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【摘 要】本文使用英国雷迪公司的RD8000作为检测工具，对华南地区某埋地钢质管道的并行光缆进行埋深及定位检测，通过对比与管道的水平相对位置及埋深，检测光缆施工误差造成的光缆偏移与浅埋情况，根据直接开挖后实际偏移及浅埋数据，分析检测不同埋深的光缆时存在的实际误差。最后，根据误差分析表格及变化曲线，可以使管道管理单位迅速定位光缆，并判断光缆实际埋深，为光缆检修及第三方施工管控带来极大便利。
【关键词】输油管道；并行光缆；水平偏移；实际埋深；检测埋深；误差分析
前言
埋地钢质管道并行光缆多采用同沟方式，与管道一同敷设。但施工过程中，施工误差或管理不到位等问题造成光缆与管道偏移或光缆埋深太浅，使管道管理单位在光缆检修过程中难以对光缆迅速定位；同时，随着城镇化开发建设项目逐渐增多，管道附近动土作业频繁，第三方违规施工、野蛮施工等随时可能造成偏移光缆被挖伤、挖断，甚至伤及管道本体。为提高并行光缆检修效率，并在第三方施工对接过程中，对光缆位置及埋深进行准确交接，本文结合检测与开挖后实际数据对比，初步得出不同埋深的光缆检测时可能产生的数据误差，形成了误差变化曲线，希望给相关单位或工作人员提供一定的参考。
一、光缆检测原理
检测使用的RD8000（以下简称雷迪机）由发射机、接收机及配套部件组成。发射机可通过与光缆的加强芯或铠装层与大地相连，将特定频率的信号耦合到光缆加强芯或铠装层中，并以发射机为信号源点，电信号在光缆中无方向进行传输。检测人员只需要使用接收机设置相同频率接收辐射信号，即可对光缆进行精准定位；同时，接收机可以将水平天线和垂直天线所接收的信号进行差分运算，从而得出埋深数值。
二、操作方法
雷迪機发射机将信号输送到光缆金属件上，可采用直接与光缆金属部件连接或使用信号夹钳进行信号耦合两种方式，但耦合法必须保证良好的电磁环境。管道光缆辐射区域存在大量电气化设施和其他钢质埋地管道并行，这些设施可能与被输入信号的目标管线能够构成一定距离的信号电流回路，从而导致管线仪探测不到目标管线或产生较大测量误差。在实际应用中我们发现：发射机与光缆金属部件直接连接或采用信号夹钳，当多条管线在同一管群中时，每一管线均能感应到信号，无法区分目标管线。
在采用直连法或者信号夹钳耦合法探测管道光缆埋深时，接地点应应距离目标管线约20M以上，并且最好与目标管线可能的走向成直角，可有效避开发射机自身的电磁信号干扰。同时，应禁止让接地线跟水管或其它金属管线接触，以避免使其他金属构筑物也带有发射机的信号，产生相互干扰。
1.低频信号法检测
高频信号很容易感应到相邻管线中，因此，在保证能够发出足够追踪信号的情况下，应该使用最小的信号电平（当有多根管线时，建议使用8 kHz或更低频的信号进行探测），这样可以减少信号向相邻管线感应并节省电池。在开始探测时，应把输出功率调到最低，当信号强度不够时再根据实际情况将功率调高。
2.峰值法检测
峰值法是利用两个水平天线进行信号处理，其精度和抗干扰能力都远远高于谷值法。峰值法定位直观、快捷，但精度较差，主要用于快速追踪管线和验证峰值法定位的准确性。因此，应该采用峰值法进行探测，采用谷值法验证峰值响应或进行管线的快速追踪。
3.70%法检测
目前，管线检测可采用直读法或70% 法进行深度测量。直读法简单、快捷，但抗干扰能力较差。70%法的原理是利用几个不同的点的读数来进行测量的.即当接收机处于管线正上方时，将读数调整到合适的值，然后使接收机垂直于地面，使其下端接近地面，左右移动接收机，直到显示器读数下降到位于管线正上方时的读数（峰值）的70%。将这两点做好标记并测出它们之间的距离，这两点之间的距离就等于管线的深度。这两个点应对称分布在管线两侧。
