LD6000全頻管線探測儀的精彩世界-管線探測更深更遠(yuǎn)更準(zhǔn)確（實(shí)列）

隨著城市建設(shè)的迅猛發(fā)展，非開挖鋪管日益普及，地下管線空間分布日趨復(fù)雜，密集管線、高阻抗管線和大埋深管線的探測難度越來越高，管線權(quán)屬單位、市政工程單位和專業(yè)探測工程單位對探測儀器性能和探測技術(shù)提出了更高的要求。

　　目前管線探測儀應(yīng)用面臨的主要問題是：一、需要提高接收機(jī)靈敏度和發(fā)射機(jī)輸出效率，使探測深度和探測距離滿足現(xiàn)實(shí)需求；二、進(jìn)一步提高接收機(jī)信噪比，以保證復(fù)雜管線的探測精度；三、發(fā)射機(jī)在提高輸出效率的同時(shí)保證必要工作時(shí)間；四、儀器質(zhì)量具有足夠穩(wěn)定性，能夠保證正常施工順利進(jìn)行。

　　2005年以來，地下管線探測儀更新?lián)Q代速度加快，不斷應(yīng)用進(jìn)的CPU、DSP、線圈等技術(shù)向智能化方向發(fā)展，儀器結(jié)構(gòu)、探測性能和功能出現(xiàn)很多**性的變化，更加適合管線探測現(xiàn)實(shí)。雷迪公司2007年推出的LD6000全頻管線儀，就是當(dāng)前先進(jìn)管線儀的典型代表。

1．全頻接收功能

　　LD6000全頻管線儀采用新型線圈，不僅提高了信號(hào)靈敏度和分辨率，而且突破性地實(shí)現(xiàn)了接收機(jī)的全頻接收功能。該接收機(jī)能夠接收50Hz～200kHz之間的任意頻率，兼容目前所有管線儀的工作頻率。該機(jī)的接收機(jī)目前預(yù)設(shè)45個(gè)主流管線儀頻率，發(fā)射機(jī)預(yù)設(shè)8個(gè)直連頻率（512Hz/640Hz/8kHz/9.5kHz/33kHz/38kHz/65kHz/80kHz）和3個(gè)感應(yīng)及夾鉗頻率（33kHz/38kHz/80kHz），用戶所需要的其它接收頻率和發(fā)射頻率均可通過軟件免費(fèi)定制。

　　全頻接收機(jī)可根據(jù)管道及地電條件的差異，選用不同的工作頻率，以提高對各種復(fù)雜管線條件和工作環(huán)境的適應(yīng)能力。一般地，50Hz～1kHz低頻頻率適用于采用直連法探測長輸鋼管和長途通信電纜，由于信號(hào)率減率低、不易產(chǎn)生互感，具有探測深度大、探測距離長和探測精度高的特點(diǎn)，但低頻不適用于高阻抗管道和無直連條件的電纜，也不適用于特別干燥的土壤環(huán)境；8k～40kHz中頻頻率是管線探測常用和頻率，適用于探測中低阻抗管線以及一般土壤條件，而且可使用直連法、夾鉗法、感應(yīng)法等多種激發(fā)方法，探測深度、探測距離和探測精度也基本能夠令人滿意，其中30k～40kHz中頻*為高效；40kHz～200kHz高頻頻率適用于探測帶有膠圈接口的高阻抗管道和高阻抗的光纖電纜以及特別干燥的土壤環(huán)境，但由于信號(hào)衰減率高、傳播距離短，且易于耦合鄰近管線產(chǎn)生干擾信號(hào)，應(yīng)用范圍具有局限性。因而，全頻接收功能大大擴(kuò)展了管線儀的應(yīng)用條件，探測時(shí)能夠根據(jù)管線條件和土壤條件選擇*合理的頻率，充分發(fā)揮不同探測條件的頻率特性。

　　LD6000接收機(jī)兼容目前所有管線儀的工作頻率，可與任意品牌的發(fā)射機(jī)一起使用，已有管線探測儀的用戶僅購置接收機(jī)即可升級整機(jī)性能，降低采購成本和使用成本。

[實(shí)例1]

