KD-2124A 電纜路徑探測及識別儀的主動探測和被動探測

時間：2021/12/29閱讀：271

KD-2124A 電纜路徑探測及識別儀（帶A子架定點）的主動探測和被動探測

第一章主動探測

一、路徑探測

1、安裝測深輔助傳感器（若選配）：

若購買時選配了測深輔助傳感器，則按右圖所示，

將其插入到接收機相應的安裝位置。

2、接收機操作界面：

長按接收機開關/靜音鍵，打開接收機電源，屏幕顯示和鍵盤說明如下圖：

主動探測接收機操作界面示例

3、設定接收頻率:

按頻率鍵切換接收頻率。注意：發射和接收的頻率必須一致。

以下頻率供選擇：

●復合頻率：640Hz，1280Hz，能夠進行防誤跟蹤提示。

●單一頻率：8kHz，33kHz，82kHz，197kHz。

●工頻：50或60Hz，無需發射機。

●外加電流陰極保護（CPS）信號頻率：100或120Hz，無需發射機。

如果某些需要的頻率不能切換，則需長按標定鍵，進入信息和菜單設置界面，使能需要的頻率，詳見第一章第六節：接收機信息和菜單設置（P6-P7）。

注意：長按頻率鍵為切換主動頻率和被動頻率。

4、選擇模式：

按模式鍵，可以選擇寬峰、窄峰、音谷、歷史曲線共四種響應模式。

▲寬峰模式：

為下水平線圈的信號響應，管線正上方的信號*。優點為響應靈敏度高，響應范圍大；缺點為響應曲線變化緩慢，不利于并行管線的區分。

▲窄峰模式：

為下水平線圈和上水平線圈的差分信號響應，與寬峰法類似，優點為響應曲線更陡，利于并行管線的區分；缺點為靈敏度降低。

▲音谷模式：

為垂直線圈的信號響應，管線正上方信號最弱，兩側信號變化迅速。優點為利于目標管線的精確定位；缺點為易受干擾，強干擾下可能錯誤響應。

▲歷史曲線模式：

記錄下水平線圈和垂直線圈的信號幅值歷史曲線，可用于判斷峰值和谷值是否重合，以便于管線的精確定位；也可用于被動探測多條管線的判斷；也可用于電纜相間短路故障的查找。

不同模式下的響應如下圖所示：

不同模式下的信號響應

5、增益調整：

短按增益+/-鍵，調整增益，屏幕正下方顯示增益分貝值。

長按增益+鍵，增益自動調節，當前信號幅值被自動調整在100%。

長按增益-鍵，增益自動調節，當前信號幅值被自動調整在40%。

6、根據信號幅值和聲音進行管線跟蹤（傳統方法）：

在靠近發射機，又確保不會受其干擾的位置開始探測：

◆使用卡鉗法和感應法時，發射機均會在近距離內產生干擾，干擾的距離和發射功率及頻率有關，功率越大、頻率越高則干擾越強。

◆接收機和發射機的最小距離往往需要試驗確定，但卡鉗法5m之外，感應法20m之外可認為無干擾。

使用峰值模式（寬峰或窄峰）找到信號*的點，從此點開始進行管線跟蹤。左右擺動接收機，信號幅值將會按照圖4-1-4所示的規律強弱變化，跟蹤峰值位置（峰值模式下的信號*點）或谷值位置（音谷模式下的信號最弱點），直至找到整條管線的路徑。

使用音谷模式能夠提高跟蹤速度，管線正上方信號最弱，兩側信號迅速增強。由于音谷模式易受干擾，應每隔一段時間改為峰值模式，以驗證管線的正確位置。

接收機揚聲器的聲音輸出能夠實時反映當前的信號強弱，對跟蹤管線有一定的幫助，但此功能主要服務于習慣使用傳統路徑儀的用戶，而使用羅盤功能，能夠更加快速直觀的跟蹤管線，一般無須聲音提示，故開機默認關閉揚聲器。

若需要，可以短按開關/靜音鍵，打開或關閉揚聲器。

7、羅盤導向快速跟蹤（新方法）

當接收機接近管線上方時，屏幕中央的羅盤能直觀

顯示接收機下方的管線位置，可以對管線進行快速跟蹤。

觀察羅盤中表示管線的直線位置和角度，并相應調整接收機

的位置，當直線垂直并位于羅盤中心時，接收機即位于管線正上方。

注意：

●當鄰近管線也有較強的信號，且接收機位于其附近時，也會有羅盤指示，但顯示的可能是鄰近管線，而不是目標管線，注意區分。

●鄰近管線的干擾較大、埋深很深或電流很弱時，羅盤指示可能會出現偏差，如果需要精確定位，請參照本章第三節：精確定位。

8、防誤跟蹤（跟蹤正誤提示功能）

鄰近管線信號一般小于目標管線，但接收機的響應與管線深度相關，可能目標管線變深，而鄰近管線變淺，造成接收機在二者上方的響應幅值差距不大，從而無法分辨。另外有些原因會直接造成鄰近管線與目標管線的電流大小相近，造成識別更加困難。