三、检测难点与疑难问题
1.埋深数值大幅度波动，无法准确读数时，可尝试降低发射频率，同时可先关闭测定管道位置的发射机，延长雷迪8100接地线（对于干燥的土壤需浇水降阻）后重新开机检测，再通过调节雷迪机定位模式进行检测。
2.无法确定光缆位置。可尝试调小雷迪机增益值值，垂直于管道左右平移接收机重新测量光缆位置。还可以根据接收机蜂鸣器音量大小判断光缆大致位置，并通过电子罗盘重新判定光缆大致走向。
3.光缆定位困难时地下可能埋设有多条光缆或其他金属构筑物（此时接收机罗盘方向指针可能会左右晃动），可考虑使用直连法检测光缆，以减小其他感应物的干扰。
4.光缆接头盒附近无法准确测定位置及埋深。实际检测时发现接收机信号突增、突降或中断，且无法准确读出光缆埋深，可推测该处有光缆接头盒或存在其他干扰源。可采用开挖方式，验证是否存在接头盒。如果发现有光缆接头盒，要将发射机关机，跳离接头盒后重新进行接机。
5.检测范围问题。接收机距离发射机越远，检测信号越弱，精度越低，检测难度越大，建议在距离发射机约400M-500M范围内检测。发射机距离发射机约20M时，设备存在相互干扰，在干扰区范围内难以准确读数，需避开干扰区检测。
四、光缆检测数据与实际的误差
因发射机与光缆金属部件直接连接需将检测点进行破土，并剥开光缆绝缘层，露出金属部件，完成检测后需重新对光缆进行绝缘保护，反之，使用信号夹钳破土后不需损伤光缆，直接使用信号夹钳进行信号耦合，完成检测后可迅速恢复现场，所以本次检测过程均采用耦合方式进行检测。
本次检测管道长度为25KM，共检测656个点，并采用人工开挖方式，对光缆相对于管道的偏移位置及实际埋深进行验证。其中，有20个点因电气化设施干扰、土壤电阻率等原因无法测出光缆埋深，636个点能准确读数。测出埋深不大于0.5M的光缆130处，不大于0.7M的光缆共264处，埋深不大于1M的光缆共340处，其中4处光缆埋深小于0.1M。
根据误差数据分析，测量深度在0.6M范围内时检测误差较小，随着埋深增加，误差量随之增大。
五、误差原因分析
（1）电磁环境。管道光缆一般敷设在市内或人口稠密的乡镇。这些地区的电磁环境非常复杂.如各种无线电发射设备的低次谐波、电力电缆的辐射等，这些都会严重影响探测的精度。
（2）信号耦合。市内管道光缆没有将金属件引出.因此不利于发射信号的耦合。
（3）相邻电缆线的干扰。管道光缆一般与多根市话电缆、光缆共用一个管群，发射机耦合的高频信号很容易感应到相邻的管线中.并在传输巾向外辐射，冈此会严重影响探测的精度。
六、结语
通过对已开挖验证段埋深及误差的分析，检测误差较小，准确率基本满足检测要求，使用耦合法检测光缆可行性较高。
总而言之，本次检测及验证后对比的数据及误差变化曲线可在实际检测中，根据检测数据，大致估算出光缆实际埋深，极大程度提高光缆定位效率，对于光缆检修及第三方施工管控具有较大参考价值。
参考文献：
[1]_RD8000管线探测仪与LD6000管线探测仪的探测方法及应用_王羽
[2]RD8000管线探测仪在工程测量中的应用研究_刘家兴
[3] 地下管线电磁探测方法及误差分析研究_杨志军
[4] 对电磁式地下金属管线探测仪零值测深法的改进_徐振业
[5] 几种光缆检测工具的对比_池蛟
[6] 水下金属管线电磁探测方法与技术研究_田彪
[7] 水下金属管线探测仪电磁信号发送机设计_付国红
[8] 天然气长输管道与伴行光缆埋深测量方法研究_宋乔
