一、引言

      随着中国城市进程的加速，城市地下管线建设发展非常迅速。城市地下管线是城市赖以生存和发展的生命线，给人们带来了巨大的便捷。然而随着管线种类及数量不断增加的同时，管线在施工、改造之中出现的事故也是更为频繁，电信中断、燃气泄漏、自来水管破裂等情况屡屡发生。管线出现的事故往往危害是巨大的，威胁了人的生命安全，影响人们正常的生活，因此，施工、改造前的地下管线探测变得尤为重要，准确的管线资料是避免事故的前提。在实际进行管线探测工作时，管线探测仪的使用是准确完成工作的重要条件，而雷迪RD8000管线探测仪及LD6000管线探测仪作为性能、质量都较为优 越的物探仪器在生产中被广泛使用。

      二、工作原理

      由发射机产生电磁信号，通过不同的发射连接方式将信号传送到地下被测电缆上，地下电缆感应到电磁信号后，在电缆上产生感应电流，感应电流沿着电缆向远处传播，在电流的传播过程中，通过该地下电缆向地面辐射出电磁波，这样当管线定位仪接收机在地面探测时，就会在电缆上方的地面上接收到电磁波信号，通过接收到的信号强弱变化来判别地下电缆的位置、走向和故障。

      当交流电流在导体中流过时，会在导体周围产生交变的磁场，并且该磁场的磁力线都是以该导体为同轴的。此时如果将一电磁线圈放入该磁场中，线圈的两端就会产生感应电压。移动感应线圈，当线圈的方向与磁力线方向相同时，线圈两端产生的感应电压将会最 大。也就是说，当线圈方向与导体方向垂直时，感应电压最 大(如图1所示)，接收机信号最强烈;当线圈方向与导体方向平行时，感应电压最 小(如图2所示)，接收机信号最微弱。

图1 线圈方向与导体方向垂直

图2 线圈方向与导体方向平行

       三、实际工作中主要的探测方法

       RD8000及LD6000管线探测仪在实际生产应用中，工作方法是相同的，由于生产制造商的不同，在某些细节方面会产生差异。

       1．明显管线点的探测

      明显管线点是可视的出露于地面以上的各类管线，包含各类检查井、入地电缆、入地通信线、变电箱、灯箱、消防水龙头等不同类型的管线设备。

      (1)直连法

      针对上水管线、燃气管线、热力管线等由铸铁、钢材构成的金属管线在实际工作中往往采用直连法的方式进行探测。方法是将管线探测仪接地电缆的正极接到管线的出露点(在工作中需去除管线金属表面的防锈漆、泥土等杂质)，同时负极接通金属井圈等与大地相连接的金属接地物体(在附近没有金属接地物体的情况下可选用仪器内的接地棒与大地相连)，在连接好后进行调整，使发射机所显示电力信号的强度在100 mA以上，才能保证接收机所接收信号的稳定性及准确度(如图3所示)。

      (2)夹钳法

      针对电力、通信等线缆类管线，在实际工作中则采用夹钳法进行探测工作。方法是将管线探测仪的夹钳夹于出露的管线之上(保证夹钳接口处处于闭合的状态)，并将另一端与发射机相连(如图4所示)。连接好后，根据现场管线的情况调整发射机发射信号的强度，发射机信号太强则干扰大，信号弱则无法探测出管线。由经多次的工作实践可知RD8000管线探测仪在实际工作中往往将发射机信号强度调整至50%，而LD6000管线探测仪则将信号强度调整为两格是最为合理的。

      由于电力、通信等线缆类管线导电性能较好，所以在探测时接收机接收的信号较其他种类管线会更强。在工作中此类管线一般可以探测300～400 m的距离，信号好时，甚至可以延伸至700～800 m。在探测过程中，遇管线转折、断裂、埋深加深的情况时，信号强度会随之发生骤减，在遇到这种情况时应增加接收机的信号强度，在周围进行探测的同时关注显示的管线埋深情况是否合理。如管线转折则在信号骤变点的周围会继续探测出合理信号;如管线断裂，则信号将会继续微弱同时会出现埋深不准确的情况;当埋深加深时则在加大信号强度后会继续探测出合理的信号及稳定的埋深。

图6 示踪法管线探测

       2．隐蔽管线点的探测

      隐蔽管线点是指埋在地下无法直观看到的管线。在日常工作中，并不是所有管线都存在地面上可视的部分，由于场区面积及现场条件的限制，燃气管线、热力管线等检查井距离较远的管线及直埋于地下的电力线在场区内往往不会出现出露的管线点，为了保证场区内管线探测的完整性和准确性，隐蔽管线点的探测是必 不 可 少的。

     (1)感应法

      在完成场区明显管线点调查探测后，再次使用感应法进行盲探。与感应法探测明显管线点原理相同，只是在不清楚场区是否埋有无明显管线点的金属管线时，由一人手持发射机，一人手持接收机，在保证间距在20 m及以上的情况下沿场区相切，当切到与两人行走方向平行的金属管线时，接收机便会接收到电磁信号，便可探得管线的走向及埋深。当然在这种不可视的情况下是无法得知管线种类、管径等信息，可以沿管线铺设方向寻找是否有明显管线点或者进行挖探来确定管线的属性信息。

