天然气管线探查方案

技术方案

目录

1 工程概述

1.1 项目意义 ....................................................................... 1... 1.2 工作内容 ....................................................................... 1... 1.3 成果主要技术指标和规格 ......................................................... 1.. 2 已有资料收集准备情况 . ......................................................... 2

3 主要技术依据 .............................................................. 2

4 管线探测精度 ........................................................................ 2 5 管线探测采用设备 .................................................................... 3...

5.1 5.2 5.3 5.4

天然气 PE 管道路径探测仪 ...................................................... 3..

PLD-S1 一体化管线探测雷达 ..................................................... 4.. T5000 彩屏智能管线仪 .......................................................... 4...

测绘设备全站仪和 GPS-RTK ...................................................................................................... 4.. 6 天然气地下管线探测技术方案流程 .............................................. 5

6.1 地下管线探测工作流程 ........................................................... 5... 6.2 探查方法试验 ................................................................... 5...

6.2.1 探查方法试验的内容 ....................................................... 6.. 6.2.2 探查方法试验的具体方法 ................................................... 6.. 6.2.3 探查仪器一致性校验 ....................................................... 6.. 6.2.4 探查仪器一致性校验的具体方法 ............................................. 7.. 6.2.5 PLD-S1 一体化管线探测雷达探测方法试验 .................................... 7. 6.2.6 测量仪器校验 ............................................................ 7

7 PLD-S1 一体化管线探测雷达探测前期准备 ............................................... 8..

7.1 目标管线的基本信息 ............................................................. 8...

地下介质的基本信息 ............................................................ 8...

7.3 前期准备 ....................................................................... 8... 8 地下管线探查技术要求 ................................................................ 8... 9 天然气管线探查技术方法 .............................................................. 1..0. 10 地下管线测量 ....................................................................... 1..2. 11 地下管线绘制管线图 ................................................................. 1..2. 12 成果提交 .......................................................................... 1..4..

7.2

1 工程概述

1.1 项目意义

对城市地下管线进行探测， 是为贯彻落实 《关于加强城市地下管线建 设管理的指导意见》（国办发 [2014]27 号）和住房城乡建设部《关于开展城市地下管线 普查工作的通知》（建城 [2014]179 号）文件精神。城市地下管线探测是城市规划、建 设和管理的一项重要基础工作，是地下管线安全运行的保证。对天然气管线进行详查、 探测，及时准确地为城市规划、设计、施工建设、防灾、减灾等提供天然气管线现状资 料，以适应城市数字化发展的需要。

1.2 工作内容

对天然气管线进行详查、 探测的工作内容：采用实地调查和仪器探查相结合的方法， 查明天然气地下管线敷设状况、 走向、在地面上的投影位置和埋深， 调查地下管线的属 性，如管线的性质、规格、材质、载体特征、埋设方式、附属设施等，并在地面上设置 地下管线投影中心标志和明显管线点标志，采用 GPS-RTK 或者全站仪采集三维坐标， 采用地下管线数据处理系统软件录入数据库资料和编绘 AutoCAD管 线图。

1.3 成果主要技术指标和规格

平面坐标系统： GSW84

高程系统： 1985 高程基准 子午线： 120°

成果要求：要求工程成果资料满足国家相关技术要求及标准并符合地下管网 GIS 系统建库标准。

管线数据成果文件统一以 AutoCAD 的 dwg 形式提交， dwg 文件为 AutoCAD 2008 版本，统一采用地下管线数据处理系统软件数据录入，自动成图。并提交 mdb 格式数 据库。

2 已有资料收集准备情况

（1）控制成果的情况

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收集现势性较强的 1：500 或 1：1000 数字化地形图， 作为物探人员工作用图及测量 成果用图。

（2）已有专业管线资料 收集权属单位提供的管线施工设计图、竣工图、规划图作为 本次探查的

参考资料。收集已建成 GIS 系统数据，可以直接导出参考使用。收集其 它竣工图等部分纸质资料。

3 主要技术依据

《城市地下管线探测技术规程》 CJJ61－ 2003； 《城市测量规范》 CJJ/T8－ 2011；

《全球定位系统（ GPS）测量规范》（ GB/T18314-2009）； 《卫星定位城市测量技术规范》 CJJ73— 2010；

《全球定位系统实时动态测量（ RTK）技术规范》（ CH/T2009-2010）； 《测量成果质量检查与验收》 （GB/T24356-2009）；

《信息处理系统计算机系统系统配置图符号及约定》 （ GB/T14085-93）； 《1:500 1:1000 1:2000 地形图数字化规范》 （GB/T17160-2008）；

