本發(fā)明涉及埋地深度大的金屬管道的定位檢測技術(shù)，具體涉及一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前，隨著水平定向鉆等新鋪管技術(shù)的廣泛應(yīng)用，長距離大型集輸管道的埋深不斷增大，尤其在一些穿越地形的位置如河流、山脈等。常規(guī)金屬管道定位的檢測方式通常采用電磁法，但是這種方法受限于儀器的功率和地形，在超過一定的深度時(shí)，定位的精度不高，不能滿足要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)及方法，可以克服儀器的功率和地形的干擾，同時(shí)在超過一定的深度時(shí)可以保證定位精度。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)，包括第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈，所述第一線圈、第二線圈和第三線圈均為重疊回線的圓形線圈，所述第四線圈為圓形的接收線圈，所述第一線圈、第二線圈和第三線圈互不重疊的分布在同一平面內(nèi)，且所述第一線圈、第二線圈和第三線圈的圓心分別位于預(yù)設(shè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，所述第四線圈平行位于所述第三線圈的上方。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行金屬管道檢測時(shí)可以克服儀器的功率和地形的干擾，同時(shí)在超過一定的深度時(shí)可以保證定位精度。

基于上述一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法。

一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法，利用上述所述的一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測，包括以下步驟，

s1，根據(jù)金屬管道預(yù)設(shè)的方位及埋深設(shè)計(jì)待檢測的測線，并在測線上布置測點(diǎn)；

s2，將第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈沿著測線移動(dòng)，分別記錄第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈在每個(gè)測點(diǎn)上的電磁響應(yīng)信號(hào)；

s3，將每條測線不同測點(diǎn)作為時(shí)間道，并分別繪制第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈在相同時(shí)間道的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線；

s4，根據(jù)第一線圈、第二線圈和第三線圈的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線的差異確定金屬管道中心線的位置，并基于瞬變電磁法的原理且根據(jù)第三線圈和第四線圈的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線的差異確定中心線的埋深。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法利用在人工激勵(lì)電磁場下的電磁響應(yīng)特征，通過對不同線圈之間的響應(yīng)特征分析，來確定大深度埋深管道的位置；本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有電磁法在檢測大深度埋地金屬管道定位精度下降的問題，尤其是在穿越河流的管道檢測中，常規(guī)的電磁法由于發(fā)射機(jī)功率限制，需要潛水員在水下作業(yè)；而新方法只需在河流上方檢測，大大簡化了檢測過程，縮小了施工難度，且探測深度也大大加深，同時(shí)靈敏度也極大的提高。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。

進(jìn)一步，還包括s5，

s5，根據(jù)確定的中心線和中心線的埋深，同時(shí)采用rtk法測定中心線的坐標(biāo)，形成金屬管道的定位圖形。

進(jìn)一步，所述測線的位置為，在預(yù)設(shè)方位及埋的深管道兩側(cè)±5m范圍內(nèi)，相鄰兩個(gè)測點(diǎn)的間距為1m。

進(jìn)一步，預(yù)設(shè)等邊三角形的中心與所述測線重合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法中測線的示意圖；

圖4為本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法中電磁感應(yīng)信號(hào)的曲線圖；

圖5為本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法中金屬管道的定位示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、第一線圈，2、第二線圈，3、第三線圈，4、第四線圈。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)，包括第一線圈1、第二線圈2、第三線圈3和第四線圈4，所述第一線圈1、第二線圈2和第三線圈3均為重疊回線的圓形線圈，其中，重疊回線的圓形線圈具體為：外為發(fā)射線圈，內(nèi)為接收線圈，所述第四線圈4為圓形的接收線圈，所述第一線圈1、第二線圈2和第三線圈3互不重疊的分布在同一平面內(nèi)，且所述第一線圈1、第二線圈2和第三線圈3的圓心分別位于預(yù)設(shè)等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，也就是說預(yù)設(shè)等邊三角形的中心(記錄點(diǎn))分別與第一線圈1、第二線圈2和第三線圈3的圓心之間的距離相等，且其連線互成120度的角，所述第四線圈4平行位于所述第三線圈3的上方，并與所述第三線圈3間隔一定的距離，例如可以間隔0.5米。

本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使用本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行金屬管道檢測時(shí)可以克服儀器的功率和地形的干擾，同時(shí)在超過一定的深度時(shí)可以保證定位精度。

