專(zhuān)利名稱(chēng)：埋地管道的探測(cè)方法與探測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電磁波探測(cè)埋設(shè)于地下的電線管道等埋設(shè)位置的埋地管道的探測(cè)方法與探測(cè)設(shè)備。
一般，自來(lái)水管道、下水管道、電線管道與信號(hào)線路管道等都埋設(shè)于地下。為了進(jìn)行這類(lèi)埋地管道的施工或是道路施工，需要確認(rèn)埋設(shè)管道的埋設(shè)位置。施工中，特別是破損了管徑小的皮線管道與信號(hào)線路管道等，會(huì)產(chǎn)生很大影響。
為了探測(cè)埋地管道的埋設(shè)位置(埋設(shè)深度)，已考慮到利用電磁波。具體地說(shuō)，從地面將電磁波發(fā)射向埋于地下的埋地管道，通過(guò)對(duì)反射波進(jìn)行圖象處理獲得反射波圖象，由此來(lái)探測(cè)埋地管道。
根據(jù)對(duì)電磁波的反射波進(jìn)行圖象處理求得反射波圖象來(lái)探測(cè)埋地管道時(shí)，希望操作人員不必是熟練工就能迅速地進(jìn)行埋地管道的探測(cè)。電磁波頻率愈低能向地下傳播的深度愈大，愈高時(shí)衰減量便會(huì)增大。另外，當(dāng)電壓增高則可改進(jìn)S/N。
但是，取決于地區(qū)，埋地管道的埋設(shè)深度與地下的組成會(huì)不同，而水份的狀態(tài)也因降雨等而異。此外，地表面(道路)不論是混凝土或?yàn)r青路面也都會(huì)使電磁波的衰減量變化。
這樣，取決于埋地管道埋設(shè)地的周?chē)鸂顩r，就會(huì)有不能由電磁波正確地探測(cè)出埋地管道的問(wèn)題。特別是像電線管道與信號(hào)線路管道這類(lèi)管徑下的埋地管道要經(jīng)圖象處理求得的反射波圖象來(lái)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，是極為困難的。
因此，為了能通過(guò)電磁波的反射波圖象探測(cè)出埋地管道的埋設(shè)位置，就迫切希望能開(kāi)發(fā)出不論埋地管道所埋設(shè)的周?chē)鸂顩r如何也可正確地探測(cè)出埋地管道的技術(shù)。
本發(fā)明的目的在于提供埋地管道這樣的探測(cè)方法與設(shè)備，它們可以不論埋設(shè)周?chē)鸂顩r如何，都能通過(guò)電磁波的反射波圖象正確地探測(cè)埋地管道的埋設(shè)位置。
本發(fā)明的特征在于，使電磁波的頻率與電壓為可變的來(lái)進(jìn)行埋地管道的搜索試驗(yàn)操作，根據(jù)電磁波的反射波圖象，由能夠識(shí)別埋地管道的頻率與電壓的電磁波進(jìn)行埋地管道的搜索。
具體地說(shuō)，將經(jīng)過(guò)圖象處理的電磁波反射波顯示于顯示裝置上，改變電磁波的頻率與電壓來(lái)搜索埋地管道，根據(jù)顯示裝置上所顯示的反射波圖象將電磁波設(shè)定到可以確認(rèn)埋地管道的頻率與電壓上，進(jìn)行埋地管道的搜索。
本發(fā)明是使電磁波的頻率與電壓變化來(lái)進(jìn)行埋地管道的搜索的，由于是根據(jù)電磁波的反射波圖象，通過(guò)能識(shí)別埋地管道的最適當(dāng)?shù)念l率與電壓的電磁波來(lái)進(jìn)行埋地管道的搜索，故能與埋設(shè)環(huán)境無(wú)關(guān)地正確地探測(cè)到埋地管道的位置。


圖1示明本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
圖2例示本發(fā)明中的反射波圖象。
圖3是用于說(shuō)明本發(fā)明的特性的曲線圖。
