【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大埋深金屬管道定位，具體涉及一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法及系統。
技術介紹
1、隨著國家經濟社會持續快速發展，公路、鐵路、管道等基礎設施建設項目遍地開花，與在役管道交叉、并行施工越來越普遍，保證在役管道的運行安全已成為新建項目的頭等大事，為了保證在役管道的安全，需要定時對在役管道進行檢測。
2、如授權公告號為cn202210921979.0，授權公告日為20240903的一種基于數字顯示的埋深管道定位方法，包括：采用多種探測方法初步獲取管道位置；根據所述探測方法的差異性確定復雜管道位置區域；基于垂直分量觀測法探測金屬管道；基于bp神經網絡搭建管道誤差置信度模型；基于數字顯示確定埋深管道的位置和深度，所述基于數字顯示確定埋深管道的位置和深度，具體包括：基于垂直分量觀察法建立管道埋深探測系統，根據管道埋深探測系統確定埋深管道位置和深度；對復雜管道確定各管道走向。
3、傳統的管道定位方法包括普通電磁法、慣導定位技術、聲波法、探地雷達及井測法，但普通電磁法、聲波法幾探地雷達無法對大埋深管道、電磁干擾環境中或者上方有構筑物中的復雜環境管道進行測量，慣導定位技術只能夠對停輸的管道進行測量，井測法無法對附近有其它管道、巖石地質穿越管道及電磁干擾環境中的管道進行測量，因此，為了保證對大埋深管道的測量，亟需設計一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法及系統解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種基于電磁法無損探測的大埋
2、為了實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：
3、一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，包括以下步驟：
4、s1.獲取數據，構建模型：
5、s1.1.獲取管道漏損時的磁場數據，并對數據進行歸納，后續再對數據進行分析，構建檢測模型；
6、s1.2.獲取管道位置的磁場數據，并對數據進行歸納，后再對數據進行分析，構建計算模型；
7、s.2測試準備：
8、s2.1.設置測試樁，在兩個測試電纜之間鋪設測試電纜，構成通電回路；
9、s2.2.對測試回路通電，而后用磁場接收傳感器沿著管道路徑行走，獲得管道各個位置的磁信號；
10、s3.數據分析與計算：
11、s3.1.對原始數據進行分析，并根據分析結果設置一個邊界條件；
12、s3.2.將分析的數據傳輸到檢測模型與計算模型中，而后檢測模型、計算模型會對磁場數據進行計算，根據計算的結果，可得到管道的位置信息與漏損信息。
13、進一步地，所述步驟s1.1中獲取的管道漏損時磁場數據為專業機構以往對地下管道測量的磁場數據，所述步驟s1.1中檢測模型依據磁感應強度、磁通量的計算公式和對比算法構成。
14、進一步地，所述步驟s1.2中獲取的管道位置磁場數據為專業機構以往對地下管道測量的磁場數據，所述步驟s1.2中計算模型依據麥克斯韋方程組構成磁場模型。
15、進一步地，所述步驟s2.2中磁信號數據為地磁傾角、重力場、儀器傾角、方位、場強分量、環境噪音、磁感應強度、磁通量數據。
16、進一步地，所述步驟s3.1中原始數據為磁信號數據，所述步驟s3.1中通過數據離群算法對數據進行處理，且數據出現離群值，可以考慮利用臨近點的數據，利用算法對該點計算得到一個預測值將其替換。
17、進一步地，所述步驟s3.1中邊界條件為檢測模型、計算模型中算法的標準邊界條件，且邊界條件需要經過現場的測量及校準，后續結合坐標系設定。
18、進一步地，所述步驟s3.2中檢測模型對數據進行處理時，會將步驟s1.1獲取的管道漏損時的磁場數據與步驟s3.1中分析的數據進行對比，若對比結果相同，管道相應位置出現漏損，若對比結果不相同，管道相應位置無漏損。
19、進一步地，所述步驟s3.2中計算模型分為誤差補償計算、測深計算及乘積計算，其中誤差補償計算采用最小二乘法公式，且具體如下所示：
20、
21、其中，n為多項式的最高次項，r2值為最大的擬合公式作為最終的補償公式值，xi、yi為管道位置測量點坐標。
22、進一步地，所述測深計算公式如下所示：
23、
24、其中，h為測深理論值，a為電流幅值，單位：a；f為電流信號的頻率，單位：hz；ω為電流信號的初始相位，單位：rad；μ0為空氣磁導率，單位:h/m；
25、所述乘積計算計算公式如下：
26、h＝h×r2
27、其中，h測深實際值，h為測深理論值，r2值為最大的擬合公式作為最終的補償公式值。
28、一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位系統，包括測試樁、被測管道、測量車、elf極低頻電源、通電電纜、磁場接收傳感器，所述測試樁通過導線與被測管道之間呈電性連接，所述elf極低頻電源通過通電電纜與兩個測試樁之間呈電性連接，所述磁場接收傳感器通過通訊的方式與測量車之間呈通信連接，所述磁場接收傳感器可裝備在無人機設備、快艇設備上，所述測量車內部設有計算機、顯示屏設備。
29、在上述技術方案中，本專利技術提供的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法及系統，有益效果為：
