地線(xiàn)線(xiàn)路探測儀

*章 LYST-200地線(xiàn)線(xiàn)路探測儀概  述

由一臺發(fā)射機、一臺接收機及附件構成，用于地下管線(xiàn)路由的定位、埋深測量和長(cháng)距離的追蹤以及對管線(xiàn)絕緣故障點(diǎn)的測量查找。采用了多線(xiàn)圈電磁技術(shù)，提高了管線(xiàn)定位定深的精度和目標管線(xiàn)的識別能力，在管線(xiàn)密集復雜的區域也能準確地對目標管線(xiàn)進(jìn)行追蹤和定位。因而在電信、網(wǎng)通、移動(dòng)、聯(lián)通、鐵通、電力、自來(lái)水、煤氣、物探、石化和市政等行業(yè)得到了廣泛的應用。

提供多種可選附件，從而增加了它們的用途，擴展了它們的應用范圍。

使用之前請閱讀本手冊。

第二章 LYST-200地線(xiàn)線(xiàn)路探測儀主要功能、特點(diǎn)和技術(shù)指標

2.1主要功能

1、測定地下管線(xiàn)的路由

2、測定地下管線(xiàn)的埋深

3、多管線(xiàn)的情況下目標管線(xiàn)的識別

4、檢測并定位管線(xiàn)絕緣故障點(diǎn)

2.2主要特點(diǎn)

1、采用*信號處理技術(shù)、的集成電路元器件以達到優(yōu)異的測試性能。

2、測量信號的多種發(fā)送方式:

（1）注入法：用于有注入點(diǎn)的管線(xiàn)。

（2）鉗夾法：用于被測管線(xiàn)有一段外露，便于鉗夾夾鉗的管線(xiàn)。

（3）感應法：用于無(wú)注入點(diǎn)或無(wú)外露的管線(xiàn)。

3、多種測量頻率：有480Hz、7.7KHz、31KHz和61KHz四種有源頻率以及電力線(xiàn)纜的50Hz無(wú)源頻率；用戶(hù)可以根據環(huán)境的不同進(jìn)行選擇（如需要采用特殊測量頻率，請在定貨合同中注明）。

4、提高測試效率的不同的定位模式和功能：

（1）峰值模式：通過(guò)測量信號的值來(lái)確定路由的位置。

（2）谷值模式：通過(guò)測量信號的極小值來(lái)確定路由的位置。

（3）路由定向：直觀(guān)、迅速地指示路由的方向。

（4）絕緣故障查找（FF）: 查找并定位出管線(xiàn)絕緣惡化導致的故障點(diǎn)。

（5）聽(tīng)診器：通過(guò)聽(tīng)診頭從眾多管線(xiàn)中識別出信號所加載的管線(xiàn)。

5、輔助功能：

（1）接收增益自動(dòng)調節：自動(dòng)調節接收機的增益以使接收機處于優(yōu)化狀態(tài)，免去了手動(dòng)調節的繁瑣。

（2）聲響功能：接收機通過(guò)喇叭發(fā)出的音調變化直觀(guān)地反映測量的信號大小。

（3）管線(xiàn)狀態(tài)檢測：發(fā)射機在做注入模式時(shí)，首先檢測管線(xiàn)的絕緣電阻，殘余電壓，再將信號施加到目標管線(xiàn)上。當管線(xiàn)上絕緣電阻較?。ń趯Φ囟搪罚┌l(fā)射機將自動(dòng)退出該模式，當殘余電壓較大時(shí)發(fā)射機告警，操作人員應立即停止信號的加載，關(guān)閉發(fā)射機。

（4）電池電量檢測：電池電量的實(shí)時(shí)檢測，當電量低到保護值時(shí)會(huì )發(fā)出報警自動(dòng)關(guān)機。

（5）節電功能：發(fā)射機開(kāi)機30秒左右未按其它鍵、接收機開(kāi)機操作后，若10分鐘左右未再按其它鍵時(shí)，機器會(huì )自動(dòng)關(guān)機，以節省電池電能。