通過測量電流相位可以實現跟蹤正誤提示，實現防誤跟蹤。

使用跟蹤正誤提示功能時，接收機實時測量電流相位，并與基準相位進行比較。記錄基準相位的過程即為標定，標定數據關機不會丟失。

注意：使用跟蹤正誤提示功能，必須工作在640Hz或1280Hz頻率，其他頻率不顯示相位表盤。

在距離發射機較近但不會受其干擾的距離（如5-10m），明確探知目標管線的位置，在其正上方，背向發射機，面向管線末端，短按標定鍵，標定鍵正上方對應位置變為橙色，并顯示問號：？，詢問是否要進行相位歸零標定，若按其他鍵，將取消標定操作，若再次按標定鍵，顯示：OK！，提示標定完成，當前相位歸零：相位表盤指針指向正上方，表盤下的角度變為0°，標定后的電流相位測量均以此作為基準。

在對另一條管線探測或識別時，必須針對需要探測的目標管線重新進行標定。

在跟蹤管線的過程中，觀察相位表盤，如果指針基本指向上方，表盤底色為綠色，說明在待測管線上方。若基本指向下方，且表盤底色變為橙色，說明可能跟蹤到了鄰近管線，如右圖所示

鄰近管線的信號幅值可能小，也可能大，而且也可能會有羅盤指示。如果是超長距離管線，由于分布電容的影響，相位偏離會逐漸加大，當達到一定程度影響判斷時（例如大于45°），可在確信目標管線的正上方，重新做一次標定，相位指針會重新回到正上方。

進行防誤跟蹤的過程如下圖所示：

9、輻射探測

輻射法探查需要發射機使用輻射感應方式發射信號進行配合，且需要兩名操作員。在探查之前，確定要搜索的區域和管線通過該區域可能的方向，發射機工作在輻射方式，并設定發射機和接收機的頻率使之一致。一人操作發射機，一人操作接收機，發射機和接收機均垂直于管線。兩人間隔20m左右，同時沿垂直于管線的方向平行移動，當發射機經過管線時，信號被感應到管線上，接收機同時接收信號。觀察接收機響應，在管線上方將有峰值響應，在地面上作好標記，如下圖所示：

