(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 1095214 A(43)申请公布日 2019.03.26
(21)申请号 201811366186.7(22)申请日 2018.11.16
(71)申请人 湖南普奇地质勘探设备研究院（普
通合伙）
地址 410000 湖南沙市开福区中青路
1318号佳海工业园A16栋301房(72)发明人 陈波
(74)专利代理机构 长沙智德知识产权代理事务
所(普通合伙) 43207
代理人 曾芳琴(51)Int.Cl.
G01V 1/133(2006.01)G01V 1/20(2006.01)G01V 1/30(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图2页
CN 1095214 A(54)发明名称
一种燃气PE管线定位方法(57)摘要
包本发明公开了一种燃气PE管线定位方法，
括：将气动振动器固定在暴露点上；当30cm≦管道埋深<1.7m时，调节气动振动器至第一气压值，调节接收机的测试频率为第一频率；在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号；在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号；当距离接入点25m-35m时，调节气动振动器至第二气压值，调节测试频率为第二频率，采集信号，并每隔上一定位点3-5m处采集信号接收机的信号；当距离接入点50m-70m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位；顺次连接各信号最强点，确定管道位置。本发明能更清晰的接收信号；减小对管道的损坏；满足深度的测量和加大有效测量范围。
CN 1095214 A
权 利 要 求 书
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1.一种燃气PE管线定位方法，其特征在于，包括以下步骤：将气动振动器固定在埋地PE管线冒出地面的暴露点上；当30cm≦管道埋深<1.7m时，调节气动振动器的气压至第一气压值，调节信号接收机的测试频率为第一频率；
在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号，并将信号最强点确定为管线的定位点；
在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；
当距离接入点25m-35m时，调节气动振动器的气压至第二气压值，调节信号接收机的测试频率为第二频率，采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点，并每隔上一定位点3m-5m处采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；其中，所述第二气压值大于所述第一气压值，所述第二频率大于所述第一频率；
当距离接入点50m-70m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位；顺次连接各定位点，确定管道位置。
2.如权利要求1所述的燃气PE管线定位方法，其特征在于，当30cm≦管道埋深<80cm时，第一气压值为0.3MPa，第一频率为200Hz，第二气压值为0.4MPa，第二频率为208Hz；
当80cm≦管道埋深<1.2m时，第一气压值为0.4MPa，第一频率为208Hz，第二气压值为0.5MPa，第二频率为215Hz；
当1.2m≦管道埋深<1.7m时，第一气压值为0.5MPa，第一频率为215Hz，第二气压值为0.6MPa，第二频率为225Hz。
3.如权利要求1所述的燃气PE管线定位方法，其特征在于，所述将气动振动器固定在埋地PE管线冒出地面的暴露点上的步骤之后还包括：
当1.7m≦管道埋深<2.2m时，气动振动器的气压调节为0.6MPa，信号接收机的测试频率调节为225Hz；
在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号，并将信号最强点确定为管线的定位点；
在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；
当距离接入点8m-10m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位。4.如权利要求1-3任一项所述的燃气PE管线定位方法，其特征在于，所述采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点的步骤包括：
以气动振动器的接入点为中心，按照信号接收机和接入点之间的距离进行一个以中心为基础的扇形测量或十字测量，来进行信号采集，至少采集4个点位，将信号最强点确定为管线的定位点。
5.如权利要求4所述的燃气PE管线定位方法，其特征在于，信号最强点的信号接收数值在90％及以上。
6.如权利要求1-3任一项所述的燃气PE管线定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括：
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权 利 要 求 书
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在找到定位点时所用的气压、测试频率的基础上，当每次加大0.1MPa的气压，并相应调整测试频率时，判断信号接收机在定位点采集到的信号是否显示明显；
若是，则管道埋深为测试频率所对应的深度；若否，则管道埋深为找到定位点时所采用的深度。
7.如权利要求1-3任一项所述的燃气PE管线定位方法，其特征在于，所述气动振动器的型号为气动震动振动器GT-04。
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说 明 书
一种燃气PE管线定位方法
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技术领域
[0001]本发明涉及管线探测技术领域，尤其涉及一种燃气PE管线定位方法。
背景技术
[0002]城市地下管线，种类繁多，埋设环境复杂，且一些年久的管线没有图纸资料，无法确定其准确位置，而燃气管线投运后的维修、改造等情况下又需要及时准确的找到管道位置，这成为燃气企业头疼的难题。在各种材质的管线中PE管道本身具有重量轻、造价低、易于埋设和维修等优点，在管道工程上越来越广泛的被应用。但是由于PE管道不导电、不导磁，基本绝缘，因此常规的探测手段无法对其精准定位。发明内容