2.3 技術(shù)指標

2.3.1發(fā)射機技術(shù)指標

2.3.2接收機技術(shù)指標

注:正常情況下指所測試的管線(xiàn)在上述測量范圍內沒(méi)有絕緣故障及其它干擾。

2.3.3 環(huán)境要求

2.3.4 物理特性

組件一（儀表組合）

用戶(hù)可以選配組件：

組件二（故障查找支架）

第三章 LYST-200工作原理

3.1探測儀路由查找原理

根據電磁理論，交變的電流在空間產(chǎn)生一變化的磁場(chǎng)，其關(guān)系滿(mǎn)足安培環(huán)路定律。如果周?chē)蔷鶆蚪橘|(zhì)，加載交流電流的導體足夠長(cháng)、直時(shí)，在該導體周?chē)a(chǎn)生一個(gè)同軸的交流電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)強度的大小正比于電流，反比于到導體的距離。如將一線(xiàn)圈置于這個(gè)磁場(chǎng)中，在線(xiàn)圈內將感應產(chǎn)生一個(gè)同頻率的交流電壓，感應電壓的大小取決于該線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中的位置，當磁力線(xiàn)方向與線(xiàn)圈軸向平行時(shí)，線(xiàn)圈感應的電壓水平分量呈，如圖3.1所示;當線(xiàn)圈軸向與磁力線(xiàn)方向垂直時(shí)，感應的電壓水平分量小，為極小值；如圖3.2所示。探測儀正是利用這一特點(diǎn)實(shí)現埋于地下的管線(xiàn)的路由查找。這兩種值、極小值的探測方法即對應測量路由的峰值、谷值法。

3.2探測儀埋深測量原理

接收機內有上下兩個(gè)相同的水平放置的線(xiàn)圈，它們之間的距離已知。在路由正上方測量得到的上下傳感線(xiàn)圈的信號強度，按照電磁理論，可以反推算出未知的目標管線(xiàn)埋深大小。

假設接收機內兩平行的探測線(xiàn)圈的中心距為L(cháng)，在路由的正上方檢測到的信號分別為v1、v2，則埋于地下D處的管線(xiàn)理想情況下滿(mǎn)足公式：D=L/（V2/V1-1）

探測儀正是利用這樣的關(guān)系實(shí)現直讀法測量管線(xiàn)的埋深。

3.3探測儀絕緣故障查找原理

直埋于地下的管線(xiàn)外層多包以絕緣護套，正常的情況下對地應有*的阻抗，但隨著(zhù)時(shí)間的推移，因種種原因而導致管線(xiàn)的絕緣性能逐步下降，等效的絕緣電阻可降為幾MΩ、幾十KΩ，直至*對地短路，進(jìn)一步惡化便可導致管線(xiàn)的斷裂，造成更大的損失。及時(shí)地查找出管線(xiàn)的絕緣故障點(diǎn)，是管線(xiàn)維護工作的重要一環(huán)。

采用探測儀的絕緣故障查找功能（FF）便可夠迅速及時(shí)地檢測出管線(xiàn)的絕緣故障點(diǎn)。發(fā)射機采用直接注入工作方式，將故障查找的信號加至管線(xiàn)上，如圖3-4所示。信號在故障點(diǎn)處通過(guò)大地向外泄漏，電位大小則以故障點(diǎn)為中心，球面型徑向地非線(xiàn)性衰減。將與接收機相連的輔助故障查找支架插入地表面，獲取泄漏的信號特性，即可測量出故障點(diǎn)所在方向。按接收機顯示的指示箭頭，通過(guò)多次的反復，終便可查找出泄漏信號的故障點(diǎn)。

第四章 LYST-200操作簡(jiǎn)介

4.1 發(fā)射機操作簡(jiǎn)介

發(fā)射機的面板圖：

發(fā)射機采用了高性能微處理器進(jìn)行控制，漢字顯示界面，操作直觀(guān)方便。具有輸出信號強度記憶保持，注入方式下實(shí)時(shí)監測輸出電流大小功能。每次按鍵將點(diǎn)亮背光，8秒后自動(dòng)熄滅，以節省電池能量。

4.1.1 按鍵功能說(shuō)明

4.1.2顯示屏功能說(shuō)明 發(fā)射機正常工作時(shí)的界面如圖所示，這是注入模式測量下的典型畫(huà)面。

其中：

 ：   當前電池狀態(tài)，中填柵格分五種圖示表示。一旦檢測到電池電壓低于保護值時(shí)即告警并自動(dòng)關(guān)機。

480Hz： 對應當前的頻率選擇，如想修改發(fā)射信號的頻率，必須首先退出發(fā)射狀態(tài)?？赡艿念l率選擇取決于信號發(fā)射模式，請參見(jiàn)技術(shù)指標一節。

10%：  為信號輸出的強度。通過(guò)鍵可以增大或減小調節。范圍從0%至100%。

6mA：  對于注入模式，界面上還顯示了當前發(fā)射到管線(xiàn)中的電流大小，如圖示的6mA。這一值會(huì )因管線(xiàn)傳輸過(guò)程中逐漸減小，和遠端接收機的電流測量值可能相差較大。

