2.3 RD8000探测仪使用方法

RD8000探测仪是英国雷迪公司研发的一款新产品，将取代作为行业标准的RD4000PDL和PXL地下管线探测仪。RD8000系列产品响应速度更快、准确性更高、可靠性更强。RD8000采用最新的专利数字固件设计，为全球用户提供了一种可控性极强、可靠性极高的管线仪解决方案，是行业标准的高性能管道和电缆定位仪，其外形如图2-14所示。

图2-14 英国雷迪RD8000管线探测仪

图2-15 接收器

图2-16 接收器蓝牙天线

图2-17 接收器键盘

2.3.1 RD8000探测系统概述

图2-18 接收器屏幕图标

1.RD8000接收器

（1）接收器外观（见图2-15、图2-16）

①键盘。

②自动背光液晶显示器（简称LCD）。

③音讯发生器。

④电池舱。

⑤附件插槽。

⑥耳机插孔。

⑦蓝牙硬件模块。

（2）接收器键盘（见图2-17）

⑧电源键：打开和关闭设备；开启接收机菜单。

⑨频率键：选择频率；命令确认键。

⑩向上和向下箭头：调整信号增益；滚动菜单选项进行切换。

⑪模式键：切换天线模式和峰值谷值模式；打开子菜单；切换深度或电流在LCD上显示。

⑫图表键：保存SurveyCERT^TM测量。

⑬发送键：在已经启动的接收器发送命令到已启动的发射机上。

（3）接收器屏幕图标（见图2-18）

⑭指示信号强度和峰值。

⑮信号强度：数值指示信号；故障查找模式微伏读数。

⑯谷值箭头：指示相对于接收器的管线位置。

⑰电池图示：指示电池电量。

⑱灵敏度和日志数量：日志保存后，显示内存中的日志数量。

⑲音量图标：显示音量等级。

⑳电流方向箭头。

㉑无线电模式：无线电模式时指示的图标。

㉒电力模式：电力模式时的图标。

㉓附件指示：指示当前连接的附件。

㉔CD模式：电流模式的图标。

㉕A型架图示：指示A型架连接。

㉖操作模式指示器。

㉗蓝牙图示：表示蓝牙状态。闪烁图标表示在配对进行，固定图示表示处于连接状态。

㉘天线模式图标：指示天线模式选择，包括峰值、谷值、单天线、混合4种模式。

㉙探头模式：表示接收器处于接收探头信号模式。

㉚管线模式：表示接收信号源来自于管线的何种模式。

㉛方向罗盘：显示位电缆相对于接收器的方向。

㉜发射机状态：显示发射机连接状态。

㉝发射机待机：表示该发射器是在待机模式。

㉞显示当前深度或电流。

图2-19 RD8000发射机

图2-20 充电电池

图2-21 发射机键盘

图2-22 发射机屏幕图标

2.RD8000（Tx1/Tx3/Tx10）发射机

（1）发射机外观（见图2-19、图2-20）

①防水键盘。

②自动背光液晶显示器。

③附件舱。

④电池舱。

（2）发射机键盘（见图2-21）

⑤电源键：打开和关闭发射机，打开发射机菜单。

⑥频率键：选择频率；命令确认键。

⑦向上和向下箭头：调整输出信号；滚动菜单选项。

⑧AVΩ键：切换测量输出回路电压，电流和回路阻抗显示；夹钳法中切换发射功率；打开子菜单（注：显示的量是基于当前选择的模式或附件）。

（3）发射机屏幕图标（见图2-22）

⑨电池图示：指示电池当前电量。

⑩操作模式指示器。

⑪待机图示：发射机处于待机模式。

⑫输出功率：显示发射机输出功率。

⑬夹钳图示：表示发射机处于夹钳模式。

⑭直流图示：表示发射机采用外接直流电源。

⑮感应图示：表示发射机处于感应模式。

⑯A型架（只Tx3和Tx10）：表示发射机处于故障查找模式。

⑰CD模式指针（只Tx10）：表示发射机是电流方向模式。

⑱电压预警指针：表示发射机处在输出增压状态中。

⑲音量图标：显示音量大小。

⑳配对图示（只Tx3B和Tx10B）：表示发射器和接收器进行无线连接。

㉑蓝牙图示（只Tx3B和Tx10B）：表示发射机处于蓝牙连接状态，闪烁的图示表示配对正在进行中。

2.3.2 定位电缆和管道

本小节重点说明使用RD8000定位地下电缆和管道技术。

1.天线模式

RD8000系统支持4种天线模式，以适应特定应用程序或当地环境。这些模式分别是：Peak mode、Single antenna mode、Null mode、Peak/null mode。

