地下管线探测技术概论课件.ppt
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1、 Radiodetection 2000地下管线探测技术地下管线探测技术 雷迪雷迪(英国英国)有限公司有限公司 主讲:主讲:杨文胜杨文胜 Radiodetection 2000内容提要内容提要探测地下管线的方法技术探测地下管线的方法技术电磁法探测地下管线的历史电磁法探测地下管线的历史电磁法探测地下管线的原理电磁法探测地下管线的原理探测技术探测技术 Radiodetection 2000探测地下管线的方法技术探测地下管线的方法技术现有资料收集(管线调查)现有资料收集(管线调查)探地雷达探地雷达(GPR)声学探测声学探测红外线成像红外线成像扎探扎探充气检测法充气检测法电磁感应法电磁感应法 Radi
2、odetection 2000目前通用的探测技术方法目前通用的探测技术方法1、金属管线、金属管线 电磁感应法电磁感应法2、非金属管线、非金属管线探地雷达探地雷达(GPR)Radiodetection 2000GPR(探地雷达)探地雷达)探地雷达是探测非金探地雷达是探测非金属管线属管线 的一种有效的的一种有效的方法。方法。探地雷达也可以用于探地雷达也可以用于地下的结构和物体的地下的结构和物体的探测。探测。方法技术方法技术 Radiodetection 2000GPR(探地雷达)的问题探地雷达)的问题复杂复杂需要专业的资料解释需要专业的资料解释对土壤条件要求高对土壤条件要求高设备较庞大设备较庞大方
3、法技术方法技术 Radiodetection 2000声学探测声学探测通常用于漏水探测通常用于漏水探测该方法可用于塑料自来水该方法可用于塑料自来水和煤气管道的追踪。和煤气管道的追踪。还可以用于电力电缆故障还可以用于电力电缆故障的定位。的定位。方法技术方法技术 Radiodetection 2000红外线成像红外线成像地下管线与周围土壤的温地下管线与周围土壤的温度不同。度不同。该技术在排水管道漏点定该技术在排水管道漏点定位方面有专业的应用。也位方面有专业的应用。也可以用于供热管道的漏点可以用于供热管道的漏点定位。定位。方法技术方法技术 Radiodetection 2000扎探扎探最原始的探测方
4、法,还最原始的探测方法,还不能称其为技术。不能称其为技术。操作简单是其唯一的优操作简单是其唯一的优点。点。方法技术方法技术 Radiodetection 2000电磁感应法探测电磁感应法探测该方法已经成为目前定该方法已经成为目前定位和追踪地下管线通用位和追踪地下管线通用的的方法。的的方法。该方法的优点为是能够该方法的优点为是能够提供有关地下管线的各提供有关地下管线的各种资料,这都是其它方种资料,这都是其它方法无法比拟的。法无法比拟的。方法技术方法技术 Radiodetection 2000电磁法探测的缺点电磁法探测的缺点该方法的最在缺点就是不能探测非金属管线,该方法的最在缺点就是不能探测非金属
5、管线,如:塑料管和水泥管。如:塑料管和水泥管。这种问题可以通过埋没示踪金属线(带)得到这种问题可以通过埋没示踪金属线(带)得到解决。解决。方法技术方法技术 Radiodetection 2000电磁法探测地下管线的优点电磁法探测地下管线的优点*可追踪和识别各种类型的金属管线可追踪和识别各种类型的金属管线*非侵入式探测,没有破坏性非侵入式探测,没有破坏性*工作效率高工作效率高*可在地面测量管线埋深可在地面测量管线埋深*探测设备体积小,便于携带探测设备体积小,便于携带*适用于各种土壤条件,甚至可在水下探测适用于各种土壤条件,甚至可在水下探测方法技术方法技术 Radiodetection 2000M
6、ichael Faraday 1791-1867地下管线探测的历史地下管线探测的历史1831年年法拉第发现电磁法拉第发现电磁感感应现象应现象 Radiodetection 20001910年年最早将电磁感应用于地下管线探测最早将电磁感应用于地下管线探测地下管线探测的历史地下管线探测的历史 Radiodetection 20001976年年英国英国Electrolocation公司(雷迪公司前身)生产出公司(雷迪公司前身)生产出世界上第一台商业性的双线圈地下管线探测仪世界上第一台商业性的双线圈地下管线探测仪GPR404。地下管线探测的历史地下管线探测的历史 Radiodetection 2000
7、地下管线探测的历史地下管线探测的历史1977年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出C.A.T&Genny。Radiodetection 2000地下管线探测的历史地下管线探测的历史1984年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出RD600地地下管线探测仪。下管线探测仪。Radiodetection 2000地下管线探测的历史地下管线探测的历史1986年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出RD400地地下管线探测仪。下管线探测仪。Radiodetection 2000地下管线探测的历史地下管线探测的历史1989年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出RD400PL地地下管线探测仪。下管线探测仪。Radiod