基于上述一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法。

如圖2所示，一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法，利用上述所述的一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測系統(tǒng)進(jìn)行檢測，包括以下步驟，

s1，根據(jù)金屬管道預(yù)設(shè)的方位及埋深設(shè)計(jì)待檢測的測線，并在測線上布置測點(diǎn)；具體的：查看分析待測區(qū)域內(nèi)已有的的金屬管道文件，確定金屬管道的大體方位及埋深，設(shè)計(jì)合理的測線，測線的位置位于管道兩側(cè)±5m范圍內(nèi)，測點(diǎn)的間距為1m。測線的布置如圖3。

s2，將第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈沿著測線移動(dòng)，分別記錄第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈在每個(gè)測點(diǎn)上的電磁響應(yīng)信號(hào)；預(yù)設(shè)等邊三角形的中心與所述測線重合；具體的：將第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈按圖1所示的結(jié)構(gòu)安裝好，探測時(shí)，使預(yù)設(shè)等邊三角形的中心與所述測線重合，并使將第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈沿著測線同步移動(dòng)，每個(gè)測點(diǎn)逐個(gè)測量；每次測量時(shí)，第一線圈、第二線圈、第三線圈的發(fā)射線圈均激發(fā)相同的電磁場，第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈的接收線圈接收管道的電磁響應(yīng)信號(hào)。

s3，將每條測線不同測點(diǎn)作為時(shí)間道，并分別繪制第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈在相同時(shí)間道的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線；具體的：分別提取第一線圈、第二線圈、第三線圈和第四線圈的接收線圈接收的金屬管道的電磁響應(yīng)信號(hào)；每條測線不同測點(diǎn)形同時(shí)間道(t＝1000ms，1500ms,2000ms,2500ms,3000ms)的信號(hào)，形成金屬管道的相同時(shí)間道的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線，如圖4。

s4，根據(jù)第一線圈、第二線圈和第三線圈的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線的差異確定金屬管道中心線的位置，并基于瞬變電磁法的原理且根據(jù)第三線圈和第四線圈的電磁感應(yīng)信號(hào)曲線的差異確定中心線的埋深；具體的，如圖3所示，隨著測點(diǎn)逐漸向金屬管道靠近，第一至第四線圈接收的感應(yīng)信號(hào)逐漸增強(qiáng)，在記錄點(diǎn)(預(yù)設(shè)等邊三角形的中心)與管道的中心線重合時(shí)，第一線圈和第二線圈接收的電磁響應(yīng)信號(hào)相等，在圖4上表現(xiàn)為在x＝0處相交，此時(shí)第三線圈和第四線圈接收的電磁響應(yīng)信號(hào)達(dá)到最大值，以此規(guī)律來判斷金屬管道的中心線位置；再根據(jù)第三線圈和第四線圈接收的電磁響應(yīng)信號(hào)的最大值之差與瞬變電磁法的原理，計(jì)算金屬管道的中心線的埋深。

本發(fā)明還包括s5，s5具體為：根據(jù)確定的中心線和中心線的埋深，同時(shí)采用rtk法測定中心線的坐標(biāo)，形成金屬管道的定位圖形；具體的：根據(jù)檢測數(shù)據(jù)的分析，確定金屬管道的中心線的位置及埋深；同時(shí)采用rtk精確測定中心線的坐標(biāo)，最終形成如圖5的金屬管道精確定位圖紙。在示意圖上選取合適的位置標(biāo)記校驗(yàn)坑并進(jìn)行挖掘驗(yàn)證，根據(jù)校驗(yàn)坑的實(shí)際情況提交最后的檢測報(bào)告。

本發(fā)明的方法，通過采用瞬變電磁法的原理，通過記錄不同埋深的金屬管道在人工激勵(lì)的電磁場下的不同的響應(yīng)特征，將管道的位置與電磁場的變化結(jié)合起來。

本發(fā)明一種基于瞬變電磁法的金屬管道檢測方法利用在人工激勵(lì)電磁場下的電磁響應(yīng)特征，通過對不同線圈之間的響應(yīng)特征分析，來確定大深度埋深管道的位置；本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有電磁法在檢測大深度埋地金屬管道定位精度下降的問題，尤其是在穿越河流的管道檢測中，常規(guī)的電磁法由于發(fā)射機(jī)功率限制，需要潛水員在水下作業(yè)；而新方法只需在河流上方檢測，大大簡化了檢測過程，縮小了施工難度，且探測深度也大大加深，同時(shí)靈敏度也極大的提高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。