《1:500 、 1:1000 、1:2000 地形图图式》 GB／T-20257.1-2007 ； 《数字测绘产品质量要求——数字线划地形图、数字高程模型质量要求》

GB/T17941.1-2000；

其它规范、规程。

4 管线探测精度

（1）管线点的探查精度：

隐蔽管线点的探查精度：平面位置限差 δts 应为 0.10h ；埋深限差 δth 应为 0.15h （h 为管线的中心埋深，单位为厘米，当 h< 100cm时 则以 100cm代 入计算）。 明显管 线点的量测精度：量测中误差不大于± 25 ㎝。

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2）管线点的测量精度：

平面位置中误差不得大于± 5 ㎝（相对于邻近控制点） ，高程测量中误差不得大于±

3 ㎝（相对于邻近控制点）

3）管线图测绘精度：管线与邻近建筑物、 相邻管线以及规划道路中心线的间距测

量中误差不得大于图上± 0.5mm。架空管线、构筑物等测量精度同相应比例尺图的 精度

5 管线探测采用设备

5.1 天然气 PE 管道路径探测仪

燃气 PE 管道定位仪 （GPPL） 是用精确 定位燃气管道位置及走向的专业型探测仪器。 该 系统基于多种不同声波信号组合在燃气管 道内的 传播，采用高灵敏传感器及专业的信 号分析软 件，接收并跟踪仪器信号源发出的 声波信号，从 而精确定位管道的位置及走向。 系统内置 18 种 声波组合， 4 种功率选择， 可在不同条件下准 确定位出被测管线的位置、 走向，不与磁场及其 他声波信号形成干扰。 该系统可以连接在任何一 个便携的连接点， 然后采用军品级高灵敏度微振 动传感器在地 面上接收管道内气体粒子的振动信 号并转换 为电信号，经电子信号放大、数字滤波 等专 业技术处理，以信号强度图形显示、信号强 度显示（ 0-99）在液晶显示屏上显示信号的 大 小，同时在耳机里还原成其真实的声音。

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5.2

PLD-S1 一体化管线探测雷达

PLD-S1 一体化管线探测雷达是为探测地下 管线

而设计的一款专用探地雷达，由一体化主 机、笔记本电脑和两轮手推车等三部分组成， 具有超级便携、 操作特别简单、 全自动设置工作 参数、探测结果清晰明确、地下管线一目了然、 无需专业经验等特点。特别适用于地下 0 ～5 米 内的非金属管线探测（水泥管和