注意：某些频率不支持多种天线模式。

（1）Peak mode（峰值模式）

峰值模式提供最准确位置和深度测量；

峰值模式不能被禁用。

峰值模式下液晶显示：

•深度或电流

•信号强度

•方向罗盘

要选择峰值模式的操作步骤如下：

1）打开接收器。

2）点击频率键选择需要的首选频率。

3）按模式键，直到峰值模式图标在LCD上显示。

（2）Single antenna mode（单天线模式）

单天线模式探测的灵敏度最高，但管线上方的峰值响应范围也最宽，用于快速定位。一旦找到一个单一的目标，应该使用谷值模式或峰值模式来更精确地定位。

在单天线模式下液晶显示：

•深度或电流

•信号强度

•方向罗盘

选择单天线模式的操作步骤如下：

1）打开接收器。

2）点击频率键选择需要的首选频率。

3）点击模式键，直到单天线模式图标在LCD上显示。

（3）Null mode（谷值模式）

谷值模式用于验证电磁无失真环境中的定位信号。

在谷值模式下液晶显示：

•深度或电流

•信号强度

•方向罗盘

•左右箭头

选择谷值模式的操作步骤如下：

1）打开接收器。

2）点击频率键选择需要的首选频率。

3）点击模式键，直到谷值模式图标在LCD上显示。

谷值模式是在管线上方给出一个谷值响应。谷值响应比峰值响应更容易使用，但谷值响应容易受到干扰的影响，不能用来精确定位，除非在无干扰信号的区域。在谷值模式下接收机只能指示管线的位置，而不能准确指示管线的方向。

（4）Peak/null mode（混合模式）

混合模式的优势是峰值模式和谷值模式同时进行。

在混合模式下液晶显示：

•左右箭头

•信号强度

•方向罗盘

•当前深度

选择混合模式的操作步骤如下：

1）打开接收器。

2）点击频率键选择需要的首选频率。

3）点击模式键，直到混合模式图标在LCD上显示。

2.方向罗盘

液晶的方向罗盘提供了目标电缆，管道方向视觉指示。

仅无源模式下可以使用方向罗盘。

接收器被设置为电力和无线电信号模式时，方向罗盘不可用。

3.追踪（见图2-23）

将接收机调到谷值模式可以提高追踪的速度。

沿着管线向前走动，并左右摆动接收机，观察管线上方的谷值回应和管线两侧的峰值回应。每隔一段时间，将接收机调到峰值模式，对管线进行探测并验证管线的准确位置。

4.精确定位

用峰值模式对管线进行精确定位。对管线进行追踪并知道目标管线的大致位置之后，确定管线的准确位置。

开始时，发射机使用中等的输出功率，接收机和发射机使用中等的频率，接收机使用峰值模式。将接收机的灵敏度调到刻度的一半。

1）保持接收机天线与管线的方向垂直，横过管线移动接收机。确定响应最大的点，如图2-24a所示。

2）不要移动接收机，原地转动接收机，当响应最大时停下来，如图2-24b所示。

图2-23 追踪

3）保持接收机垂直地面，在管线上方左右移动接收机，在响应最大的地方停下来，如图2-24c所示。

4）把天线贴近地面，重复1）、2），重复3）。

5）标记管线的位置和方向。

图2-24 精确定位

图2-25 定位验证

重复所有的步骤以提高精确定位的精度。

注意：在精确定位的过程中需要调节灵敏度，使表头读数保持大小适中。

把接收机调到谷值模式，移动接收机，找出响应最小的谷值点。如果峰值模式的峰值位置与谷值模式的谷值位置一致，可以认为精确定位是准确的。如果两个位置不一致，精确定位是不准确的。两个位置都偏向管线的同一侧，管线的真实位置更接近峰值模式的峰值位置。管线位于峰值位置的另一边，距峰值位置的距离为峰值位置与谷值位置之间距离的一半，定位验证示意如图2-25所示。