：  動(dòng)畫(huà)的發(fā)射圖符動(dòng)態(tài)地表現了運行狀況。

4.1.3發(fā)射機的基本使用方法 發(fā)射機有四種工作模式：注入、感應、鉗夾和故障查找。根據測試地點(diǎn)的實(shí)際情況和目的選擇其中之一。一般的管線(xiàn)路由查找和埋深測量時(shí)，可能的情況下優(yōu)選注入法，但它必須要能將發(fā)射機的金屬線(xiàn)夾（紅色）直接連接到管線(xiàn)上去，例如夾到通信線(xiàn)纜的出線(xiàn)端子、金屬管道連接的螺栓等。鉗夾法的效率居中，但也必須測試管線(xiàn)要有一段暴露在外，如檢查井、人井或進(jìn)出入房間的管道，鉗夾能夾住管線(xiàn)的地方。后的方法是感應法，在管線(xiàn)可能經(jīng)過(guò)的上方，打開(kāi)發(fā)射天線(xiàn)，和接收機配合，反復幾次調整，終確定一個(gè)佳的方位，使得發(fā)射的效率大。而故障查找模式主要用于查找并定位出管線(xiàn)絕緣惡化導致的故障點(diǎn)。 按下發(fā)射機鍵后，首先儀器對電池電量測量，由于發(fā)射機滿(mǎn)功率工作時(shí)耗電較大，事先的檢查給操作人員提供了預算可能工作的時(shí)間。 發(fā)射機默認的工作模式是注入法，通過(guò)鍵可作其它模式的切換，依順序為注入、感應、鉗夾和故障查找。 頻率的選擇依模式而不同，可參見(jiàn)技術(shù)指標一節。頻率的改變只能在信號未發(fā)射的準備狀態(tài)進(jìn)行，換言之，在信號發(fā)射已啟動(dòng)后想改變成其它的頻率，則先要按鍵退出發(fā)射后才能再做改動(dòng)。 四種工作模式下發(fā)射機都分別設定了一個(gè)基本的發(fā)射度值，分別為10%，80%，50%和10%。無(wú)論在準備狀態(tài)或發(fā)射進(jìn)行中都可以根據實(shí)際情況通過(guò)鍵來(lái)增大、減小調節輸出信號的強度。 信號的發(fā)射只有在按下鍵后才有功率向外輸出。在這之前的一切準備工作都是安全的，例如注入法下固定接地插針，將紅色信號輸出夾夾住出線(xiàn)端子等工作，一旦信號發(fā)射后，由于輸出電壓可能高達上百伏，這時(shí)再去調整發(fā)射機的接線(xiàn)狀況就有可能很危險了，切記再次按下鍵，確定已退出發(fā)射狀態(tài)后再進(jìn)行！ 是否處于發(fā)射狀態(tài)，液晶屏上的運行圖符直觀(guān)形象地表現了這點(diǎn)。 發(fā)射機在大功率發(fā)射時(shí)（如感應模式下），電池電量注意不要耗到后的一個(gè)柵格，那時(shí)雖然還能工作且沒(méi)到自動(dòng)關(guān)機狀態(tài)，但發(fā)射的功率已不穩定，接收機的測量誤差較大。 4.1.4發(fā)射機的配件 1、信號輸出線(xiàn) 在注入模式下，通過(guò)輸出線(xiàn)將發(fā)射機信號直接加載到目標管線(xiàn)上。紅色夾接被測管線(xiàn)，黑色夾接地。 2、接地棒 接地棒用來(lái)接地，提供信號回路。 3、鉗夾 對多條同向管線(xiàn)進(jìn)行識別時(shí)，特別是管道里的管線(xiàn)用原有方式很難識別，鉗夾是一種比較好的方法，可以直接套住目標管線(xiàn)進(jìn)行加載信號。 4、故障查找支架（選配件） 的故障查找支架連接接收機可查找出管線(xiàn)絕緣惡化導致的故障點(diǎn)。 4.2 接收機操作簡(jiǎn)介 接收機面板圖：  注：接收機同樣用了高性能微處理器進(jìn)行控制，漢字結合圖符的顯示界面使操作方便直觀(guān)。 4.2.1 按鍵功能說(shuō)明

