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【摘要】地下管线是城市发展的命脉，地下管线位置的定位和埋深对于城市建设和居民生活的稳定具有重要的意義。近几年,我国各大城市日益重视地下管线的管理工作，对地下管线的探测研究不断深入。在城市建设中，电磁探测方法在地下管线的探测方面具有比较高的应用价值，本文首先介绍了地下管线的种类和特点，继而阐述了地下管线电磁探测方法，最后对电磁探测管线的误差进行了分析。
【关键词】地下管线；电磁探测；误差；原理
中图分类号：TU279文献标识码： A
在地理因素和历史因素的综合作用下，地下管线状况不容乐观，“老”、“密”、“乱”等现象严重。在建设过程中存在管线管理不科学以及管线探测方法选择不当的情况，加重了误判地下管线分布的情况。在建设施工中，出现误判造成的后果是极其严重的，轻则会导致停水、停电，严重的还可能造成爆炸、火灾等，影响居民的正常生活，给人民的生命和财产安全造成威胁，影响社会的稳定。
1 地下管线概述
社会的进步和经济的飞速发展促进了通讯、电力、石油、天然气事业的发展，随着城市建筑和交通设施的兴建和完善，地下管线的运用不断扩大。地下管线的有效探测和管理对于经济的发展至关重要。
1.1 地下管线的种类
地下管线主要可以分为两大类，一是地下管道，包括积水、排水、燃气、热力和工业等五类；二是地下电缆，包括电力和通讯两类。每类管线还可以根据其传输的物质和用途进行细分，比如电力还可以分为供电、路灯、电车等，热力可以分为蒸汽和热水。地下管线还可以按照管线材料的性质和存在的形式进行划分，比如划分为金属地下管线和非金属地下管线。
1.2 地下管线的特点
随着经济的发展和城市建设进程的加快，地下管线逐渐形成了纵横交错的管线网络，并表现出很多特性，主要表现在以下几个方面。
多元性。随着城市的发展和社会需求的不断增加，地下管线的功能和种类也不断地增加和丰富。目前，常见的地下管线有给水排水、电力热力、燃气、电信和工业等种类。管线的功能和种类日渐细化和完善，表现出多元化的趋势。
复杂性。不同种类的管线有不同的建设环境，不同管线的设计技术、施工过程、管线的埋设都有所不同。地下管线的状态纵横交错，有的地段数量之多可达上百条，呈现出复杂的特点。
隐蔽性。在我国的地下管线敷设中以地下敷设为主，其隐蔽性主要表现在以下几个方面：一是，地下管线具有不可见性，都是埋设在地下，管线的位置和深浅难以看到；二是，地下管线具有难以预测性，我国的管线探测技术具有局限性，再加上管线资料不完善，地下管线的信息和位置难以精确获取。
系统性。在长期的社会发展和建筑建设工程中，地下管线之间形成了很多结点，管线之间逐渐形成了相互影响的现状，一部分发生问题，就会对整个系统产生影响。
动态性。城市规模的逐渐扩大和生活水平不断提高，使得管线的变更愈加频繁，不断地进行改建和新建，使得地下管线处于动态变化中。
2 地下管线电磁探测方法
地下管线分为金属和非金属地下管线，在探测中可以根据地下管线和周围介质的物理性差异，采用相应的物探方法，探知出管线的分布情况。常用的有电法探测、磁法探测、震波法探测等，在实际运用中，运用范围最广、发展最成熟的为电磁探测方法。电磁探测的基本原理是：在金属管线上施加交变电流，就能够在金属管线的周围产生磁场，再利用探测仪接收磁场的分布和变化，从而达到探测地下管线的目的。电测探测可以分为被动源法和主动源法。
2.1 被动源法
被动源法不需要人工建立场源，也不需要使用发射机，只需要利用接收机就能够接收到有用的信号。在实际运用中是一种比较简便的探测方法，但缺点是不稳定，不能够进行精确的定位，在实际探测中常用于盲探。被动源法根据信号来源的不同，还可以分为工频法和VLF甚低频法。
工频法利用的是载流电缆所载的50Hz或60Hz及其谐波，以及利用工业游散电流。工频法经常用于探测电缆和搜索地下金属管线。VLF甚低频法利用的是无线电信号，在地球上的任何一点都能够收到至少一个VLF甚低频电台所发射的电磁信号，因此利用这种方法进行探测就十分便利。虽然这种方法简便，成本较低，但是精度不高，容易受干扰。