輻射法區域探查

在一個方向探查完后，交換發射機和接收機的位置，再反向探查一遍。

所有可能的方向都需要進行探查。

所有管線的位置都做好標記后，將發射機依次放在每一條管線的上方，用接收機跟蹤每一條管線直至離開要探查的區域。

輻射法探查是區域管線探查可靠的方式，但由于輻射法本身的限制（例如：要求管線必須接地、有鋼筋網的混凝土路面不能使用等），也不能保證探查到所有管線。

10、精確定位

羅盤在受強干擾、信號過于微弱或鄰近管線的影響時，可能出現偏差，若需要更加精確地定位管線，可采用如下方法修正：

找到目標管線的大致位置后，使用寬峰或窄峰法，并調整合適的增益：

a. 保持接收機與預計的管線方向垂直，找到響應最大的點。

b. 不要移動接收機，將其原地轉動，找到響應最大的角度。

c. 保持角度，左右移動接收機，找到響應最大的點，作好標記。

可以重復上述步驟，以提高定位精度。過程如下圖所示：

精確定位

改用音谷法，按照步驟b確定的角度，找到相應最小的點，作好標記。

如果峰值和谷值位置相同，則定位是準確的。如果不同，則說明可能存在鄰近管線，受其影響，定位不準確，需要修正。

如右圖所示，峰值和谷值點均偏向管線的同一側，實際位置在峰值點的另一側，距峰值點的距離為峰谷距離的一半。

使用歷史曲線模式能夠快速判斷信號峰值和谷值位置是否重合。

短按模式鍵，切換至歷史曲線模式，從管線的一側勻速平移至另一側，屏幕顯示峰值和谷值隨時間變化的響應曲線。以下圖為例，其峰值和谷值明顯不重合，需要進行修正。

歷史曲線示例

操作說明：

1. 信號幅值顯示的是寬峰法的信號響應。

2. 左側為信號百分比標尺。

3. 左上方為峰值法和谷值法信號的顏色提示。

4. 曲線過大失真，可以減小增益；曲線過小可以增大增益。

5. 短按存儲鍵，能夠暫停曲線記錄，右上角顯示暫停標志，再次短按存儲鍵，將繼續記錄。

6. 長按存儲鍵，清除曲線，重新開始。

二、深度測量

1、實時測量

當判斷接收機基本處于管線正上方時，進行實時深度與和電流測量，在屏幕右側顯示，如右圖所示：

●當羅盤顯示的管線垂直且位于羅盤中央時，接收機位于管線正上方，此時測深最準確。水平偏離（管線在羅盤左或右側）越大，深度越偏大，電流越偏小。水平偏距和傾斜角度大于儀器設定值時，深度和電流顯示消隱。

●相位指針朝向何方不是實時深度測量的先決條件，但在640Hz和1280Hz頻率下，相位指針指向上方表示跟蹤正確，表示當前位于目標管線（而不是鄰近管線）的上方，是一個重要的參考。在其他頻率，不出現相位指針。

●如果信號幅值除了顯示百分比，還顯示失真字樣，如：“135% 失真！“，說明發射信號過強，接收機飽和失真，此時測深誤差會隨失真程度的增大而增大，需要操作發射機按鍵減小輸出水平，直至不再提示失真。

2、平均測量

若各種原因造成深度顯示不穩定，可以按測量鍵，進行連續平均測量，以得到逐漸穩定和準確的測量結果。

按測量鍵后，其鍵對應位置變為橙色，且顯示平均的次數，如“48Avg"表示當前進行了48次平均。最多平均600次（1分鐘），超時自動退出。也可以隨時短按一次測量鍵退出平均。實時深度和電流的下邊，帶尖括號的數值為平均測量結果，如右圖所示：

3、通過測深輔助傳感器（若選配）測量信號畸變提高測量可信度

使用測深輔助傳感器測量信號畸變，是提高測深可信度的方法。

安裝了輔助測深傳感器（若選配），且羅盤中的管線基本垂直時，將自動顯示測深輔助線，如右圖所示：羅盤中的粗線表示管線，旁邊的紅色細線為測深輔助線。

當管線不在羅盤中心時，兩線一般不重合。若管線位于羅盤中心，但兩線仍然不重合，說明因各種原因信號發生畸變，此時測深不準確（一般為測量偏大，電流偏小）。

當管線位于羅盤中心，且兩線重合，說明信號無畸變，測深準確！

兩線重合度越高，測深結果越可信。

4、通過峰谷重合提高測量可信度

參照上一節中的“精確定位"（P29）的描述，若判斷峰谷重合，則此時在其正上方測深是可信的，否則不準確（一般為測量偏大，電流偏小）。

可以使用歷史曲線模式，快速判斷峰值和谷值位置是否重合。

短按模式鍵，切換至歷史曲線模式，從管線的一側勻速平移至另一側，屏幕顯示峰值和谷值的響應曲線（操作方法詳見P30），以下圖為例，a圖的峰谷重合，測深可信；b圖的峰谷不重合，此時測深不準確。

峰谷重合示例

5、羅盤靶標法測深

A．深度：使用羅盤找到管線，向左平移，直到羅盤中顯示的管線和靶標較小的綠色圓環左相切，在地面做好標記；再向右平移，直到管線和靶標綠色圓環右相切，也在地面做好標記，兩標記點間的距離等于管線深度，如下圖A所示。

B．兩倍深度：使用羅盤找到管線，向左平移，直到羅盤中顯示的管線和靶標較大的藍色圓環左相切，在地面做好標記；再向右平移，直到管線和靶標藍色圓環右相切，也在地面做好標記，兩標記點間的距離等于兩倍深度，如下圖B所示。

可以分別測得深度和兩倍深度，進行交叉驗證。

羅盤靶標法測深

6、寬峰80％法測深

使用寬峰法，找到管線上信號*的點，長按增益+鍵，自動增益調節幅值為100%；然后左右水平移動接收機，找到兩個信號幅值減弱到80%的點，則兩點之間的距離等于管線深度。幅值條下方的水平測深提示條可以幫助判斷幅值的變化是否達到預設值，如下圖所示：

7、窄峰70％法測深

使用窄峰法，找到管線上信號*的點，長按增益+鍵，自動增益調節幅值為100%；然后左右水平移動接收機，找到兩個信號幅值減弱到70%的點，則兩點之間的距離等于管線深度。幅值條下方的水平測深提示條可以幫助判斷幅值的變化是否達到預設值，如下圖所示：