[9] 油气管道通信光缆的定位检测方法_沈光霁
[10] 直埋光缆勘察设计中的技术措施_胡世峰
[11] 直埋光缆位置和埋深的探测方法_李光来
[12] 桩基分布式光纤检测技术规范初探_童恒金
（作者单位：中国石化销售有限公司华南分公司）
【关键词】输油管道；并行光缆；水平偏移；实际埋深；检测埋深；误差分析
前言
埋地钢质管道并行光缆多采用同沟方式，与管道一同敷设。但施工过程中，施工误差或管理不到位等问题造成光缆与管道偏移或光缆埋深太浅，使管道管理单位在光缆检修过程中难以对光缆迅速定位；同时，随着城镇化开发建设项目逐渐增多，管道附近动土作业频繁，第三方违规施工、野蛮施工等随时可能造成偏移光缆被挖伤、挖断，甚至伤及管道本体。为提高并行光缆检修效率，并在第三方施工对接过程中，对光缆位置及埋深进行准确交接，本文结合检测与开挖后实际数据对比，初步得出不同埋深的光缆检测时可能产生的数据误差，形成了误差变化曲线，希望给相关单位或工作人员提供一定的参考。
一、光缆检测原理
检测使用的RD8000（以下简称雷迪机）由发射机、接收机及配套部件组成。发射机可通过与光缆的加强芯或铠装层与大地相连，将特定频率的信号耦合到光缆加强芯或铠装层中，并以发射机为信号源点，电信号在光缆中无方向进行传输。检测人员只需要使用接收机设置相同频率接收辐射信号，即可对光缆进行精准定位；同时，接收机可以将水平天线和垂直天线所接收的信号进行差分运算，从而得出埋深数值。
二、操作方法
雷迪機发射机将信号输送到光缆金属件上，可采用直接与光缆金属部件连接或使用信号夹钳进行信号耦合两种方式，但耦合法必须保证良好的电磁环境。管道光缆辐射区域存在大量电气化设施和其他钢质埋地管道并行，这些设施可能与被输入信号的目标管线能够构成一定距离的信号电流回路，从而导致管线仪探测不到目标管线或产生较大测量误差。在实际应用中我们发现：发射机与光缆金属部件直接连接或采用信号夹钳，当多条管线在同一管群中时，每一管线均能感应到信号，无法区分目标管线。
在采用直连法或者信号夹钳耦合法探测管道光缆埋深时，接地点应应距离目标管线约20M以上，并且最好与目标管线可能的走向成直角，可有效避开发射机自身的电磁信号干扰。同时，应禁止让接地线跟水管或其它金属管线接触，以避免使其他金属构筑物也带有发射机的信号，产生相互干扰。
1.低频信号法检测
高频信号很容易感应到相邻管线中，因此，在保证能够发出足够追踪信号的情况下，应该使用最小的信号电平（当有多根管线时，建议使用8 kHz或更低频的信号进行探测），这样可以减少信号向相邻管线感应并节省电池。在开始探测时，应把输出功率调到最低，当信号强度不够时再根据实际情况将功率调高。
2.峰值法检测
峰值法是利用两个水平天线进行信号处理，其精度和抗干扰能力都远远高于谷值法。峰值法定位直观、快捷，但精度较差，主要用于快速追踪管线和验证峰值法定位的准确性。因此，应该采用峰值法进行探测，采用谷值法验证峰值响应或进行管线的快速追踪。
3.70%法检测
目前，管线检测可采用直读法或70% 法进行深度测量。直读法简单、快捷，但抗干扰能力较差。70%法的原理是利用几个不同的点的读数来进行测量的.即当接收机处于管线正上方时，将读数调整到合适的值，然后使接收机垂直于地面，使其下端接近地面，左右移动接收机，直到显示器读数下降到位于管线正上方时的读数（峰值）的70%。将这两点做好标记并测出它们之间的距离，这两点之间的距离就等于管线的深度。这两个点应对称分布在管线两侧。
三、检测难点与疑难问题