圖1中示明了本發(fā)明一實(shí)施例，其中所示的埋地管道是以電線管道為例。
如圖1所示，電線管道2埋設(shè)于地下1之中。電線管道2的直徑為10cm～15cm，埋設(shè)深度為100cm或150cm。電磁波的發(fā)射天線3與接收天線4裝設(shè)于車(chē)輛5上。車(chē)輛5在圖中只示明出它的轉(zhuǎn)向架。發(fā)射天線3與接收天線4構(gòu)成了電磁波雷達(dá)，后者在沿電線管道2的長(zhǎng)度方向上長(zhǎng)約2M。
發(fā)送天線3當(dāng)由脈沖發(fā)生器6施加脈沖信號(hào)后，朝電線管道2發(fā)射電磁波。來(lái)自地(土)下的電磁波(反射波)為接收天線4接收，經(jīng)放大器9放大后加到接收裝置10上。對(duì)接收裝置10施加與脈沖發(fā)生器6的脈沖信號(hào)同步的觸發(fā)脈沖。掃收裝置10從加有觸發(fā)脈沖起，在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間延遲后的設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)，輸入來(lái)自放大器9的反射波。
圖象處理裝置11對(duì)來(lái)自接收裝置10的反射波進(jìn)行圖象處理，制成反射波圖象。圖象處理裝置11所制成的反射波圖象顯示于顯示裝置12上。電磁波控制裝置7根據(jù)電磁波設(shè)定裝置設(shè)定電磁波的頻率F與電壓(振幅)A，控制脈沖發(fā)生器6的頻率F與振幅A。
脈沖發(fā)生器6、電磁波控制裝置7、電磁波設(shè)定裝置8、放大器9、接收裝置10、圖象處理裝置11、顯示裝置12、發(fā)射天線13與接收天線14都同樣地裝載于車(chē)輛5上。
下面說(shuō)明有關(guān)操作。
首先在施工現(xiàn)場(chǎng)附近于電線管道2露出地面處移動(dòng)車(chē)輛5。由電磁波設(shè)定裝置8對(duì)電磁波控制裝置7設(shè)定電磁波的頻率F與振幅A。由脈沖發(fā)生器6發(fā)生電磁波控制裝置7所設(shè)定的頻率F與振幅A的脈沖信號(hào)。
發(fā)送天線3在加有脈沖發(fā)生器6發(fā)出的脈沖信號(hào)后，向電線管道2發(fā)射電磁波。沿地下(土地中)傳播的電磁波為地下1的物體與水等反射。電磁波的反射波由接收天線4接收，經(jīng)放大器放大后加到接收裝置10上。
接收裝置10從加有來(lái)自脈沖發(fā)生器6的觸發(fā)脈沖時(shí)起，在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間延遲后的設(shè)定時(shí)間范圍內(nèi)，輸入來(lái)自放大器的反射波。之所以經(jīng)一定時(shí)間的延遲是為了除去地面的反射波。此外，接收裝置10輸入反射波的設(shè)定時(shí)間是根據(jù)電磁波的傳播速度和電線管道2的設(shè)想埋設(shè)位置決定。
接收裝置10接收的反射波輸入圖象處理裝置11。圖象處理裝置11對(duì)來(lái)自接收裝置的反射波進(jìn)行圖象處理制成反射波圖象。圖形處理裝置11制成的反射波圖象顯示于顯示裝置12上。
操作者觀察顯示裝置12上顯示的反射波圖象，確認(rèn)顯示的是否是電線管道2的圖象。當(dāng)如圖2(a)所示，觀察到未顯示電線管道2的圖象而未能判別時(shí)，即操作電磁波設(shè)定裝置8對(duì)電磁波的頻率F與振幅A進(jìn)行變更設(shè)定。頻率F與振幅A的設(shè)定是逐級(jí)變更的。頻率F約分10個(gè)級(jí)，振幅(電壓)A約分3個(gè)級(jí)。