優點：窄峰70%法相比于寬峰80%法，70%法的抗干擾（尤其是遠場干擾）能力比較強。

缺點：寬峰80%法沒有理論誤差，而70%法的理論誤差隨深度增加而增大，在小于2m時，理論上基本*，大于2m后理論誤差開始增加，4.75m時理論相對誤差5%，8m時理論誤差達到10%，測量值均比實際值偏大。注意：以上所述，不論寬峰80%法還是窄峰70%法，均指理想情況下的理論相對誤差，而實際測試，均會因各種原因引入附加誤差。

建議：深度較淺時使用窄峰70%法，強抗干擾，精度也可基本滿足，但大深度時注意誤差增加，建議與其他方法進行交叉驗證。

8、音谷45°法測深

使用音谷法，找到管線上信號最弱的點A；再將接收機傾斜45°，向管線的一側移動，直至找到另一個信號最弱的點B；再將接收機向另一個方向傾斜45°，向管線的另一側移動，再找到一個信號最弱的點C。

一般情況下，深度Depth等于AB，也等于AC。鄰近管線可能會造成信號谷值出現位置不在管線正上方，所以認為深度Depth等于BC的一半將更加精確。

注意，在將接收機傾斜時，注意觀察接收機上的標志線，當一根標志線水平于地面，另一根垂直于地面時，接收機正確的傾斜了45°。

9、技巧和注意事項

●揚聲器的輸出對實時測深略有影響，所以在習慣羅盤法探測后，應盡量將揚聲器靜音。

●驗證深度值是否可信的方法：將接收機貼近地面測量一次，將其提高0.5m（或2ft）再測量一次，兩次深度數據之差如在0.5m（2ft）左右，則結果可信。

●如果使用輻射法發射信號，測量誤差將比直連法或卡鉗法大。如果必須使用輻射法，接收機和發射機的距離應盡量遠離，至少在20m以上。

●盡量不要在管線轉彎或三通（電纜T接）附近進行測量，應保證接收機距離轉彎或三通處5m以上。

●測量得到的深度是指接收機最底部和管線中心的距離，而管線頂部的深度是小于測深讀數的，當管線直徑較大時差距更加明顯。

●根據電流值可以幫助識別目標管線。在某些情況下，并排管線電流小但深度淺，造成鄰線信號反而比目標管線信號大，易造成錯誤跟蹤。分別測量并排管線的電流，電流最大（而不是信號*）的管線是目標管線。

●根據電流值隨距離的變化，可以幫助分析管線狀況。發射機給目標管線施加信號，隨距離的增加，電流強度會逐漸變小（逐漸泄漏返回發射機），衰減程度與管線類型及土質有關。如果電流的衰減速度保持穩定，而沒有發生突然的下降，說明管線正常。若發生電流突降，一種情況是管線在此處有三通（電纜T接），電流被分流；另一種情況是在此處發生絕緣破損而接地。

●電流測量是在正確的深度測量基礎上進行的，如深度數據不可信，則電流值亦不可信。

第二章被動探測

被動（無源）探測不需要發射機對管線施加信號，僅使用接收機利用管線自身輻射的信號來探測管線。

一、路徑探測

1、選擇頻段:

長按頻率鍵，切換至被動探測頻率，頻率鍵對應位置變為橙色，短按頻率鍵切換接收頻段，以下頻段供選擇。

●ALL：全頻段，工頻+射頻

全頻探測，最多同時顯示三條管線。

不顯示信號幅值。

右側顯示管線的頻率和實時深度，其顏色和羅盤中的管線顏色對應。

●PWR：工頻頻段

工頻段探測管線發出的工頻及其諧波輻射信號。

僅顯示一條管線，顯示工頻段的幅值。

某些管線也會輻射工頻信號，所以工頻探測到的管線不一定是電力電纜。

●RAD：射頻頻段

射頻段探測的是管線感應環境中的射頻電磁場（主要是各國的長波電臺信號），再進行二次輻射發出的信號，非常微弱。

最多同時顯示兩條管線，僅顯示信號較強的頻率對應的幅值。

電力電纜不僅輻射工頻信號，也會輻射射頻信號。

2、管線區分:

任一條管線都可能既輻射工頻信號，也輻射射頻信號，被動探測信號不穩定，且受環境影響很大，不同頻段的信號表示的管線同時呈現在羅盤中，可能不會*重合，所以當幾條不同顏色的管線同時在羅盤上出現，其間距很近、基本平行，深度相似，則很可能是一條管線，但也不排除多條管線的可能，需要根據敷設圖紙和環境進行綜合判斷，如下圖示例。