标记，目标管线正确位置在峰值点另一侧，距离为峰值、谷值位置距离的一半。3.3深度测量3.3.1 直读法直读法测深时，将接收机放在管线的正上方，使机身面与管线走向保持垂直并与管线成90，按下深度测量键直接测量深度。3.3.2 70%法70%法深度测量精度高，抗干扰能力强。在管线正上方时，将读数调整到合适值，使其下端接近并垂直地面，然后将接收机沿与管线垂直方向左右移动，并保持与在管线正上方时为同一高度，直到显示器读数下降到管线正上方时读数的70%，这两点之间的距离即为管线的深度。另外还有25%法、50%法、80%法等。4操作步骤4.1 自检在每项工作开始之前，必须对仪器进行自检。4.2 发射机操作步骤1）放置发射机：a)直接连法发射机通过直接连接导线锷鱼夹直接连接到目标管线上，接受机离开目标管线4-5米于目标管线的路由垂直；b)夹钳法将夹钳套在管道或电缆上，确认夹钳的双爪完全封闭；c)感应法将发射机放置在目标管线的正上方，保持手柄方向与管线方向一致。2）打开发射机电源；3）按频率键选择发射频率；4. 2 接收机操作步骤1）打开仪器电源；2） 按频率选择键选择需要的频率；（确保接受机和发射机设定的频率一致）3） 按天线选择键选择峰值、谷值模式；4） 探测目标管线：a)追踪目标管线：将接收机调到谷值模式以提高追踪的速度。沿着管线的路由向前走动，并左右摆动接收机，观察管线上方的谷值响应和管线两侧的峰值响应。每隔一段时间，将接收机调到峰值模式，对管线进行探测并验证管线的准确位置。b)精确定位：将接受机的灵敏度调到刻度的一半，并把接收机调到谷值模式，移动接收机，找出响应最小的谷值点。如果峰值模式的峰值位置与谷值模式的谷值位置一致，可以认为精确定位是准确的。如果两个位置不一致，精确定位是不准确的，但两个位置都偏向管线的同一侧，管线的真实位置更接近峰值模式的峰值位置。 管线位于峰值位置的另一边，距峰值位置的距离为峰值位置与谷值位置之间的距离的一半。c)扫描和搜索：无源扫测：将接收机调到电力（Power）模式。 将灵敏度调到最高，当遇到信号响应时调低灵敏度，使响应保持在表头刻度范围之内。 沿网格状的路线走动，走动时应保持平稳，接收机的天线的方向保持与走动的方向一致，并且与可能被扫过的管线成直角。 当接收机的响应增大指示有管线存在时停下来，对管线进行精确定位，并标志管线的位置，追踪该管线直到离开要搜索的区域。然后继续在区域内进行网格式的搜索。在有些区域内，可能存在50/60HZ电力信号的干扰，把接收机提高至离开地面5厘米（2英寸）并继续进行搜索。如果接收机有无线电（Radio）探测模式，将接收机调到无线电（Radio）模式。把灵敏度调到最高，重复上面的网格搜索和精确定位，标志管线位置和追踪所有管线。在大多数区域（不是所有区域），无线电（Radio）模式可以探测到不辐射电力信号的管线，使用无线电（Radio）和电力（Power）两种模式对一个区域进行网格搜索。感应搜索：在开始搜索之前，确定要搜索的区域和管线通过该区域可能的方向。并把发射机设定于感应模式。第一个人操作发射机，第二个人操作接收机。当发射机经过管线时将信号施加到管线上，然后在发射机上游或下游20米远的接收机就可以探测到该信号。发射机的方向与估计的管线的方向保持一致。第二个人提着接收机在要搜索的区域的起始位置，接收机的天线的方向保持与可能的地下管线的方向垂直。将接收机调到不会接收到直接从空中传播过来的发射机信号的最高的灵敏度。当发射机与接收机的方向保持正确之后，两个操作人员平行地向前移动。提着接收机的操作人员在向前走动的过程中，前后移动接收机。发射机将信号施加到正下方向的管线，再由接收机探测到该信号。在接收机探测到的峰值的位置在地面上做好标志。在其它可能有管线穿过的方向重复搜索。5）深度测量： 确认接收机在管线的正上方，接收机天线与管线方向垂直。接收机保持垂直。调节灵敏度，使表头读数在合适的范围内。 按深度测量键并在接收机显示屏上读取深度值（见下图）。接收机显示屏上读取深度值为上图的d5自检校规程在每项工作开始之前，必须对仪器进行自检，并形成记录，自检流程如下：1)