　　2007年10月，中石油管道分公司承接西氣東輸支線管道竣工驗(yàn)收項(xiàng)目，主要工作任務(wù)是檢查已覆土的管道的位置和深度是否符合設(shè)計(jì)要求。該單位原有PCM防腐層檢測儀一套，為在指定工期內(nèi)完成任務(wù)，擬采用雙接收機(jī)探測模式，即用PCM發(fā)射機(jī)施加信號(hào)，用兩臺(tái)接收機(jī)向兩個(gè)方向同時(shí)探測的方法，以便提高工作效率。該單位使用雷迪公司提供的LD6000管線儀順利完成該項(xiàng)目，經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)和探測，LD6000接收機(jī)能夠穩(wěn)定地接收PCM發(fā)射機(jī)的128Hz和640Hz定位信號(hào)，定位精度和測深精度與PCM接收機(jī)基本一致，靈敏度高于PCM接收機(jī)，探測距離比PCM接收機(jī)遠(yuǎn)200-400米。

2、探測更深的管線與更遠(yuǎn)的距離
　　LD6000管線儀在信號(hào)輸出與信號(hào)接收技術(shù)上的**，提高了整機(jī)的測深和測距能力，能夠探測更深的管線和更遠(yuǎn)的距離，大大提高野外探測效率。

　　在信號(hào)輸出方面，發(fā)射機(jī)采用10W大功率輸出，直連法輸出電流高達(dá)1A，并采用新型高效感應(yīng)線圈，增大了感應(yīng)線圈磁矩，感應(yīng)法激發(fā)性能較其它發(fā)射機(jī)提高30%左右。自動(dòng)阻抗匹配功能充分發(fā)揮出大功率，不僅能夠在高阻抗管線或干燥土壤等條件下實(shí)現(xiàn)有效激發(fā)，亦無需嚴(yán)格要求接地條件，適應(yīng)能力明顯增強(qiáng)。

　　在信號(hào)接收方面，采用高靈敏度的新型接收線圈和140dB信號(hào)增益，接收信號(hào)靈敏度明顯高于同類接收機(jī)。

[實(shí)例2]
　　2007年11月在北京市測試200mm鑄鐵材質(zhì)的供水管道，實(shí)際埋深為1.4m，土壤為高阻抗環(huán)境。

輸出電流
頻率 空載條件 (mA) 實(shí)地同等條件 (mA)
LD6000Tx 某10W發(fā)射機(jī) LD6000Tx 某10W發(fā)射機(jī)
640Hz 978 1000 68 45
8K Hz 970 918 68 47
33K Hz 982 356 117 51
65K Hz 97 101 42 35
200K Hz 97 101 42 45

　　可見，LD6000發(fā)射機(jī)在低頻和高頻時(shí)的直連法實(shí)際輸出性能高出某10W發(fā)射機(jī)20-50%，但常用的33K中頻高出某10W發(fā)射機(jī)130%。

　　LD6000直連法的實(shí)際探測距離為80m，某管線儀為30m，比某管線儀遠(yuǎn)50m，直連法探測距離是某管線儀的2.67倍。

　　LD6000感應(yīng)法的實(shí)際探測距離為55m，某管線儀為30m，比某管線儀遠(yuǎn)25m，感應(yīng)法探測距離是某管線儀的1.83倍。

[實(shí)例3]

　　2007年10月廣州市城市規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院在廣州開發(fā)區(qū)使用LD6000探測一段非開挖鋪設(shè)穿越小河涌的LNG管道，因兩段無測試樁，無法采用直連法探測。使用RD4000管線儀的感應(yīng)法，只能探測到開挖鋪設(shè)部分（埋深≤2米），但進(jìn)入大埋深的非開挖鋪設(shè)段就沒有信號(hào)了。后使用LD6000的感應(yīng)法探測，從開挖鋪設(shè)的已知段開始探測，結(jié)果一直追蹤探測穿越過河對岸（探測埋深處7.9米），并與另一端的開挖鋪設(shè)段吻合，順利的完成了此項(xiàng)目的探測工作。

[實(shí)例4]

　　2007年11月在為上海電力公司演示LD6000時(shí)，采用夾鉗法探測一條10KV直埋電力電纜。該電纜剛鋪設(shè)不久，有準(zhǔn)確的竣工資料。在上桿點(diǎn)用夾鉗施加信號(hào)，工作頻率為33K。測試結(jié)果見下表：

距離 定位信號(hào) 定位誤差 70%法深度 實(shí)際深度 測深誤差
15m 穩(wěn)定，峰值清晰 0cm 4.20m 4.30m -2.3%
65m 穩(wěn)定，峰值清晰 0cm 6.10m 5.85m +4.3%
80m 穩(wěn)定，峰值清晰 0cm 5.50m 5.35m +2.8%