E、PVC 、PPR 等 各种塑料管等）、疑难金属管线探

测（球墨铸 铁 管、光缆、层叠管线、并行管线、 密集管线

等）、 排污暗管探测、地下空洞探测等领域。

5.3 RD8100 金属管线定位仪

英国雷迪 RD8100是一款专门针对金属管道定 位所使用的仪器。由发射机及接收机两部分组成。

通过发射机直接在管道上加注一个特定电流 信号沿管道传输，手持接收机沿路面查找信号强 点来精确定位管道位置。

如果是 PE 管道上面带示踪线，也可快速定位。 深度数据通过直接读取或者 70%发应用读取 针对金属管道或者带示踪线的燃气 PE管道有良 好的检测效果。

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5.4 测 绘设备全站仪和 GPS-RTK

采用 全站仪和 GPS-RTK ，对地 下管线探

测点进行三维坐标采集， 保证了地下管线空间三维坐标的准 确性。

6 天然气地下管线探测技术方案流程

6.1 地下管线探测工作流程

管线探测的基本程序包括：接受任务（委托） 、搜集资料、现场踏勘、方法试验、

编写技术设计书、实地调查、仪器探查、布设测量控制网、管线点测量、管线图编绘、 数据入库、编写技术总结报告和成果检查验收。

本项目将采用“内外业一体化” 的探测模式， 即采用明显管线点实地调查与隐蔽管

线点仪器探查相结合、全解析法测绘与机助成图相结合，并同步建立地下管线数据库， 绘制 AutoCAD管 线图

6.2 探查方法试验

在管线探测工作开展前应进行方法试验， 确定所采用的物探方法及所选用仪器的有 效性、精度和有关参数，为管线探测的准确性提供技术依据。

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6.2.1 探查方法试验的内容

（1） 物探工作参数的选择试验：如信号激发方式的选择、工作频率的选择、收发距 的选择、

定位和定深方法的选择等；

（ 2）现场踏勘及方法试验，测量准确波速（介电常数） ，GPR探 测有效性分析； （3）新技术推广前所做的方法试验。

6.2.2 探查方法试验的具体方法

（1）方法有效性试验应在管线分布密集、种类较多、地面介质在测区有代表性、 管线敷设年代不同和深度不同的地带进行， 要通过与已知管线数据资料对比或有代表性 的开挖点开挖验证， 校核、评价方法（仪器）的有效性和精度， 并选择最佳的工作方法、 适宜的工作频率作为主要的探查方法。 对每台仪器、每种方法均要通过在试验区内试验， 统计出深度修正参数，以便对探查深度进行修正。

（2）为避免过多的错探、漏探的产生，应在试验区内进行空间、地面和地下的各 种环境干扰（如连续性电磁干扰体；金属护栏、交通工具所产生的脉冲型电磁场干扰； 高压电网所产生的干扰信号； 浅地表的路灯线、 小水管、 变压器以及水泥路面下的钢筋 网等对管线探测形成的干扰） 的试验，通过试验找出不同种类管线干扰的识别方法及压 制干扰的技术措施。

（ 3）方法有效性试验后应编制“探测仪有效性试验报告” 。

6.2.3 探查仪器一致性校验

所有管线探测仪在投入使用前应进行一致性检验，校验要选择在已知的管线上进 行，将结果记录在探测仪一致性校验表中。 （已知管线是指管线的位置、埋深、管径和 材质均为已知）。

现场校验结束后应对校验结果进行评定， 在校验结果全部满足以下条件时， 探测仪 可投入生产应用。

定位误差 δts ：≤± 0.10h ； 定深误差 δth ：

≤±0.15h ；

注：①h 为管线的中心埋深，以厘米计；

② h< 100cm时 ，以 h=100cm代 入计算。

仪器探测一致性均方差：≤ 1/3 δ ts （ δth） 。（探测采样点数量必须大于等于 20） 不能满足上述要求的探测仪，禁止投入生产应用。

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6.2.4 探查仪器一致性校验的具体方法

（ 1）在一已知单管线上，选择一种信号施加方式，以相近的工作频率、发射功率 和收发距，用接收机探测地下管线的平面位置和埋深；

（2）用钢卷尺量测地下管线仪器探测的平面位置与实际平面位置间的差值，计算 地下管线仪器探测深度与实际深度间的差值， 将结果记录在 《地下管线探测仪一致性校 验表》中；

（3）变换接收机，重新进行上述工作，直至所有投入使用的地下管线探测仪均进 行了校验。

6.2.5 PLD-S1 一体化管线探测雷达探测方法试验

在已知点进行方法试验：

（1）不同材质管线：非金属管线，金属管线 （ 2）不同埋深管线： 1.0m， 1.5m，2.0m （3）塑料管线：不同管径、不同埋深

（4）波速测试：通过变换介电常数值，拟合测量深度与实际管顶埋深，获得准确的 介电常数值（波速值）

6.2.6 测量仪器校验

测量仪器投入进场前必须经过具备资格的计量机构检验， 在现场投入使用前必须进 行常规检测，以确保仪器各项性能指标符合要求。

7 .PLD-S1 一体化管线探测雷达探测前期准备

7.1 目标管线的基本信息

（1）走向：测线布置方向

（2）大致位置：测线位置和长度，宜在 5-10m 范围之内 （3）大致埋深：天线频率和时窗， GPR 方法有效性

（4）大概管径和管材：反射系数，波形特征，天线频率，探测分辨率， 效性。

（5）邻近管线分布情况：区分和识别异常波形，准确定位目标管线

GPR 方法 有

9

7.2

地下介质的基本信息

1）土壤类型：估算土壤介电常数和电导率，穿透深度，波形特征， 2）地下水位：影响地下介质的介电常数和电导率 3）土壤均匀性：回填土 /原土，穿透深度，波形特征 4）路面类型：影响地下介质的介电常数（波速）