2.2 主动源法
主动源法是指可以受人工控制的场源，在探测工作中通过发射机向被探测的管线发射一次场，能够使管线激发产生感应电流，同时在管线周围产生二次场。这种探测方法信号比较强，定位准确，探测精度高，缺点就是无法进行直接连接。主动源法根据地下管线施加电磁场的不同又可以分为直接连接法、夹钳耦合法、感应法、示踪探头法和探地雷达法。
3 电磁法管线探测误差分析
随着城市建设的不断发展，地下管线错综复杂，被测管线的信号往往会受到各种因素的干扰，影响对有用信号的接收。
3.1 同源干扰分析
同源干扰的产生原因就是发射机产生一次场信号的接收影响了接收机对二次场信号的接收，这些干扰性的信号仅仅是在对目标管线进行探测时才会发生，发射机一旦关闭，干扰信号也会消失。同源干扰的情况有管线弯曲、管线分支等，旁线干扰是同源干扰的主要表现。在实际操作中，施加信号方法的不同，电流的方面也不同，管线中干扰电流方向不同，产生的干扰方式也不同。所以在实际工作中，要注意管线中电流的方向。
3.2 噪声干扰分析
在实际探测中会发现管线信号有时忽高忽低，难以准确捕捉。信号的不稳定就导致难以确定管线的准确位置，其中的原因有二，一是磁场信号比较弱；二是外界的干扰噪声比较强。因此噪声干扰会造成定位偏差，在实际情况中，探测人员可以很据实际情况选择使用不同的管线探测模式，以此来减少噪声干扰对管线定位的影响。
3.3 管线探测仪性能分析
管线测量仪本身刻度的准确性，对于测量结果的准确性具有极大的影响。在进行管线探测中，首先要保证磁场信号能够产生准确的测量结果，然后要保证测量探测仪功能设计上的科学有效，使用数字信号处理技术进行信号处理，提高探测仪的性能。
4 总结
随着城市建设进程的不断加快，地下管线探测管理工作也日益复杂和系统，这就要求在实际探测中考虑各种具体的环境条件，选择适当的探测方法，排除干扰因素，提高探测水平。
【参考文献】
[1] 曹兵,康应详,曹佳.城市地下管线现状分析及相关对策研究[J].中国勘察设计,2010(8):88-91.
[2] 章剑锋，钱强强，俞杰，张滇等.复杂情况下城市地下管线探测体会[J].城市勘测，2010,(63):148-151.
[3]马强.浅论地下管线建设与管理[J].合作经济与科技,2010(43):47-48.
【关键词】地下管线；电磁探测；误差；原理
中图分类号：TU279文献标识码： A
在地理因素和历史因素的综合作用下，地下管线状况不容乐观，“老”、“密”、“乱”等现象严重。在建设过程中存在管线管理不科学以及管线探测方法选择不当的情况，加重了误判地下管线分布的情况。在建设施工中，出现误判造成的后果是极其严重的，轻则会导致停水、停电，严重的还可能造成爆炸、火灾等，影响居民的正常生活，给人民的生命和财产安全造成威胁，影响社会的稳定。
1 地下管线概述
社会的进步和经济的飞速发展促进了通讯、电力、石油、天然气事业的发展，随着城市建筑和交通设施的兴建和完善，地下管线的运用不断扩大。地下管线的有效探测和管理对于经济的发展至关重要。
1.1 地下管线的种类
地下管线主要可以分为两大类，一是地下管道，包括积水、排水、燃气、热力和工业等五类；二是地下电缆，包括电力和通讯两类。每类管线还可以根据其传输的物质和用途进行细分，比如电力还可以分为供电、路灯、电车等，热力可以分为蒸汽和热水。地下管线还可以按照管线材料的性质和存在的形式进行划分，比如划分为金属地下管线和非金属地下管线。
1.2 地下管线的特点
随着经济的发展和城市建设进程的加快，地下管线逐渐形成了纵横交错的管线网络，并表现出很多特性，主要表现在以下几个方面。
多元性。随着城市的发展和社会需求的不断增加，地下管线的功能和种类也不断地增加和丰富。目前，常见的地下管线有给水排水、电力热力、燃气、电信和工业等种类。管线的功能和种类日渐细化和完善，表现出多元化的趋势。
复杂性。不同种类的管线有不同的建设环境，不同管线的设计技术、施工过程、管线的埋设都有所不同。地下管线的状态纵横交错，有的地段数量之多可达上百条，呈现出复杂的特点。
