黃國強

中石化天然氣川氣東送管道分公司

［摘 要］本文結合中石化川氣東送巡線(xiàn)隊日常光纜定位探測工作，對常用探測方法進(jìn)行總結，分析影響探測精度的各種因素，提出相應的改進(jìn)措施。

［關(guān)鍵詞］光纜位置 探測技術(shù)

在第三方施工作業(yè)之前，巡線(xiàn)隊首先要將管道光纜的具體位置（埋深、走向）探明，以便于后續管道保護工作的順利實(shí)施,然而，很多情況下無(wú)法準確探測光纜的位置。提高地下光纜定位探測的準確性，是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

本文以RD8000探測儀為例，通過(guò)總結常用光纜探測方法，提出了提高光纜定位探測精度的實(shí)際措施，從而為防止第三方施工破壞光纜創(chuàng )造有利條件。

1 探測儀的工作原理

RD8000探測儀中的發(fā)射機產(chǎn)生特定頻率電磁波，并通過(guò)不同的發(fā)射連接方式將發(fā)送信號傳送到地下光纜的金屬部件（鋁箔或加強芯）上，地下金屬部件感應到電磁波后，在金屬部件表面產(chǎn)生感應電流，感應電流就會(huì )沿著(zhù)金屬部件向遠處傳播，在電流的傳播過(guò)程中，又會(huì )通過(guò)該地下金屬部件向地面輻射出電磁波，這樣當管線(xiàn)定位儀接收機在地面探測時(shí)，就會(huì )在光纜正上方的地面接收到電磁波信號，地下管線(xiàn)探測儀通過(guò)接收到的信號強弱變化就能判別光纜的位置和走向。如圖1所示。

圖1 探測儀工作原理圖

2 常用的光纜探測方法

2.1 感應法信號探測

2.1.1 設備操作

（ 1）發(fā)射機。打開(kāi)發(fā)射機電源，調節頻率，用增益鍵調節輸出信號。頻率調到8KHz，面朝檢測方向放置在光纜正上方。發(fā)射機表盤(pán)如圖2所示。

圖2 發(fā)射機表盤(pán)

（ 2）接收機。打開(kāi)接收機電源 ，調節頻率 ，通過(guò)向上/向下箭頭 調節信號，用天線(xiàn)鍵 來(lái)進(jìn)行谷峰值、峰值、谷值、信號天線(xiàn)模式的切換。頻率調到8KHz（與發(fā)射機頻率要保持一致）。接收機表盤(pán)如圖3所示。

圖3 接收機表盤(pán)

2.1.2 探測

（ 1）工作人員持接收機徒步沿光纜進(jìn)行探測，與光纜垂直移動(dòng)，搜索光纜，必要時(shí)旋轉一下接收機，擺正其與光纜的方向。如圖4所示。

圖4 感應法測試模擬圖

（ 2）把接收機調到谷值法，沿著(zhù)光纜走動(dòng)并左右擺動(dòng)接收機，箭頭對準的點(diǎn)就是光纜的位置。如圖5所示。

圖5 谷值法示意圖

（ 3）確定光纜位置后轉動(dòng)接收機，注意觀(guān)察讀數的變化。接收機與光纜走向垂直時(shí)，讀數最大；接收機與光纜走向平行時(shí)，讀數最小。假如用峰值法，數字最大時(shí)就是光纜的位置。如圖6所示。