[0003]本发明的主要目的在于提供一种燃气PE管线定位方法，旨在解决常规的探测手段无法对PE管线精准定位的问题。[0004]为实现上述目的，本发明提供的一种燃气PE管线定位方法，包括以下步骤：[0005]将气动振动器固定在埋地PE管线冒出地面的暴露点上；[0006]当30cm≦管道埋深<1.7m时，调节气动振动器的气压至第一气压值，调节信号接收机的测试频率为第一频率；
[0007]在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号，并将信号最强点确定为管线的定位点；
[0008]在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；
[0009]当距离接入点25m-35m时，调节气动振动器的气压至第二气压值，调节信号接收机的测试频率为第二频率，采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点，并每隔上一定位点3m-5m处采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；其中，所述第二气压值大于所述第一气压值，所述第二频率大于所述第一频率；[0010]当距离接入点50m-70m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位；[0011]顺次连接各定位点，确定管道位置。[0012]优选地，
[0013]当30cm≦管道埋深<80cm时，第一气压值为0.3MPa，第一频率为200Hz，第二气压值为0.4MPa，第二频率为208Hz；
[0014]当80cm≦管道埋深<1.2m时，第一气压值为0.4MPa，第一频率为208Hz，第二气压值为0.5MPa，第二频率为215Hz；
[0015]当1.2m≦管道埋深<1.7m时，第一气压值为0.5MPa，第一频率为215Hz，第二气压值为0.6MPa，第二频率为225Hz。[0016]优选地，所述将气动振动器固定在埋地PE管线冒出地面的暴露点上的步骤之后还包括：
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说 明 书
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当1.7m≦管道埋深<2.2m时，气动振动器的气压调节为0.6MPa，信号接收机的测试
频率调节为225Hz；
[0018]在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号，并将信号最强点确定为管线的定位点；
[0019]在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；
[0020]当距离接入点8m-10m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位。[0021]优选地，所述采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点的步骤包括：
[0022]以气动振动器的接入点为中心，按照信号接收机和接入点之间的距离进行一个以中心为基础的扇形测量或十字测量，来进行信号采集，至少采集4个点位，将信号最强点确定为管线的定位点。[0023]优选地，信号最强点的信号接收数值在90％及以上。[0024]优选地，所述定位方法还包括：[0025]在找到定位点时所用的气压、测试频率的基础上，当每次加大0.1MPa的气压，并相应调整测试频率时，判断信号接收机在定位点采集到的信号是否显示明显；[0026]若是，则管道埋深为测试频率所对应的深度；[0027]若否，则管道埋深为找到定位点时所采用的深度。[0028]优选地，所述气动振动器的型号为气动震动振动器GT-04。[0029]与现有的管道定位方法相比，本发明提出的技术方案至少具备以下有益效果：[0030](1)由于振动器捆绑在管道上，在给振动器气压时，整根管道都会剧烈振动，不管是埋藏部分还是裸露在外部分，都会产生振动。振动器与管道、管道与土壤，在它们之间的相互作用下，使振动信号的范围沿管道周围扩散。因此，信号接收器能更清晰的接收到信号。[0031](2)振动器给予的振动力度可根据气压调整，可马上启动、停止，速度快，低噪音，振动力大，安全。另外，由于振动器的使用频率为200-225Hz，发射机的频率较低，可以减小对管道的损坏。[0032](3)通过调节气压大小，对管道的振动加大减小，从而满足深度的测量和对有效测量范围的加大。[0033](4)结合仪器的多点位数据采集，让仪器的传感器在远离振源的可测试范围内进行频谱分析和数据采集，取采集数据和频谱的最高值，从而进行准确的判断。附图说明
[0034]图1为本发明燃气PE管线定位方法第一实施例的流程示意图；[0035]图2为本发明燃气PE管线定位方法第二实施例的流程示意图。[0036]本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式
[0037]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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说 明 书
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请参照图1，图1为本发明第一实施例提出的燃气PE管线定位方法。在该实施例中，
所述燃气PE管线定位方法包括：[0039]步骤S100，将气动振动器固定在埋地PE管线冒出地面的暴露点上；[0040]步骤S200，当30cm≦管道埋深<1.7m时，调节气动振动器的气压至第一气压值，调节信号接收机的测试频率为第一频率；[0041]步骤S300，在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号，并将信号最强点确定为管线的定位点；[0042]步骤S400，在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；[0043]步骤S500，当距离接入点25m-35m时，调节气动振动器的气压至第二气压值，调节信号接收机的测试频率为第二频率，采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点，并每隔上一定位点3-5m处采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；其中，所述第二气压值大于所述第一气压值，所述第二频率大于所述第一频率；[0044]步骤S600，当距离接入点50m-70m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位；
[0045]步骤S700，顺次连接各定位点，确定管道位置。[0046]深度会使振动信号衰减，因为信号由下至上向周围传播，经过土壤会使振动信号一节节衰减，使判断不准确。经过测试发现，在振源附近无法进行测量，需要远离振源，管道中心位置最佳，又因为信号沿管道会有衰减，所以测试范围会有。使用声振法振动管道进行定位测试有可能会导致管道接口处松动，破裂，或使管道上问题进一步因为振动而扩大。