反復(fù)地進(jìn)行這種操作一面對(duì)電磁波的頻率F與振幅A進(jìn)行變更設(shè)定，一面將反射波圖象于顯示裝置12上顯示。在將電磁波的頻率F與振幅A設(shè)定到某個(gè)值時(shí)，顯示裝置12上所顯示的反射波圖象即會(huì)如圖2(b)所示，顯示電線管道2的圖象。
當(dāng)如圖2(b)所示通過(guò)觀察到電線管道2的圖象而能判別時(shí)，即將此時(shí)的電磁波的頻率F與振幅A的值設(shè)定到電磁波設(shè)定裝置8中。在電磁波的頻率F與振幅A的多個(gè)設(shè)定值中，選擇在能觀察到電線管道2的圖象時(shí)使電線管道2的圖象最清晰的值。
電線管道2的埋設(shè)深度與由S/N決定的反射波圖象的探測(cè)靈敏度間的關(guān)系如圖3所示，根據(jù)以上的試驗(yàn)操作，能將電磁波的頻率F與振幅A設(shè)定到合適的值。
在這樣地設(shè)定了電磁波的頻率F與振幅A后，于施工現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)車(chē)輛5進(jìn)行與試驗(yàn)操作相同的操作來(lái)搜索電線管道2。反射波圖象的制成每次通過(guò)移動(dòng)車(chē)輛5進(jìn)行。例如可以每次使車(chē)輛5移動(dòng)由發(fā)送天線3與接收天線4構(gòu)成的電磁波雷達(dá)的長(zhǎng)度(2m)。
如上所述，雖然是通過(guò)電磁波的反射波圖象來(lái)探測(cè)埋地管道的埋設(shè)位置的探測(cè)，但由于是在電磁波的頻率與電壓可變的條件下對(duì)埋地管道的搜索進(jìn)行試驗(yàn)操作，而根據(jù)電磁波的反射波圖象來(lái)由能識(shí)別埋地管道的最合適的頻率與振幅的電磁波進(jìn)行埋地管道的搜索，故能與埋設(shè)環(huán)境狀況無(wú)關(guān)地正確地進(jìn)行埋地管道的埋設(shè)位置探測(cè)。
上述實(shí)施例雖然是就電線管道陳述，但是然即使是管徑小的其他埋地管道，也可以同樣地探測(cè)出埋設(shè)位置。
根據(jù)本發(fā)明，由于是在電磁波的頻率與電壓可變的條件下進(jìn)行埋地管道搜索的試驗(yàn)操作，根據(jù)電磁波反射波圖象，而由能識(shí)別埋地管道的最適當(dāng)?shù)念l率與電壓的電磁波進(jìn)行埋地管道的搜索，從而能夠正確地與埋設(shè)環(huán)境無(wú)關(guān)地探測(cè)出埋地管道的埋設(shè)位置。
權(quán)利要求
1.一種埋地管道探測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)向埋設(shè)于地下的埋地管道發(fā)射電磁波對(duì)反射波進(jìn)行圖象處理而得到反射波圖象，變動(dòng)此電磁波的頻率與電壓來(lái)搜索上述埋地管道，根據(jù)上述電磁波的反射波圖象，由能夠識(shí)別上述埋地管道的頻率與電壓的電磁波進(jìn)行此埋地管道的探索。
2.一種埋地管道探測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)向埋設(shè)于地下的埋地管道發(fā)射電磁波，對(duì)反射波作圖象處理后得到的反射波圖象顯示于顯示裝置上，變動(dòng)此電磁波的頻率與電壓來(lái)搜索上述埋地管道、根據(jù)上述顯示裝置上顯示的反射波圖象，將所述電磁波設(shè)定到能觀察此埋地管道的頻率與電壓下來(lái)進(jìn)行所述埋地管道的搜索。
3.一種埋地管道探測(cè)方法，其特征在于，通過(guò)向埋設(shè)于地下的埋地管道發(fā)射電磁波，對(duì)反射波作圖象處理后得到的反射波圖象顯示于顯示裝置上，逐級(jí)變更上述電磁波的頻率與電壓來(lái)搜索上述埋地管道，根據(jù)上述顯示裝置所顯示的反射波圖象，將所述電磁波設(shè)定到能觀察此埋地管道的頻率與電壓下來(lái)進(jìn)行所述埋地管道的搜索。