4.2.2顯示屏功能說(shuō)明

路由測量（峰值）時(shí)顯示屏狀況如下：

路由測量（谷值）時(shí)顯示屏狀況如下：

其中：

99：信號相對增益值，從1至99，手動(dòng)調節時(shí)，按鍵可以修改此值。

A：路由測量自動(dòng)優(yōu)化狀態(tài)，按鍵后進(jìn)入手動(dòng)調節測量狀態(tài)，顯示M。

路由：當前為路由測量狀態(tài)，按鍵可轉入測量埋深。

：峰值測量模式，在路由正上方時(shí)測量值大。如再次按下鍵則轉入谷值測量狀態(tài)，圖符切換為。

：谷值測量狀態(tài)，在路由正上方時(shí)測量值小。

480Hz：表明當前測量模式下的工作頻率，按鍵可切換，切換順序為：480Hz、7.7KHz、31KHz、61KHz和50Hz。

：為信號的棒圖，長(cháng)度和相對百分比值*。

3618：四位數值表明路由信號的實(shí)測強度。

45%：在當前增益下的信號相對大小，用百分比值表示。

：定向指示，表明管線(xiàn)在測試者的右（或，管線(xiàn)在測試者的左）側，提高查找路由的效率。

注意：當信號太弱或離管線(xiàn)距離較遠時(shí)，定向指示左右不定，所指方向此時(shí)無(wú)意義。

：表示當前電池狀態(tài)，柵格分五種狀態(tài)表示。一旦檢測到電池電壓低于保護值時(shí)即告警并自動(dòng)關(guān)機。

埋深測量時(shí)顯示屏狀況如下：

其中：

s:100cm：埋深測量的統計平均值，它將平滑干擾導致的測量波動(dòng)，更加接近真實(shí)的埋深值。

99： 表示為當前所測埋深值，按下路由鍵后返回峰值測量狀態(tài)。

12mA：為電流測量（CM）的顯示值，表明下方管線(xiàn)中流經(jīng)的信號電流大小。

480Hz：工作頻率。

3280： 當前管線(xiàn)路由值。

：  當前電池狀態(tài)。

故障查找時(shí)顯示屏狀況如下：

其中：

66：信號相對增益值；從1至99，手動(dòng)調節時(shí)，按鍵可以修改此值。

A：路由測量自動(dòng)優(yōu)化狀態(tài)，按鍵后進(jìn)入手動(dòng)調節測量狀態(tài)，顯示M。

3210：當前管線(xiàn)故障點(diǎn)泄漏信號大小。

51%：在當前增益下的信號相對大小，用百分比值表示。

：表示故障測試狀態(tài)。

：表示故障點(diǎn)在故障查找支架綠桿的前方（或，表示故障點(diǎn)在故障查找支架紅桿的后方）。

4.2.3 接收機的基本使用方法

接收機的主要功能是路由的查找和管線(xiàn)埋深的測量及目標管線(xiàn)的識別和管線(xiàn)絕緣故障點(diǎn)的檢測。通過(guò)發(fā)射機發(fā)射的信號在測試點(diǎn)處的二次輻射，接收機的傳感線(xiàn)圈從周?chē)脑肼曋凶R別出該信號，按照前面介紹的電磁理論，判斷出埋在下方的管線(xiàn)位置，進(jìn)而測量出埋置的深度。由于外界環(huán)境狀況的復雜多變，甚至*捉摸不定，這給地下管線(xiàn)探測帶來(lái)了一定的難度。LYST-200型管線(xiàn)探測儀提供了一系列的輔助功能和配件，如路由定向、故障查找支架、聲響提示、聽(tīng)診器等，更有效地實(shí)現管線(xiàn)探測定位。

4.2.3.1查找路由

接收機開(kāi)機后即進(jìn)入路由測量模式。默認的是峰值測量模式，按鍵可在峰值或谷值模式下切換。峰值測量的精度遠遠高于谷值法，因此，在一般的路由定位工作中都應該使用峰值響應。但谷值法測量時(shí)信號的變化率大，即偏離路由正上方時(shí)明顯地可觀(guān)察到信號的顯著(zhù)變化，它常用來(lái)驗證峰值響應，或進(jìn)行管線(xiàn)的快速跟蹤。

接收機的頻率選擇是被動(dòng)的，它必須和發(fā)射機的信號頻率保持*。

在路由測量時(shí)，聲音的音調變化直觀(guān)地反映了接近路由的情況，這給探測人員減輕了直盯屏幕產(chǎn)生的疲勞。峰值測量時(shí)，越接近路由上方，信號越大，聲音越尖銳越急促；反之，越低沉越緩慢。環(huán)境嘈雜時(shí)可通過(guò)鍵，進(jìn)入音量調節菜單，改變喇叭的聲響強度。

