陜西意聯電氣對地下管線探測儀技術的發展趨勢分析展望

　　地下管線探測儀技術是管線施工和管網普查中必不可少的重要技術。陜西意聯電氣對該領域的幾種常用方法進行了簡要介紹，分析了各種方法的適用范圍和局限性，并由此對未來地下管線測量技術的發展趨勢作出了分析展望。

1.常用的地下管線測量方法

　　地下管線按其材質可大致分為兩大類：一、鑄鐵管、鋼管等金屬管線；二、水泥管、陶瓷管和工程塑料構成的非金屬管道。目前常用的地下管線探測方法大都是利用上述管線與周圍介質的物理特性（導電性、導磁性、密度、波阻抗和導熱性等）差異進行探測，不同的參測方法適用于不同材質的管道和不同的地質條件。較有代表性的方法主要有利用電磁定位儀EML(Electromagnet Locator)的電磁探測法、利用探地雷達GPR(Ground Probing/Penetrating Radar)的方法和磁探測法等。

1.1電磁探測法

　　電磁探測法利用探測目標(管線)與周圍介質的導電性、導磁性和介電性的差異，根據電磁學的原理，觀測和研究人工或天然形成的電磁場的分布規律(頻率特性和時間特性)，進而推斷地下管線的位置狀態[2]。

　　應用電磁法探測地下金屬管線時，需要假設管線長度遠大于管線埋深，可近似認為無限長。[3]對于無限長直導線在空間產生磁場可描述為：

　　上式可看出，無限長直導線中電流在自由空間產生的磁場力線 圖在垂直于導線的橫截面上是一組以導線為圓心的同心圓，如圖 1 所示。式中：m0 為介質的磁導率；I 為電流強度；r0 為空間某點至導線的垂直距離。由

　　在各種不同的電磁探測方法中，可根據電磁場產生方式的不同分為直接充電法和感應法。直接充電法（夾鉗法）是將人工電流通過出露點接在管線上，用接收機直接接收電流產生的磁場信號，來達到探測地下管線的目的。該方法簡便可靠，能夠產生較強電磁場，故可在工程中優先選用。當受到條件限制無法應用直接法時，可采用感應法進行測量。

　　感應法前提假設是地下管線與周圍介質之間有明顯的電性差異。當地面發射機發出的電磁信號（一次場）遇到地下金屬管線及其周圍介質后，管線本身及導電介質均會產生感應電流。但由于金屬管線的導電性遠大于周圍介質的導電性，所以管線內的電流強度大于介質的電流強度，因此可認為管線相當于通電金屬導線。此時地下管線中的二次諧變電流將產生二次磁場，可在地面上通過接收線圈可觀測到。這樣就可以根據如前所述的二次磁場的分布規律，通過解釋分析，得出地下管線的位置和埋深。電磁感應探測法具有探測精度高、適用范圍寬、工作方式靈活、成本低、效率高等優點，得到較廣泛的應用。

　　電磁定位法主要適用于金屬管道或預埋金屬標記線的非金屬管道，而探測非金屬管道需采用示蹤電磁法。該方法是指在管道內塞入電磁示蹤器，或者通入帶電導線，然后用地面探測儀器追蹤電磁信號，達到探測地下管線的目的。用這種方法探測非金屬管道精度較高，簡單易行，因此獲得了廣泛應用。

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