GPR方法有效性

7.3 前期准备

调阅资料，实地踏勘，用管线仪查明金属管线分布。

地下管线探查技术要求

天然气管线探查采用实地调查和仪器探查相结合的方法， 天然气管线探查分管线明 显 点调查和管线隐蔽点的探测两种形式。

1、管线探查应在管线现况调绘的基础上，采用实地调查和仪器探查相结合的方法 进行。 2、管线探查工作包括在明显管线点上进行实地调查和量测、在隐蔽管线点上应用 仪器探测管线

的地面投影位置和埋深， 根据探查数据实地填写管线探查记录表， 及 时建立管线属性数据库。

3、 管线地上部分探查工作包括对出露地表和架空的管道（含管线设备与地表构筑 物）的探查，

在管线点上进行标记， 埋深以距地面高度负值填写， 与地下部分形成整体。

4、管线探查所使用的仪器应是经过一致性校验合格的仪器，所使用的钢卷尺等计 量器具应具有

（ MC）标识。

5、管线的探测标志点一般应设置在管线特征点或管线附属物上，特征点包括交叉 点、分支点、

转折点、变深点、变径点、变材点、起讫点。

6、管线探查应在管线特征点的地面投影位置上布设管线点。在没有特征点的管线 段上，可根据

任务性质和实际条件在管线的地面投影位置上布设管线点。 管线点布设 应 以能够反映管线走向变化、弯曲特征为原则，管线点间距应符合如下规定： （1） 管线点实地间距不宜大于 30m； （2） 当管线附属物或附属设施几何中心位置偏离管线中心线在地面的投影位

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置，偏距大于或等于 0.2m 时，应在对应的管线地面投影位置上布设管线点。

7、当管线特征点与前后相邻管线探测标志点不在同一直线上， 其实地垂距大于 0.3m 时，按弧

形管线探测， 设置的探测点数以能确定弧形管线空间特征为准， 其间距不应 大于 40m。管线立体交叉时， 应在避开交叉电磁场干扰的条件下， 尽量靠近交叉点 （ 3- 7m） 设置管线点。

8、管线点点位设置应按下列要求进行：

（1） 、检查井：在检查井中心位置设置管线点，当井位中心偏离管线中心线距离大

于 0.2m 时，应以管线在地面的投影位置设置管线点； （2）、管线管沟（廊）应在管线管沟（廊）的几何中心设置管线点；

（3）、管线井室：在检查井中心设置管线点，并以检查井中心为参考点，当有两 个以上入口（一井多盖）或有一边长大于 2.5 米时，实测检查井的内轮廓线，在管线 辅助层用规定的虚线画出检查井的内轮廓线。

9、管线的探测标志点，应尽量保持在管线探测成果验收前不易丢失、不易移位和 易于识别。用

醒目油漆（或附属设施中心）标注“⊕”符号和点号，无法用红油漆做标 记的地方用木桩或竹片做标记 （木桩或竹片顶部应喷涂油漆， 周围草丛或灌木也应喷涂明 显油漆标记），并在管线点附近能长期保留的建（构）筑物或地物的明显位置上加注管线 点号，以便于实地寻找，但不得影响市容市貌。当管线点的实地位置不易寻找时应在探 查记录表中注记其与附近固定地物之间的距离和方位， 实地栓点， 并绘制位置示意图。

10、对于铺设于地面的管线，直接在管顶中心定点，埋深值给定为 0.01m。

11、探测点号采用管类代码 +管线点自然顺序号组成的符号表示。管线代号按“管 线代码及设色

标准表” 规定的二级代码表示， 管线点顺序号用阿拉伯数字表示。探测点 号在测区内应具有唯一性。

12、采用现行的探查技术手段不能查明管线的地下空间位置时，宜进行开挖或钎探

查。现场条件不允许开挖或钎探时， 应将问题记录在 《管线探查遗留问题记录表》 中。

探

13、当管线进入非探测区时，要在非探测区的边界处设置管线点，管线点的特征记 为“出测

区”，以便于图示和确定管线的延伸方向。

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9 天然气管线探查技术方法

燃气管线一般分为金属管线的探查和非金属管线的探查； 金属管线的探查可以采用 感应法和直接法进行探查，非金属管线探查可以先利用燃气 PE 管道路径探测仪探测燃 气管道的路径，再利用地质雷达根据燃气 PE 管道路径探测仪探测的燃气管道路径进行 探查或者利用钎探、开挖方法直接取定管线位置和深度。