隐蔽性。在我国的地下管线敷设中以地下敷设为主，其隐蔽性主要表现在以下几个方面：一是，地下管线具有不可见性，都是埋设在地下，管线的位置和深浅难以看到；二是，地下管线具有难以预测性，我国的管线探测技术具有局限性，再加上管线资料不完善，地下管线的信息和位置难以精确获取。
系统性。在长期的社会发展和建筑建设工程中，地下管线之间形成了很多结点，管线之间逐渐形成了相互影响的现状，一部分发生问题，就会对整个系统产生影响。
动态性。城市规模的逐渐扩大和生活水平不断提高，使得管线的变更愈加频繁，不断地进行改建和新建，使得地下管线处于动态变化中。
2 地下管线电磁探测方法
地下管线分为金属和非金属地下管线，在探测中可以根据地下管线和周围介质的物理性差异，采用相应的物探方法，探知出管线的分布情况。常用的有电法探测、磁法探测、震波法探测等，在实际运用中，运用范围最广、发展最成熟的为电磁探测方法。电磁探测的基本原理是：在金属管线上施加交变电流，就能够在金属管线的周围产生磁场，再利用探测仪接收磁场的分布和变化，从而达到探测地下管线的目的。电测探测可以分为被动源法和主动源法。
2.1 被动源法
被动源法不需要人工建立场源，也不需要使用发射机，只需要利用接收机就能够接收到有用的信号。在实际运用中是一种比较简便的探测方法，但缺点是不稳定，不能够进行精确的定位，在实际探测中常用于盲探。被动源法根据信号来源的不同，还可以分为工频法和VLF甚低频法。
工频法利用的是载流电缆所载的50Hz或60Hz及其谐波，以及利用工业游散电流。工频法经常用于探测电缆和搜索地下金属管线。VLF甚低频法利用的是无线电信号，在地球上的任何一点都能够收到至少一个VLF甚低频电台所发射的电磁信号，因此利用这种方法进行探测就十分便利。虽然这种方法简便，成本较低，但是精度不高，容易受干扰。
2.2 主动源法
主动源法是指可以受人工控制的场源，在探测工作中通过发射机向被探测的管线发射一次场，能够使管线激发产生感应电流，同时在管线周围产生二次场。这种探测方法信号比较强，定位准确，探测精度高，缺点就是无法进行直接连接。主动源法根据地下管线施加电磁场的不同又可以分为直接连接法、夹钳耦合法、感应法、示踪探头法和探地雷达法。
3 电磁法管线探测误差分析
随着城市建设的不断发展，地下管线错综复杂，被测管线的信号往往会受到各种因素的干扰，影响对有用信号的接收。
3.1 同源干扰分析
同源干扰的产生原因就是发射机产生一次场信号的接收影响了接收机对二次场信号的接收，这些干扰性的信号仅仅是在对目标管线进行探测时才会发生，发射机一旦关闭，干扰信号也会消失。同源干扰的情况有管线弯曲、管线分支等，旁线干扰是同源干扰的主要表现。在实际操作中，施加信号方法的不同，电流的方面也不同，管线中干扰电流方向不同，产生的干扰方式也不同。所以在实际工作中，要注意管线中电流的方向。
3.2 噪声干扰分析
在实际探测中会发现管线信号有时忽高忽低，难以准确捕捉。信号的不稳定就导致难以确定管线的准确位置，其中的原因有二，一是磁场信号比较弱；二是外界的干扰噪声比较强。因此噪声干扰会造成定位偏差，在实际情况中，探测人员可以很据实际情况选择使用不同的管线探测模式，以此来减少噪声干扰对管线定位的影响。
3.3 管线探测仪性能分析
管线测量仪本身刻度的准确性，对于测量结果的准确性具有极大的影响。在进行管线探测中，首先要保证磁场信号能够产生准确的测量结果，然后要保证测量探测仪功能设计上的科学有效，使用数字信号处理技术进行信号处理，提高探测仪的性能。
4 总结
随着城市建设进程的不断加快，地下管线探测管理工作也日益复杂和系统，这就要求在实际探测中考虑各种具体的环境条件，选择适当的探测方法，排除干扰因素，提高探测水平。
【参考文献】
[1] 曹兵,康应详,曹佳.城市地下管线现状分析及相关对策研究[J].中国勘察设计,2010(8):88-91.
[2] 章剑锋，钱强强，俞杰，张滇等.复杂情况下城市地下管线探测体会[J].城市勘测，2010,(63):148-151.
[3]马强.浅论地下管线建设与管理[J].合作经济与科技,2010(43):47-48.