[0047]针对上述问题，在对管道定位进行声振法测试时，本发明通过调节气压的大小，对管道的振动加大减小，从而满足深度的测量和对有效测量范围的加大。因为在管道的正上方时信号最强，所以再结合仪器的多点位数据采集，让仪器的传感器在远离振源的可测试范围内进行频谱分析和数据采集，取采集数据和频谱的最高值，从而进行准确的判断。[0048]以下为针对不同的管道埋深所调节的气压和频率：[0049]当30cm≦管道埋深<80cm时，第一气压值为0.3MPa，第一频率为200Hz，第二气压值为0.4MPa，第二频率为208Hz；
[0050]当80cm≦管道埋深<1.2m时，第一气压值为0.4MPa，第一频率为208Hz，第二气压值为0.5MPa，第二频率为215Hz；
[0051]当1.2m≦管道埋深<1.7m时，第一气压值为0.5MPa，第一频率为215Hz，第二气压值为0.6MPa，第二频率为225Hz。[0052]因为在振源附近，信号沿管道的振动范围较大，数值偏高。无法准确测试。而距振源较远时，信号扩散范围会相对的较小，所以距发射源4米处进行测试最佳。[0053]在具体实施时，从距接入点4米处开始，如果30cm≦管道埋深<80cm，发射机气动振动器给0.3MPa气压，接收机设置测试频率为200Hz，如若管道埋深不变，那就每隔一个4米进行测试，在依次测试到30米后进行一个气压和频率的调节，气动振动器气压加至0.4MPa，接收机测试频率调至208Hz，接着每隔一个4米进行测试，在依次测试到60米后重新找接入点，继续探测，最后依次连接强点，即可确认管道位置。80cm≦管道埋深为<1.2m时，发射机气压
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说 明 书
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调节为0.4MPa，测试频率调为208Hz，进行上述同样的测试，在依次测试到30米后进行一个气压和频率的调节，气动振动器气压加至0.5MPa，接收机测试频率调至215Hz，进行上述同样的测试，确认管道位置。1.2m≦管道埋深为<1.7m时，发射机气压调节为0.5MPa，测试频率调为215Hz，进行上述同样的测试，依次测试到30米后进行一个气压和频率的调节，气动振动器气压加至0.6MPa，接收机测试频率调至225Hz，进行上述同样的测试，确认管道位置。[0054]气动振动器的型号为气动震动振动器GT-04。在0.2MPa气压下，频率是192Hz；在0.3MPa气压下，频率是200Hz；在0.4MPa气压下，频率是208Hz；在0.5MPa气压下，频率是215Hz；在0.6MPa气压下，频率是225Hz。[0055]请参照图2，为本发明燃气PE管线定位方法的第二实施例，基于本发明燃气PE管线定位方法的第一实施例，所述将气动振动器固定在埋地PE管线冒出地面的暴露点上的步骤之后还包括：
[0056]步骤S210，当1.7m≦管道埋深<2.2m时，气动振动器的气压调节为0.6MPa，信号接收机的测试频率调节为225Hz；[0057]步骤S310，在距离气动振动器的接入点3m-5m处，采集信号接收机的信号，并将信号最强点确定为管线的定位点；[0058]步骤S410，在距离上一定位点3m-5m处再次采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点；[0059]步骤S510，当距离接入点8m-10m时，将气动振动器固定在新的暴露点上，继续探测定位。
[0060]在1.7m≦管道埋深<2.2m时无法进行一个长的监测，而且实时检测的测试长度达不到30米，只有10米左右。因此，在测试到8m-10m长度时，需要开挖确定管道，气动振动器固定在此，然后再依次测量。
[0061]所述采集信号接收机的信号，将信号最强点确定为管线的定位点的步骤包括：[0062]以气动振动器的接入点为中心，按照信号接收机和接入点之间的距离进行一个以中心为基础的扇形测量或十字测量，来进行信号采集，至少采集4个点位，将信号最强点确定为管线的定位点。信号最强点的信号接收数值在90％及以上。[0063]在本发明燃气PE管线定位方法的第三实施例中，基于本发明燃气PE管线定位方法的第一或第二实施例，所述定位方法还包括：[00]在找到定位点时所用的气压、测试频率的基础上，当每次加大0.1MPa的气压，并相应调整测试频率时，判断信号接收机在定位点采集到的信号是否显示明显；[0065]若是，则管道埋深为测试频率所对应的深度；[0066]若否，则管道埋深为找到定位点时所采用的深度。[0067]具体地，在已知管道位置不知道深度的情况下：假如我们是使用0.3MPa气压，200Hz的频率找到这个管道的。然后在基于这个频率的基础上，加大频率，进行深度的测量。[0068]每一次加大0.1MPa气压，频率也会随着加大，在接收机上也进行频率的参数改变，调至对应频率，如果所接收的信号强烈明显，那管道就对应的在那个深度。反之，如加大后信号显示不明显，那就还是初始测量的参数所对应的深度。下表给出在测试管道埋深时，振动器和接收机所设置的参数。
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说 明 书
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振动器气压(MPa)接收机测试频率(Hz)管道埋深(m)0.3200[0.3,0.8)0.4208[0.8,1.2)0.5215[1.2,1.7)0.6225[1.7,2.2)[0070]通过管道埋深和管道位置的双向测试来相互验证数据的准确性。[0071]在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“另一实施例”、“其他实施例”、或“第一实施例～第X实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料、方法步骤或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。[0072]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。[0073]上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。[0074]上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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图2
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