（ 1）感应法的具体探查操作方法 利用明显燃气管线点（如阀门井等）确定燃气管线的 大致走向。沿管线大致走向， 放置管线探测仪的发射机， 发射机的放置方向应与管线走 向一致。 选择适当频率进行发射信号， 利用接收仪器接收有效信号。 有效信号应确定为燃气管 线 受发射机发出信号而产生二次感应磁场信号， 在发射机与接收机相距较近的情况下 （根据发射机发射频率决定间距） ，接收机接受到的是发射机发射的一次磁场信号，此时 不能将该信号做为确定管线的有效信号。

根据接收到的有效信号进行分析，确定管线平面位置和深度。

（ 2）直接法的具体操作方法 直接法就是将发射机与裸露的燃气管线点直接连接起来， 对金属燃气管线直接加载电流， 使管线和发射机地线形成一个电流回路， 产生电磁场， 使金属燃气管线感应电流后产生二次磁场。同感应法一样，利用接收机接收信号而分

12

析确定管线的平面位置和深度。 为了安全考虑，燃气管线一般不用直接法。 （ 3）燃气 PE 管道路径探测仪配合探地雷达探查方法

燃气 PE 管道路径探测仪通过与燃气放散阀或调压箱阀门的直接连接，向燃气管道 施加一个固定频率的声波， 声波通过管道会与燃气产生共振， 就会使声波沿着燃气管道 传输。再由接收机在路面上接收在管道中传输的声波信号， 通过判断信号的强弱来判定 燃气 PE 管道的走向。该设备探测精度与现场的地质情况相关，最大精度误差为燃气管 道所在实际位置两边各 30cm。通过探测仪的探测，准确的把燃气管道的走向定出来。 再通过探地雷达去探测燃气管道的深度。

探地雷达是应用高频、甚高频或超高频波段电磁波的反射方法 , 是一种非接触式无 损探测方法 , 具有快捷、 方便、高精度 （ 最高可达毫米级 ） 、高分辨率 , 且不破坏探测目标 体等特点。

由于探地雷达在探测时的最佳位置是横切管道，那么知道燃气管道走向后，再去用 雷 达探测， 效果就非常好。 因为光用雷达去探测会有很多干扰波形， 这样给操作者判读 波形 增加难度。燃气

PE 管道路径探测主要为探地雷达布设测线，然后探地雷达采用垂 直测线

探测目标管线。调节采集和处理参数以取得最佳图象效果，回拉定位目标管线， 并作出实 地标志。

布置两条平行测线，探测分支管线。 波形的识别与解释：

10 地下管线测量

城市地下管线测量是指在城市等级导线点和等级水准点的基础上进行的图根控制 测量、地下管线点平面和高程连测及相关地形测量。

探查作业完成后， 为了满足数据化计算机辅助成图的要求， 采用全野外数字采集 并将采集数据直接传入计算机中，即达到内外业一体化建库绘图的模式。

地下管线点的平面位置及高程采用全站仪极坐标法施测， 进行碎部测量前应检测相 邻控制点边长。 当控制点坐标间距与边长较差大于 2 厘米时，应进一步核查两控制点点 位精度，直至符合要求。否则，应重新进行 GPS观 测或弃用该点平面坐标。

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11 地下管线绘制管线图

地下管线点测量数据采集完成后， 将管线测量数据传输至计算机， 检查原始观测数 据的正确性，再进行计算处理，获得管线的坐标数据。利用管线编辑平台，根据作业要 求，依据外业工作草图和外业调查手簿连线绘制管线图、 完整填写管线属性数据。 利用 成图模块生成管线图及元数据。

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12 成果提交

类 别 序 号 文 字 1 报 告成果资料名称 数量 资料 介质 备注 技术设计书 技术总结报告 控制点成果 地下管线数据文件（ mdb） 纸质 2 份、 纸质、 电子 电子 2 份 2 纸质 2 份、 纸质、 电子 电子 1 份 3 纸质 2 份、 纸质、 电子 电子 1 份 表 4 1 份 电子 管 线 图 5 专业地下管线图 纸质 2 套、 电子 1 套 纸质、 电子 16