4.一種埋地管道探測(cè)設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備包括對(duì)埋設(shè)于地下的埋地管道發(fā)射電磁波而接收其反射波的電磁波收發(fā)裝置、使上述電磁波收發(fā)裝置發(fā)生的電磁波的頻率與電壓為可變的電磁波控制裝置、輸入上述電磁波收發(fā)裝置所接收的反射波而獲得反射波圖象的圖象處理裝置、顯示上述圖象處理裝置獲得的反射波圖象的顯示裝置，而所述電磁波控制裝置即根據(jù)上述顯示裝置所顯示的上述反射波圖象，使上述電磁波收發(fā)裝置發(fā)生能識(shí)別前述埋地管道的頻率與電壓的電磁波來(lái)搜索所述埋地管道。
5.一種埋地管道探測(cè)裝置，其特征在于，此設(shè)備包括對(duì)埋設(shè)于地下的埋地管道發(fā)射電磁波而接收其反射波的電磁波收發(fā)裝置、使上述電磁波收發(fā)裝置發(fā)生的電磁波的頻率與電壓為可變的電磁波控制裝置、對(duì)上述電磁波收發(fā)裝置發(fā)生的電磁波的頻率與電壓進(jìn)行設(shè)定的電磁波設(shè)定裝置、輸入上述電磁波收發(fā)裝置所接收的反射波而獲得反射波圖象的圖象處理裝置、顯示上述圖象處理裝置獲得的反射波圖象的顯示裝置，而上述電磁波設(shè)定裝置則根據(jù)前述顯示裝置顯示的所述反射波圖象，設(shè)定能識(shí)別所述埋地管道的頻率與電壓的電磁波來(lái)進(jìn)行所述埋地管道的搜索。
6.一種埋地管道探測(cè)設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備包括對(duì)埋設(shè)于地下的埋地管道發(fā)射電磁波而接收其反射波的電磁波收發(fā)裝置、使上述電磁波收發(fā)裝置發(fā)生的電磁波的頻率與電壓為逐級(jí)可變的電磁波控制裝置、于上述電磁波控制裝置中設(shè)定前述電磁波收發(fā)裝置所發(fā)生的電磁波的頻率與電壓的電磁波設(shè)定裝置、輸入上述電磁波收發(fā)裝置所接收的反射波而獲得反射波圖象的圖象處理裝置、顯示上述圖象處理裝置獲得的反射波圖象的顯示裝置，而上述電磁波設(shè)定裝置則根據(jù)前述顯示裝置顯示的所述反射波圖象，將能識(shí)別所述電線管道的電磁波的頻率與電壓設(shè)定到所述電磁波控制裝置中來(lái)進(jìn)行所述電線管道的搜索。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能與埋設(shè)環(huán)境狀況無(wú)關(guān)的，根據(jù)電磁波的反射波圖象來(lái)正確地探測(cè)埋地管道的埋設(shè)位置的埋地管道的探測(cè)方法與探測(cè)設(shè)備。本發(fā)明使發(fā)送天線3所發(fā)射的電磁波的頻率F與電壓為可變的進(jìn)行埋地管道2的搜索試驗(yàn)操作，根據(jù)電磁波的反射波圖象，設(shè)定能識(shí)別埋地管道的頻率與電壓的電磁波來(lái)搜索埋地管道2。
文檔編號(hào)G01N27/00GK1392406SQ01121650
公開(kāi)日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2001年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月20日
發(fā)明者柳橋?qū)? 淺野稔 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工程服務(wù)