1.埋深数值大幅度波动，无法准确读数时，可尝试降低发射频率，同时可先关闭测定管道位置的发射机，延长雷迪8100接地线（对于干燥的土壤需浇水降阻）后重新开机检测，再通过调节雷迪机定位模式进行检测。
2.无法确定光缆位置。可尝试调小雷迪机增益值值，垂直于管道左右平移接收机重新测量光缆位置。还可以根据接收机蜂鸣器音量大小判断光缆大致位置，并通过电子罗盘重新判定光缆大致走向。
3.光缆定位困难时地下可能埋设有多条光缆或其他金属构筑物（此时接收机罗盘方向指针可能会左右晃动），可考虑使用直连法检测光缆，以减小其他感应物的干扰。
4.光缆接头盒附近无法准确测定位置及埋深。实际检测时发现接收机信号突增、突降或中断，且无法准确读出光缆埋深，可推测该处有光缆接头盒或存在其他干扰源。可采用开挖方式，验证是否存在接头盒。如果发现有光缆接头盒，要将发射机关机，跳离接头盒后重新进行接机。
5.检测范围问题。接收机距离发射机越远，检测信号越弱，精度越低，检测难度越大，建议在距离发射机约400M-500M范围内检测。发射机距离发射机约20M时，设备存在相互干扰，在干扰区范围内难以准确读数，需避开干扰区检测。
四、光缆检测数据与实际的误差
因发射机与光缆金属部件直接连接需将检测点进行破土，并剥开光缆绝缘层，露出金属部件，完成检测后需重新对光缆进行绝缘保护，反之，使用信号夹钳破土后不需损伤光缆，直接使用信号夹钳进行信号耦合，完成检测后可迅速恢复现场，所以本次检测过程均采用耦合方式进行检测。
本次检测管道长度为25KM，共检测656个点，并采用人工开挖方式，对光缆相对于管道的偏移位置及实际埋深进行验证。其中，有20个点因电气化设施干扰、土壤电阻率等原因无法测出光缆埋深，636个点能准确读数。测出埋深不大于0.5M的光缆130处，不大于0.7M的光缆共264处，埋深不大于1M的光缆共340处，其中4处光缆埋深小于0.1M。
根据误差数据分析，测量深度在0.6M范围内时检测误差较小，随着埋深增加，误差量随之增大。
五、误差原因分析
（1）电磁环境。管道光缆一般敷设在市内或人口稠密的乡镇。这些地区的电磁环境非常复杂.如各种无线电发射设备的低次谐波、电力电缆的辐射等，这些都会严重影响探测的精度。
（2）信号耦合。市内管道光缆没有将金属件引出.因此不利于发射信号的耦合。
（3）相邻电缆线的干扰。管道光缆一般与多根市话电缆、光缆共用一个管群，发射机耦合的高频信号很容易感应到相邻的管线中.并在传输巾向外辐射，冈此会严重影响探测的精度。
六、结语
通过对已开挖验证段埋深及误差的分析，检测误差较小，准确率基本满足检测要求，使用耦合法检测光缆可行性较高。
总而言之，本次检测及验证后对比的数据及误差变化曲线可在实际检测中，根据检测数据，大致估算出光缆实际埋深，极大程度提高光缆定位效率，对于光缆检修及第三方施工管控具有较大参考价值。
参考文献：
[1]_RD8000管线探测仪与LD6000管线探测仪的探测方法及应用_王羽
[2]RD8000管线探测仪在工程测量中的应用研究_刘家兴
[3] 地下管线电磁探测方法及误差分析研究_杨志军
[4] 对电磁式地下金属管线探测仪零值测深法的改进_徐振业
[5] 几种光缆检测工具的对比_池蛟
[6] 水下金属管线电磁探测方法与技术研究_田彪
[7] 水下金属管线探测仪电磁信号发送机设计_付国红
[8] 天然气长输管道与伴行光缆埋深测量方法研究_宋乔
[9] 油气管道通信光缆的定位检测方法_沈光霁
[10] 直埋光缆勘察设计中的技术措施_胡世峰
[11] 直埋光缆位置和埋深的探测方法_李光来
[12] 桩基分布式光纤检测技术规范初探_童恒金
（作者单位：中国石化销售有限公司华南分公司）