3．管線定位與定深更準(zhǔn)確

　　LD6000采用雙水平和雙垂直線圈管線接收管線信號(hào)，具有三種信號(hào)接收方式：雙水平線圈用于峰值法（極大值法）檢測管線磁場的水平分量梯度△Hx，單水平線圈用于寬峰法（Hx極大值法）檢測管線磁場的水平分量Hx，雙垂直線圈用于谷值法（極小值法）檢測管線磁場的垂直分量梯度△Hz。

　　峰值定位模式抗干擾能力強(qiáng)，在密集管線環(huán)境下定位和測深較為準(zhǔn)確，適用于密集和復(fù)雜管線條件，是管線探測的定位模式。谷值定位模式抗干擾能力較差，管線密集時(shí)存在較大定位誤差甚至錯(cuò)誤定位，僅在單一管線條件下定位準(zhǔn)確；但谷值法時(shí)的信號(hào)靈敏度較高，能夠接收到深部管線信號(hào)，且探測距離較遠(yuǎn)，因而谷值定位模式一般用于探測大埋深或者長距離的單一管線。寬峰定位模式的抗干擾能力和信號(hào)靈敏度介于峰值法與谷值法之間，一般適用于探測大埋深的單一管線。不同信號(hào)接收方式適用不同管線條件，多種信號(hào)接收方式有利于在復(fù)雜管線條件下對探測結(jié)果進(jìn)行對比和相互驗(yàn)證。

　　雙線圈接收技術(shù)通過差分方式消除或抑制空間及地下鄰近管線的電磁干擾，并利用Anti-clutter濾波器自動(dòng)過濾干擾信號(hào)，提高探測信號(hào)的信噪比和信號(hào)穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜條件下的定位。同時(shí)，雙線圈接收技術(shù)使得接收信號(hào)的峰值響應(yīng)突出且峰值響應(yīng)范圍變窄，提高探測信號(hào)的分辨率，有利于準(zhǔn)確觀測和識(shí)別峰值信號(hào)點(diǎn)，提高定位度。

　　LD6000接收機(jī)采用**性的峰值信號(hào)標(biāo)識(shí)線進(jìn)一步提高定位精度，在條形圖信號(hào)強(qiáng)度中清晰地指示出二秒內(nèi)的峰值信號(hào)位置，當(dāng)條形圖信號(hào)強(qiáng)度位置與峰值信號(hào)標(biāo)識(shí)線重合時(shí)表明定位準(zhǔn)確，否則需要向峰值信號(hào)標(biāo)識(shí)線移動(dòng)接收機(jī)，兩者的偏離距離越遠(yuǎn)說明接收機(jī)偏離管線位置越遠(yuǎn)。峰值信號(hào)標(biāo)識(shí)線讓信號(hào)響應(yīng)更加直觀明確，而無需來回反復(fù)平移接收機(jī)靠人為判斷來識(shí)別峰值點(diǎn)，便于簡單、快速、準(zhǔn)確地定位管線，有效避免誤測，提高了定位速度和精度。

　　LD6000采用70%特征點(diǎn)法測量管線中心埋深，該種測深方法經(jīng)過多年實(shí)踐證明是*準(zhǔn)確有效的測深方法，即便在復(fù)雜條件下亦能保證深度測量誤差在管線實(shí)際埋深的±5%以內(nèi)。按鍵直讀測深方法僅適用于單一管線條件，受其測量原理限制，在存在空間及地下電磁干擾時(shí)會(huì)產(chǎn)生必然的誤差乃至錯(cuò)誤，因此直讀深度是一種估計(jì)深度，只能作為參考。另外，在寬峰模式時(shí)還可使用50%特征點(diǎn)法和80%特征點(diǎn)法測深，在谷值模式時(shí)還可使用45°法測深。在當(dāng)今埋地管線越來越密集的情況下，更高的精度意味著更少的麻煩和探測失誤造成的損失。

[實(shí)例5]

　　上海某非開挖工程公司通過探測一條采用非開挖穿越河道的400mm天然氣管道考察LD6000性能。該管道在地面有使用水平鉆機(jī)導(dǎo)向儀測量的位置標(biāo)志樁和測量深度值，采用直連法探測，發(fā)射機(jī)輸出電流300mA，工作頻率為33K。以原來穿管時(shí)用導(dǎo)向儀測量的平面位置和深度為基準(zhǔn)，LD6000成功定位出埋深3-11m的管道，平均定位誤差為0.51%，平均測深誤差為+1.8%。