5.扫描和搜索

在区域内有很多探测未知管线的方法。在开挖之前使用这些技术是非常重要的，以免在开挖过程中损毁地下管线。

图2-26 无源扫描

（1）被动扫描（又称无源扫描，见图2-26）

被动扫描可以找到电力、信号线缆，光纤和可能埋地产生辐射的其他导体。

执行被动扫描的操作步骤如下：

1）打开接收机。

2）点击频率键选择需要的被动频率，同时检测电源和在目前的无线电信号。

3）将灵敏度调到最高，当遇到信号响应时调低灵敏度，并使响应保持在表头刻度范围之内。

图2-27 有源扫描

4）沿网格状的路线走动，走动时应保持平稳，接收机天线的方向与走动的方向保持一致，并且尽可能和被横过的管线成直角。当接收机的响应增大且深度出现时，指示有管线存在，需停下来对管线进行精确定位并标记管线的位置，追踪该管线直到离开要搜索的区域。然后继续在区域内进行网格式的搜索。

在有些区域内，可能存在50/60Hz电力信号的干扰，把接收机提高至离开地面10cm并继续进行搜索。

在大多数区域（不是所有区域），无线电（Radio）模式可能探测到不辐射电力信号的管线，必须使用无线电（Radio）和电力（Power）两种模式对一个区域进行网格搜索。

（2）感应式扫描（又称有源扫描，见图2-27）

感应扫描是探测未知管线的可行方法。这种搜索方法需要两个操作人员分别手执发射机和接收机。这种搜索方法被称为“两人搜索”。在开始搜索之前，确定要搜索的区域和管线通过该区域可能的方向。并把发射机设定为感应模式，建议使用33kHz发射感应信号。