30、(1)本專利技術能夠滿足小于100m大埋深管道的測量，且具有較強的電磁抗干擾能力，可以探測到管道準確位置和埋深，適用多條管道近距離同溝敷設，不容易受附近管道干擾，還適用于水域、上方有建筑物等復雜環境中管道的測量，同時還能夠滿足對地下光纜、電纜的測量，大大提高了本專利技術的適用范圍。
31、(2)本專利技術所設計的檢測模型，磁場接收傳感器收集磁場數據時，檢測模型可以對數據進行處理，該過程，檢測模型會將管道漏損時的磁場數據與磁場接收傳感器收集的數據進行對比，實現了對管道是否有漏損問題的檢測。
32、(3)本專利技術所設計的計算模型，計算模型在對管道位置計算時，會進行誤差計算，后續再乘以測深理論值可以得到測深實際值，該計算模型消減了測試過程中的誤差，大大提高了該方法測深的精確性。
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1.一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S1.1中獲取的管道漏損時磁場數據為專業機構以往對地下管道測量的磁場數據，所述步驟S1.1中檢測模型依據磁感應強度、磁通量的計算公式和對比算法構成。
3.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S1.2中獲取的管道位置磁場數據為專業機構以往對地下管道測量的磁場數據，所述步驟S1.2中計算模型依據麥克斯韋方程組構成磁場模型。
4.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S2.2中磁信號數據為地磁傾角、重力場、儀器傾角、方位、場強分量、環境噪音、磁感應強度、磁通量數據。
5.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S3.1中原始數據為磁信號數據，所述步驟S3.1中通過數據離群算法對數據進行處理，且數據出現離群值，可以考慮利用臨
6.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S3.1中邊界條件為檢測模型、計算模型中算法的標準邊界條件，且邊界條件需要經過現場的測量及校準，后續結合坐標系設定。
7.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S3.2中檢測模型對數據進行處理時，會將步驟S1.1獲取的管道漏損時的磁場數據與步驟S3.1中分析的數據進行對比，若對比結果相同，管道相應位置出現漏損，若對比結果不相同，管道相應位置無漏損。
8.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟S3.2中計算模型分為誤差補償計算、測深計算及乘積計算，其中誤差補償計算采用最小二乘法公式，且具體如下所示：
9.根據權利要求8所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述測深計算公式如下所示：
10.一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位系統，其特征在于，包括測試樁、被測管道、測量車、ELF極低頻電源、通電電纜、磁場接收傳感器，所述測試樁通過導線與被測管道之間呈電性連接，所述ELF極低頻電源通過通電電纜與兩個測試樁之間呈電性連接，所述磁場接收傳感器通過通訊的方式與測量車之間呈通信連接，所述磁場接收傳感器可裝備在無人機設備、快艇設備上，所述測量車內部設有計算機、顯示屏設備。
...【技術特征摘要】
1.一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟s1.1中獲取的管道漏損時磁場數據為專業機構以往對地下管道測量的磁場數據，所述步驟s1.1中檢測模型依據磁感應強度、磁通量的計算公式和對比算法構成。
3.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟s1.2中獲取的管道位置磁場數據為專業機構以往對地下管道測量的磁場數據，所述步驟s1.2中計算模型依據麥克斯韋方程組構成磁場模型。
4.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟s2.2中磁信號數據為地磁傾角、重力場、儀器傾角、方位、場強分量、環境噪音、磁感應強度、磁通量數據。
5.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟s3.1中原始數據為磁信號數據，所述步驟s3.1中通過數據離群算法對數據進行處理，且數據出現離群值，可以考慮利用臨近點的數據，利用算法對該點計算得到一個預測值將其替換。
6.根據權利要求1所述的一種基于電磁法無損探測的大埋深金屬管道定位方法，其特征在于，所述步驟...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬點飛，馬長浩，馬長冰，
申請(專利權)人：天津縱橫科技服務有限公司，
類型：發明
國別省市：
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