      使用该方法进行盲探时，感应的范围需覆盖整个场区，保证穿过场区的隐蔽金属管线均可被探测到。

      (2)被动源法

      1)电力法。感应法盲探后，需采用单接收机进行无缘法探测以验证已探测管线探测的准确性以及探查是否存在未探测出的管线。选用RD8000管线探测仪接收机自带的POWER模式(LD6000管线探测仪的电力模式)进行整个场区的盲探工作，与感应法相同，需保证探测的范围覆盖整个场区。

      使用该方法可探测出电力信号，只能确定大概位置，无法显示埋深。如场区内存在未探测出的电力管线，在电力法探测出后标定位置并采用感应法进行精 确探测。

       2)无线电法。无线电法与电力法探测的意义及方式相同，选用RD8000管线探测仪的RADIO模式(LD6000管线探测仪的无线电模式)进行探测。

      使用该方法可探测出通信管线、埋深较浅的热力管线、燃气管线以及某些上水管线，与电力模式一同作为探测后查漏补缺的重要手段。

       3)50 Hz法。50 Hz法是LD6000管线探测仪特有的探测方法，在探测时意义与方式同上。此种方法能够探测出包括电力法、无线电法可探得的所有管线，也可显示大概埋深，但其受干扰信号影响较大，且所显示埋深不准确，需采用感应法进行核实。

      四、天线模式的选择

      在探测过程中正确的选择天线模式是提高工作效率及准确性的关键。

       1．峰值模式

      峰值模式(如图7所示)是最敏感、最精 确的定位、定深模式，发射机放置于管线正上方时信号最为强烈。在探测过程中如需做管线点，一般选用峰值模式来确定管线的位置及埋深，是管线探测中使用最广泛、最有效的天线模式。

       2．谷值模式

      谷值模式(如图8所示)是当接收机放置于管线的正上方时，所显示的信号强度最 小。陡峭的谷值模式比峰值模式的使用更容易，但谷值模式比较容易受到干扰的影响，不能用来精 确定位，适用于无干扰的区域。而且在谷值模式下接收机只能指示管线的位置，而不能指示管线的方向，常常用于验证峰值模式探测位置的准确性。

图7 峰值模式

图8 谷值模式

      3．单天线模式

      单天线模式(如图9所示)比峰值模式灵敏度更高、区域更宽，对于定位埋深不同的管线在使用时更加的有效、快捷。但单天线模式不能够精 确定位定深，一旦使用该模式定位到目标管线后，要采用峰值或者谷值模式进行精 确定位。

      4．峰/谷值模式

      峰/谷值模式(如图10所示)可同时利用两种模式的优点，兼具峰值模式的准确性以及谷值模式中箭头导向的功能。沿着管线的路由向前走动时，左右摆动接收机，观察管线上方的谷值响应和管线两侧的峰值响应，当接收机跨越管线时，左右箭头将指示管线是在接收机的左侧或者右侧，往往用于长距离追踪管线时使用。在使用时，应每隔一段距离，将接收机调回峰值模式，对管线进行探测并验证其准确性。

图9 单天线模式

图10 峰/谷值模式

      五、RD8000管线探测仪与LD6000管线探测仪在实际应用中的比对

       1．直连法、夹钳法、感应法的比对

表1 管线探测仪比对表 m

      在进行感应法探测时，RD8000管线探测仪在接收机增益为100以下时，某些埋深较深的管线无法探测出来，只有增益在100以上才可探测出此类管线，该仪器在使用时信号的灵敏度稍差，但其信号稳定、受干扰信号影响较小。LD6000管线探测仪因为其33 kHz的接收机发射频率稍高于32．8 kHz，在接收机增益为90左右时即可探测出埋深较深的管线，但该仪器在使用时存在干扰信号时稳定性稍差。

       2．被动源模式中的比对

      两种仪器采用电力模式及雷达模式探测时效果大体相同，相比于LD6000管线探测仪，RD8000管线探测仪在进行被动源模式探测时稳定性较好。但LD6000管线探测仪特有的50 Hz模式由于探测信号灵敏、对上水管线探测效果较好、可显示大概埋深等优点在实际工作中也得到了广泛的应用。

       六、结 论

      由于城市地下管线空间隐蔽性和管线埋设多样性等特点，决定了地下管线探测必然是一项具有复杂性和涉及多方面学科的技术。探测埋设密集、种类繁多的地下管线时，采用单一探测方法及手段不能或难以确定管线的埋设情况，需结合现场的环境及管线探测仪的特点进行多种方法的综合探测、验证工作，已达到预期效果。

      本文简单阐述了管线探测仪的工作原理、方法、在使用中的注意要点以及两种管线探测仪的异同，RD8000管线探测仪及LD6000管线探测仪都是经常使用的仪器，各有优劣，在实际工作中应结合使用才能使两台仪器的优点得到充分的发挥。