[发明专利]利用磁场水平分量垂向差值曲线确定金属管线空间位置的方法

说明书

本发明提供了一种利用磁场水平分量垂向差值曲线确定金属管线空间位置的方法。该方法是通过初步判断管线的位置布置测点测出管线的磁场水平分量及其垂直差值和水平变化率，并与单根金属管线的理论曲线进行对比，利用实测磁场水平分量垂向差值曲线过零点对应的半弦长qsupgt;//supgt;subgt;0/subgt;同单根金属管线理论磁场水平分量曲线弦长之间的关系判定地下金属管线数量；并利用半弦长qsupgt;//supgt;subgt;0/subgt;直接确定单根金属管线的埋深；通过二次实际测量磁场水平分量确定的磁场水平分量之差的极大值，找出极大值在实测磁场水平分量曲线的视对应的位置及半弦长qsupgt;///supgt;subgt;0/subgt;求出两根平行管线的埋深。本发明中的判断方法简单准确，解决了现有地下管线探测过程中无法确定地下两根平行金属管线的管深及平面位置关系。

技术领域

本发明属于探测地下金属管的方法，具体是提出一种利用实测磁场水平分量垂向差值曲线过零点对应的半弦长q^/₀直接确定单根金属管线的空间位置及利用实测磁场水平分量垂向差值曲线过零点对应的半弦长q^/₀同实测磁场水平分量H_X曲线中弦长之间的关系联合确定地下平行钢管线空间位置的方法。

背景介绍

地下管线是城市的重要基础设施。近年来，随着城市建设的发展，大力发展交通系统，能源体系，通讯，信息网络等，如铁路、地铁、轻轨、供电、供热、供气等，各项工程的实施均离不开地下管线这一重要隐蔽基础设施，由于种种原因，管线资料不全，有的与现状不符，而且各种管线权属于不同的部门，对管线管理不够重视，这都增加了管线的管理难度，在工程施工中，常因管线位置不明挖断管线，造成停水、停电、通讯中断等事故，给人民生活带来极大不便，同时，城市车辆与电力、无线电并行管线，如电缆沟、热力管道、自来水管道并行的干扰，导致管道上的腐蚀、泄漏事故时有发生，为了避免这些状况发生，查明地下管线位置、走向已成为工程施工必不可少的前提，对于促进城市建设和谐发展具有重要意义。

现有技术针对深埋金属管线探测主要采用电磁法探测和电磁波法探测。其中，电磁法探测地下金属管线通常是先激发导电性良好的地下管线，在地面观测其响应(包括地下介质及管线与周围介质的相互作用的响应)。而后分析这些电磁异常来达到探测地下管线的目的。其前提必须满足以下物理模型：(1)周围介质与管线之间有明显的电性差异；(2)管线长度远大于其埋深，一般必须是长度大于埋深的5-6倍。

电磁波法探测地下管线是在地面上放有发射机，它以交变电流直接给地下管线充电或供给发射线圈(T)，被充以交变电流的管线产生的交变磁场称为一次场；而发射线圈在其周围同样产生一次场，它激发地下管线产生感应电流(即二次电流)，由二次交变电流产生的交变磁场称为二次场。在离开发射线圈一定距离用接收机接收由管线产生的一次场或因感应而产生的二次场，通过分析所接收场的形态规律来达到探测地下管线的目的。

上述探测方法都只能针对单根管线的大致位置探测，并不能对单根管线的空间位置的具体参数进行探测，而且在地下管线探测过程中，地下并存多根金属管线的情况是最常见的。由于各根金属管线的埋深、间距不同，在运用电磁法探测过程中就能组合出许许多多的电磁异常曲线来。如何识别这些异常并减少其多解性，最终确定被测目标金属管线的赋存空间是管线探测者面临的最棘手的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷提供了一种利用磁场水平分量垂向差值曲线确定金属管线空间位置的方法，该方法可以利用实测磁场水平分量垂向差值曲线过零点对应的半弦长q^/₀直接确定单根金属管线的空间位置参数，还可以利用实测磁场水平分量垂向差值曲线过零点对应的半弦长q^/₀同实测磁场水平分量弦长联合计算出地下平行金属管线空间位置，为现有地下管线探测过程中无法确定地下两根平行金属管线埋深及平面位置的问题提供了一种新的解决方法。