圖6 峰值法示意圖

（ 4）采用箭頭法快速跟蹤光纜，效率最高。如圖7所示。

圖7 箭頭法示意圖

（ 5）連續擺動(dòng)接收機并延光纜方向前進(jìn)，跟蹤光纜的走向，邊走邊擺動(dòng)接收機，保證光纜就在腳下。

2.1.3 注意事項

（ 1）發(fā)射機正下方且與發(fā)射機方向一致的管線(xiàn)的信號最大，所以施加信號之前知道管線(xiàn)的準確位置和走向是非常重要的。

（ 2）無(wú)源探測距離較短，只有約100米的有效探測距離。

（ 3）無(wú)源探測適用于單獨一根光纜線(xiàn)路和偏離管道的光纜檢測。

（ 4）抗干擾較差，如周邊存在其他管道或埋地光纜，對測試影響較大。

（ 5）為確保測量準確，一般需要遠離發(fā)射機30米遠測埋深。

2.2 夾鉗法信號探測

2.2.1 設備操作

發(fā)射機的操作如2.1.1中（ 1）所述，在調節輸出信號后連接夾鉗，夾鉗直接套在光纜上。

接收機的操作如2.1.1中（ 2）所述。

2.2.2 探測

（ 1）接通電源設置完畢后將夾鉗夾住光纜，工作人員持接收機徒步沿光纜進(jìn)行探測，與光纜垂直移動(dòng)，搜索光纜，必要時(shí)旋轉一下接收機，擺正其與光纜的方向。如圖8所示。

圖8 夾鉗法測試模擬圖

步驟（ 2）—（ 5）如2.1.2所述。

2.2.3 注意事項

（ 1）有源探測的距離為500米，其中0～200米范圍雷迪接收機信號穩定，能準確測試出光纜的位置； 200～500米范圍雷迪接收機信號有所減弱，只顯示單邊箭頭，但仍能探測出光纜的位置。

（ 2）有源探測適用于單獨光纜線(xiàn)路的檢測、多條光纜的檢測、管道與光纜同溝敷設的檢測、管道與光纜偏離的檢測。

（ 3）抗干擾較強，對于埋深低于1米的光纜，位置及深度的探測比較準確。

3 探測結果分析及保障措施

通過(guò)實(shí)際開(kāi)挖驗證，我們可以分析探測儀探測數據與實(shí)際埋深間的誤差。下面以武漢光纜支線(xiàn)中洲大橋段的5處測量點(diǎn)的數據進(jìn)行分析。如圖9、表1所示。

圖9 探測與實(shí)際開(kāi)挖測量對比分析圖

從表1我們不難看出，同等條件下采用夾鉗法測量數據較普通感應法更加精準，這主要是因為夾鉗法抗干擾能力更強。同時(shí)我們發(fā)現，無(wú)論是夾鉗法還是感應法與實(shí)際數據都存在一定的差異。通過(guò)分析，我們認為原因可以歸結為三個(gè)方面，并提出了相應的改進(jìn)措施，具體見(jiàn)表2。

在平時(shí)的光纜定位探測中，我們不僅要做好第一步測量工作，同時(shí)還要注意對測量結果進(jìn)行驗證，多方面確保數據的準確性。最簡(jiǎn)單的做法就是把接收機從地面提高0.5米重復進(jìn)行深度測量。如果測量到的深度增加的值與接收機提高的高度相同，表示深度測量是正確的。如果條件合適，深度的測量偏差為±2.5%。然而，有時(shí)不可能知道現場(chǎng)條件是否適合深度測量，在這種情況下可采用以下的技術(shù)措施進(jìn)行檢查。

（ 1）檢查15米范圍內信號是否相對穩定，并且在初始深度測量點(diǎn)的兩邊進(jìn)行深度測量；（ 2）檢查目標管線(xiàn)附近1至2米范圍之內是否有攜帶信號干擾的管線(xiàn)。這是造成深度測量誤差最常見(jiàn)的原因，鄰近管線(xiàn)感應了很強的信號可能造成±50%的深度測量誤差；

（ 3）在稍微偏離管線(xiàn)的位置進(jìn)行幾次深度測量，深度最小的讀數是最準確的，而且該處指示的位置也是最準確的。

4 結束語(yǔ)

準確探測地下光纜的位置，是管道保護工作的重要基石。只有通過(guò)不斷總結光纜測量的經(jīng)驗，

使作業(yè)人員掌握正確的測量方法和最佳的測量方式，采取多方面的的驗證措施，才能提高光纜的定位準確度，為后續工作奠定良好基礎。

作者簡(jiǎn)介：

黃國強，男， 1988年3月5日生，工學(xué)學(xué)士，助理工程師， 2012年6月畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），現在中石化天然氣川氣東送管道分公司從事管道保護工作。

《管道保護》2016年第4期（總第29期）