距離 定位誤差 70%法深度 導(dǎo)向儀深度 深度差(%)
19m 0cm(0%) 3.20m 3.16m +1.27%
38m 0cm(0%) 4.90m 4.73m +3.59%
57m 5cm(0.78%) 6.62m 6.44m +2.80%
76m 5cm(0.63%) 7.94m 7.88m +0.76%
95m 10cm(1.2%) 8.35m 8.30m +0.6%
130m(河邊) 5cm(0.46%) 11.10m 10.90m +1.83%
平均值 0.51%     +1.8%

[實(shí)例6]

　　四川省地質(zhì)工程測繪院使用LD6000管線儀在管線分布較為密集的成都市大業(yè)路進(jìn)行了對比測試。測試現(xiàn)場為兩根并行管道，一根是250mm給水管道，埋深1.5-1.6m；一根是200mm燃?xì)夤艿溃裆?.6-1.8m；兩管中心間距0.6m。采用33K旁側(cè)感應(yīng)法用LD6000發(fā)射機(jī)分別對兩管施加感應(yīng)信號(hào)，使用LD6000接收機(jī)時(shí)僅接收到一個(gè)信號(hào)，目標(biāo)管線信號(hào)基本未受旁側(cè)管線的干擾，能夠清楚地區(qū)分出目標(biāo)管線和鄰近管線，定位準(zhǔn)確，基本沒有誤差。采用同樣方法，用RD4000發(fā)射機(jī)施加信號(hào)，用RD4000接收機(jī)則接收到兩個(gè)信號(hào)，兩個(gè)信號(hào)都向兩管中間偏移，定位誤差為20cm。測試認(rèn)為LD6000管線儀對于密集管線的探測性能符合城市探測規(guī)范要求。

4．操作簡單方便，適合野外使用

　　LD6000管線儀融合多種先進(jìn)技術(shù)，使管線探測更簡單、方便、實(shí)用。

　　全天候的高亮度TFT彩色顯示屏，具有清晰明了的信息顯示，能夠充分適應(yīng)野外強(qiáng)光環(huán)境，并且以后可通過軟件免費(fèi)升級多種個(gè)性化的顯示界面。

　　以往采用大功率發(fā)射機(jī)時(shí)往往需要攜帶大量備用電池。為方便野外作業(yè)，LD6000采用了雙電源配置，接收機(jī)標(biāo)配可智能轉(zhuǎn)換的充電電池和堿性電池雙電源，發(fā)射機(jī)標(biāo)配可互換的充電電池和堿性電池雙電源。大容量的充電電池能夠充分保證外業(yè)工作時(shí)間，使用方便并節(jié)約探測成本。

　　由于CPU采用的雙核高速處理器，信號(hào)處理與運(yùn)算速度大大提高，深度測量和電流測量在一秒內(nèi)即可完成，明顯改善了探測效率。雙核CPU使得電路板高度集成化，維修與更換更簡單方便。

5．通過軟件升級新功能

　　LD6000管線儀是目前真正實(shí)現(xiàn)軟件升級的管線儀，通過軟件采用軟件操控、配置和升級儀器功能，而不需對硬件作任何改動(dòng)。未來可無限配置更強(qiáng)大的功能：增加新頻率，新的顯示界面，管線絕緣故障定位功能，電纜識(shí)別功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與下載功能，GPS功能等等。軟件升級使儀器的升級換代不再是硬件而轉(zhuǎn)變?yōu)檐浖纳?，降低了客戶對儀器的性能升級的資金再投入。

　　地下管線探測儀經(jīng)過三十年的發(fā)展，功能和性能不斷完善，LD6000管線儀在完全滿足探查儀器技術(shù)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)用科技成果提高技術(shù)含量，不僅集合了前代管線儀的全部優(yōu)點(diǎn)，而且采用空氣線圈、全頻接收、雙核處理器、彩屏等**技術(shù)讓管線探測更快捷更，實(shí)現(xiàn)通過軟件配置和升級功能和性能。LD6000全頻管線儀代表著21世紀(jì)管線儀的科技成果和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是管線儀更新?lián)Q代的選擇。

　 
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