接收到的信號大小由顯示屏的左下角無(wú)量綱的表示，它既與發(fā)射信號的強度有關(guān)，又取決于離管線(xiàn)的遠近。接收機的自動(dòng)增益優(yōu)化調節，隨著(zhù)接收到的信號調節放大增益倍數，同時(shí)控制后的信號模數轉換處于信噪比佳的區域。屏幕的左上角表明放大增益值，中間區域的百分比值則表明該增益下的信號相對大小。當需要使增益固定而觀(guān)察信號大小的變化特性時(shí)，按鍵可人為修改放大倍數，同時(shí)也使增益調節轉換為手動(dòng)方式。

谷值測量模式下，考慮到在路由上方信號變化率大，為了能較清楚地觀(guān)察到信號的變化，進(jìn)入此模式下既改為手動(dòng)增益調節。測試中有可能當偏離路由，信號又較大時(shí)，相對值有可能達到99%，進(jìn)入飽和狀態(tài)，或者信號相對百分比過(guò)小，這時(shí)都需要通過(guò)鍵修改放大倍數，使相對值回到適當的范圍。

峰值測量模式下，接收機提供了定向功能。中間的箭頭提示測試人員應該探測的方向，向左移或向右移。離管線(xiàn)太遠、發(fā)射信號較小、環(huán)境噪聲太大，都會(huì )影響定向功能的準確性，表現的就是箭頭指向左右反復不定。定向指示有效的判斷方法是：箭頭指向不變，手持接收機旋轉180度后指示方向相應反轉。

4.2.3.2埋深測量

埋深測量是在路由的正上方，接收機垂直且貼近地面，在路由信號值穩定時(shí)按下鍵，進(jìn)入管線(xiàn)埋深測量。約十秒后屏幕顯示直讀法測量的埋深值，以厘米表示。

測得結果有時(shí)無(wú)法判斷它是否準確，一個(gè)技巧的方法是，回到路由狀態(tài)，將接收機垂直提升約20厘米，再次測量埋深，如果結果也相應增大20厘米左右，則測量是可信的。

但由于測量環(huán)境存在較大干擾的情況居多，測量的埋深可能有所波動(dòng)，甚至超過(guò)設計技術(shù)指標，進(jìn)入埋深測量后測量連續進(jìn)行，每次既顯示當前測量值，同時(shí)又對已測得數值作統計平均，顯示的平均值將更接近于實(shí)際的埋深。

埋深測量時(shí)要保證接收機的狀態(tài)不能改變，如果發(fā)生狀態(tài)改變，如此時(shí)發(fā)射機的信號強度發(fā)生了變化，或接收機位置偏移、抬高了，都將導致測量的埋深值不真實(shí)，這時(shí)應重新回到路由狀態(tài)，待路由值穩定后再測量埋深。

4.2.3.3故障查找（FF）

將故障查找支架輸出信號線(xiàn)的航空插頭應可靠地插入接收機聽(tīng)診器插座。通過(guò)面板的鍵進(jìn)入菜單功能，由鍵選擇故障查找模式。確定后接收機轉入故障查找，屏幕顯示為圖4-8。

測量的前進(jìn)過(guò)程中手持的故障查找支架的綠（Green）桿在前，紅桿（Red）則在后。只有當支架的兩針可靠地插入泥土中讀取的值才為有效。如指示的故障方向箭頭穩定不變時(shí)即表明故障點(diǎn)所在的方向，如上圖示，即表明故障點(diǎn)在測試人員行進(jìn)的前方，反之如是朝下的箭頭，表明故障點(diǎn)在紅桿的一側，即行走的反方向上；通過(guò)箭頭的方向的改變點(diǎn)即可判斷出絕緣故障點(diǎn)的發(fā)生地。

對測量過(guò)程中如檢測到的信號值較小，增益也已大，但方向箭頭上下不確定地跳變，不能準確地判斷出故障點(diǎn)時(shí)其原因可能是：

發(fā)射機的輸出信號調得較??；

測量點(diǎn)距故障點(diǎn)太遠；

·故障泄漏不明顯，其對地絕緣電阻可能大于幾兆歐以上。

如要回到常規的路由測量模式，必須先打開(kāi)菜單設定選項，在“故障查找”功能下選擇“退出”方可。

4.2.4 接收機的配件

1．故障查找支架（含連接線(xiàn)）

當管線(xiàn)的絕緣性能下降，等效的絕緣電阻降低甚至*對地短路時(shí)，采用探測儀的絕緣故障查找功能（FF）便可夠迅速及時(shí)地查找出管線(xiàn)的絕緣故障點(diǎn)。

2．聽(tīng)診器

對于多根管線(xiàn)，用常規的路由測量方式無(wú)法判斷目標管線(xiàn)時(shí)，可采用聽(tīng)診方式查找出目標管線(xiàn)。