8、etection 2000地下管线探测的历史地下管线探测的历史1991年年英国雷迪公司推出液晶显示英国雷迪公司推出液晶显示的的RD400PXL和和RD432PDL地下管线地下管线探测仪。探测仪。Radiodetection 2000地下管线探测的历史地下管线探测的历史1994年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出RD400PXL/PDL2地地下管线探测仪。下管线探测仪。Radiodetection 2000地下管线探测的历史地下管线探测的历史1997年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出RD400PDL-4地地下管下管线探测仪。线探测仪。Radiodetection 2000地下管线探测的历史地下
9、管线探测的历史2002年年英国雷迪公司推出英国雷迪公司推出RD4000地地下管线探测仪。下管线探测仪。Radiodetection 2000RD4000的技术先进性的技术先进性1、继承了RD系列仪器的优点,是RD400的改进型2、是目前世界上最先进的管线定位仪3、具有INTERNET互联网接入功能网上诊断、网上升级、网上下载频率4、超强的发射功率10W,探测得更深5、增加了单线圈功能,探测得更深 Radiodetection 2000电磁法探测地下管线的原理电磁法探测地下管线的原理电磁感应原理是电磁法探测地下管线的基电磁感应原理是电磁法探测地下管线的基础。础。什么是电磁感应?什么是电磁感应?R
10、adiodetection 2000基本电磁感应原理基本电磁感应原理信号信号管线上的交流电流在管线管线上的交流电流在管线的周围产生一个交变的电的周围产生一个交变的电磁场。磁场。这个电磁场我们称之为信这个电磁场我们称之为信号。号。与电流不同,信号的电磁与电流不同,信号的电磁场不受管线的绝缘层的土场不受管线的绝缘层的土壤的影响。壤的影响。Radiodetection 2000基本电磁感应原理基本电磁感应原理将磁铁插入线圈,磁铁移动时电压计指针偏转将磁铁插入线圈,磁铁移动时电压计指针偏转 Radiodetection 2000基本电磁感应原理表明:导体周围的磁通基本电磁感应原理表明:导体周围的磁通量
11、变化会在导体上产生一个感应电压。量变化会在导体上产生一个感应电压。交变的磁通量是持续变化的,从而产生一交变的磁通量是持续变化的,从而产生一个相应地交变电压。该原理可以有两方面个相应地交变电压。该原理可以有两方面的应用:的应用:基本电磁感应原理基本电磁感应原理 Radiodetection 2000A)通过导体上方的交通过导体上方的交变信号发射机产生一变信号发射机产生一个交变电磁场,使导个交变电磁场,使导体处于电磁场从而给体处于电磁场从而给导体施加信号。导体施加信号。Radiodetection 2000B)通过放大接收机内通过放大接收机内部的线圈感应到的微部的线圈感应到的微小的电压,探测地下小
12、的电压,探测地下管线上的信号。管线上的信号。Radiodetection 2000交变信号和电容效应交变信号和电容效应电流必须有完整的回路电流必须有完整的回路。为什么低压信号可以在对地绝缘良好的管线为什么低压信号可以在对地绝缘良好的管线上产生可探测的电流呢?仪器发射机产生的上产生可探测的电流呢?仪器发射机产生的电压明显无法通过绝缘层。电压明显无法通过绝缘层。答案就是交变信号的电容效应。答案就是交变信号的电容效应。信号可以通过电容效应跳过管线的绝缘层。信号可以通过电容效应跳过管线的绝缘层。Radiodetection 2000管线周围的土壤相当于管线周围存在一个管线周围的土壤相当于管线周围存在一
13、个导电层。导电层。管线相当于一串连续分布的小电容。管线相当于一串连续分布的小电容。交变信号和电容效应交变信号和电容效应 Radiodetection 2000信号检测信号检测根据电磁感应原理,当交变电磁场通过一个根据电磁感应原理,当交变电磁场通过一个线圈时,会产生一个相应的交变电压。线圈时,会产生一个相应的交变电压。Radiodetection 2000当线圈内有铁氧体磁当线圈内有铁氧体磁棒时,附近更多的磁棒时,附近更多的磁通量将会通过线圈。通量将会通过线圈。雷迪公司的天线就是雷迪公司的天线就是采用这种线圈。采用这种线圈。信号检测信号检测 Radiodetection 2000目前的地下管线探
14、测采用以下两种类型目前的地下管线探测采用以下两种类型的天线的天线:水平天线:水平天线:这种天线在离管线最近而且与管线垂直时这种天线在离管线最近而且与管线垂直时响应最大。响应最大。垂直天线:垂直天线:垂直天线在管线正上方时磁通量快速下降垂直天线在管线正上方时磁通量快速下降到零。到零。信号检测信号检测 Radiodetection 2000水平天线水平天线-峰值响应峰值响应峰值响应峰值响应 Radiodetection 2000垂直天线垂直天线-谷值响应谷值响应谷值响应谷值响应 Radiodetection 2000双天线信号检测和直读法深度测量双天线信号检测和直读法深度测量对于只有一根管线的简单
15、条件下,用单天对于只有一根管线的简单条件下,用单天线地下管线探测仪就可以很轻松地定位和线地下管线探测仪就可以很轻松地定位和追踪管线。追踪管线。然而,这简单的情况是很少,尤其是在大然而,这简单的情况是很少,尤其是在大城市城市在这样的情况下使用单天线地下管线探测在这样的情况下使用单天线地下管线探测仪可能非常困难,甚至完全失效。仪可能非常困难,甚至完全失效。Radiodetection 2000因此雷迪公司的设备和技术都是以双天线为因此雷迪公司的设备和技术都是以双天线为基础,采用两个间距为基础,采用两个间距为400mm的水平天线的水平天线检测同一个信号,具有以下的优点:检测同一个信号,具有以下的优点
16、:响应更窄用于精确定位响应更窄用于精确定位抗干扰抗干扰无线电工作模式无线电工作模式直读法深度测量直读法深度测量双天线信号检测和直读法深度测量双天线信号检测和直读法深度测量 Radiodetection 2000响应更窄用于精确定位响应更窄用于精确定位 Radiodetection 2000抗干扰抗干扰双天线接收信号最明显的优势是可以对比和双天线接收信号最明显的优势是可以对比和分析上下两个线圈的输出,只保留底天线分析上下两个线圈的输出,只保留底天线 比比顶天线强的信号,因此双天线仪器在单天线顶天线强的信号,因此双天线仪器在单天线仪器无法工作的强干扰区域也有很好的探测仪器无法工作的强干扰区域也有很
17、好的探测效果,如:空中的高压电线的区域。效果,如:空中的高压电线的区域。Radiodetection 2000双天线系统使探测再次辐射甚低频(双天线系统使探测再次辐射甚低频(VLF)信号的管线成为可能。无线电信号穿过土壤信号的管线成为可能。无线电信号穿过土壤感应到地下管线上。双天线可以消除顶天线感应到地下管线上。双天线可以消除顶天线和底天线响应相等的背景信号,只接收管线和底天线响应相等的背景信号,只接收管线再次辐射出来的底天线再次辐射出来的底天线 响应比较强的信号。响应比较强的信号。无线电工作模式无线电工作模式 Radiodetection 2000无源信号探测无源信号探测 Radiodete
18、ction 2000电力信号电力信号(50/60Hz)Radiodetection 2000甚低频(甚低频(VLF)长波无线电信号长波无线电信号 Radiodetection 2000有源信号探测(信号施加)有源信号探测(信号施加)有源信号是通过发射机给地下管线施有源信号是通过发射机给地下管线施加的交变信号,有三促施加信号的方加的交变信号,有三促施加信号的方法法:直连法直连法感应法感应法夹钳法夹钳法 Radiodetection 20001.直连法直连法 Radiodetection 20002、夹钳法、夹钳法 Radiodetection 20003、感应法、感应法 Radiodetecti
19、on 2000 注 意在使用过程中首选直连法 次选夹钳法 再选感应法 Radiodetection 2000深度探测深度探测 Radiodetection 20001、直读法深度测量、直读法深度测量 Radiodetection 20002、70%法深度测量法深度测量 Radiodetection 2000电流测量电流测量(CM)Radiodetection 2000电流测量电流测量(CM)Radiodetection 2000电流方向识别是雷迪公司电流方向识别是雷迪公司特有的专利技术,在管线特有的专利技术,在管线复杂的区域可以提供更多复杂的区域可以提供更多的信息。的信息。工作原理工作原理?通
20、过对比同时施加在管通过对比同时施加在管线上的两种频率的信号线上的两种频率的信号的相位关系识别电流方的相位关系识别电流方向。向。电流方向电流方向(CD)Radiodetection 2000工作原理工作原理?电流方向(电流方向(CD)信号是信号是由两种由两种 频率组成,如:频率组成,如:320/640Hz,同时施加到同时施加到目标管线上。目标管线上。接收机在信号施加点附近接收机在信号施加点附近探测该信号并进行电流方探测该信号并进行电流方向复位。向复位。把该点信号的相位关系做把该点信号的相位关系做为参考保存下来。为参考保存下来。电流方向电流方向(CD)Radiodetection 2000如果信号
21、耦合到了邻如果信号耦合到了邻近的其它管线上,这近的其它管线上,这两种频率之间的相位两种频率之间的相位关系将会发生变化。关系将会发生变化。接收机将信号与参考接收机将信号与参考信号进行比较并确定信号进行比较并确定是否一致。是否一致。电流方向电流方向(CD)Radiodetection 2000接收机的显示屏用向接收机的显示屏用向前或向后的箭头指示前或向后的箭头指示管线的电流方向。管线的电流方向。电流方向电流方向(CD)Radiodetection 2000施加发射机信号施加发射机信号直连法直连法1、将直连导线与管线连接好,打、将直连导线与管线连接好,打开发射机电源,注意输出电流的大开发射机电源,注
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- 地下 管线 探测 技术 概论 课件
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