1）第一个人操作发射机，第二个人操作接收机。当发射机经过管线时将信号施加到管线，然后在发射机上游或下游30m远的接收机探测该信号。

注意：接收器离发射器过近会造成读数不准确或接收器无法识别信号。

2）发射机方向与预估管线的方向保持一致。第二个人提着接收机在要搜索区域的起始位置，接收机天线的方向与地下管线的估计方向保持垂直。

注意：感应扫描中发射器离管道位置一般在1.5m以内，超过1.5m有可能造成接收器读数不准确或信号不能感应到管线存在。

3）将接收机调到不会接收到直接从空中传播过来的发射机信号的最高灵敏度。

4）当发射机与接收机的方向保持正确之后，两个操作人员平行向前移动。

5）提着接收机的操作人员在向前走动的过程中，前后移动接收机。

6）发射机将信号施加到下方的管线，再由接收机探测到该信号。

7）在接收机探测到的峰值位置的地面上做好标志，在其他可能有管线穿过的方向重复搜索。

8）将发射机依次放在每一条管线的上方，用接收机追踪每一根管线直至离开搜索区域。

注意：当所有管线的位置都做好标志后，交换发射机和接收机的位置重新测定是否有其他管道。

注意：感应扫描可能探测不到部分管道。

注意：如果有必要，更换频率来验证管道。

2.3.3 深度读数和电流读数

图2-28 深度探测示意图

1.深度读数

图2-28所示为管线深度探测示意图，实地测量时需注意以下几点：

1）当管线带有发射机信号时，RD8000接收器测量管线的有效深度达6m（20ft）。

2）管线的无源信号不适合用来进行深度测量。

3）测量的深度是指管线的中心埋深。管线顶部的深度是小于接收机深度读数的，大口径管道更加明显。

4）确认RD8000接收机在管线的正上方，接收机天线与管线方向垂直，接收机与地面保持垂直。

5）调节灵敏度，使表头读数在中间范围。

6）为确保接收器方向正确，使用液晶方向罗盘。

7）定位方向正确时，罗盘线显示在6点位置，LCD将显示目标管线深度。

8）按住右键将切换深度显示或电流显示。

9）尽量避免使用感应法。如果别无选择，发射机的位置应离开深度测量点30m。

10）用谷值法验证峰值法定位的准确性，以确定该位置是否适合进行深度测量。

11）当有较大的干扰或发射机感应到附近管线的信号时，进行深度测量是不准确的。

12）如果发现地面辐射很强的电磁场（可能是在无线电发射站附近），在进行深度测量时，提高接收机使其离开地面20cm，将测得的读数减去该距离作为管线的深度。

2.深度测量的验证

把接收机从地面提高20～50cm重复进行深度测量，检查可疑的测量深度。如果测量到的深度增加的值与接收机提高的高度相同，则深度测量一般是正确的。

如果条件合适，深度测量的精度为深度的±5%。然而，有时可能不知道现场条件是否适合深度测量，所以应该采用以下的技术检查可疑的读数：

1）检查深度测量点两边管线的走向至少有5m是直的。

2）检查10m范围内信号是否相对稳定，并且在初始深度测量点的两边进行深度测量。

3）检查目标管线附近3～4m范围之内是否有携带信号的干扰管线。这是造成深度测量误差最常见的原因，邻近管线感应到很强的信号可能会造成±50%的深度测量误差。

4）稍微偏离管线的位置进行几次深度测量，深度最小的读数是最准确的，而且该处指示的位置也是最准确的。

粗糙深度校准检查：

这是一种快速而简单的验证方法，以检定接收机的深度读数准确度是否在可接受的范围内。该方法是在已知管线的深度但探测的深度结果不准确的情况下使用。

不准确的读数可能是接收机接收到了其他强信号所引起的（如另一条靠近目标管线而且与目标管线平行的管道或电缆）。

在野外有两种检查接收机深度校正的方法，两种方法都需要使用发射机。

方法1：

1）将发射机放在地上的一个非金属物体上（如纸箱），并且远离任何地下管线。打开发射机电源，确保发射机未连接任何附件并且在感应法工作模式下，当放在纸箱上时，发射机至少离开地面0.5m。

2）拿着接收机，机身保持水平并且指向发射机的前部，离发射机前部的距离大概5m。

3）打开接收机电源。

4）选择与发射机已选定频率相同的感应频率。

5）在接收机上选择发射探头模式。

6）左右移动接收机，当接收机获得最大的信号响应时，将接收机放在地面上的一个非金属物体上（如纸箱），确认机身保持水平并指向发射机。接收机放在纸箱上时，至少离开地面0.5m。

7）接收机上显示深度/电流测量。

8）用卷尺测量接收机底部与发射机中心之间的距离。

图2-29 电流测量数据最大的 管线才是目标管线

9）对比用卷尺测得的距离与接收机的深度读数。如果接收机上的深度读数与卷尺测量的距离之间的差异小于总距离的10%，该深度读数可以认为是准确的。

方法2：

1）给一条已知深度的管线施加发射机信号。

2）对管线进行精确定位。

3）对比接收机的深度读数和管线的真实深度。

3.电流读数

（1）关于电流测量

在管线密集的区域，接收机可能会因为在旁边管线的干扰下，探测到比目标管线更强的信号，并且干扰管线的深度比目标管线浅。电流测量数据最大的（而不是信号响应最强的）管线才是施加了发射机信号的目标管线，如图2-29所示。

测量电流还可提供关于探测三通和弯头的有用数据。在三通进行电流测量，其结果表明主管线由于长度大而比分支管线吸引了更多的电流，如图2-30所示。

发射机给目标管线施加一个电流信号。随着离发射机距离的增加，电流的强度会逐渐减小，衰减程度会因管线种类及土质情况而变化。但不论任何类型的管线，电流的衰减速度都应保持稳定，而没图2-30电流测量可区分主管线与分支管线有突然的下降或变化。

电流的突然变化表明管线或其状况发生了变化，信号的反应会随着深度的增加而减小，如图2-31、图2-32所示。

图2-31 管线深度变化引起的测量数据变化

图2-32 管线泄漏引起的测量数据变化

图2-33 信号电流测量示意图

（2）施加发射机信号

发射机信号可以以直接连接感应的方式施加到目标管线，与管线追踪信号的施加方式相同。

（3）信号电流测量（见图2-33）

1）对管线进行精确定位，并用谷值定位确认峰值定位的准确性。

2）确认接收机是在管线的正上方，天线与管线的方向垂直，机身与地面保持垂直。

3）方向罗盘对正后，屏幕将显示以毫安（mA）为单位的电流值。

4）信号感应到邻近的管线将降低测量的精度。

5）如果测量的读数可疑，搜索附近的区域，检查附近是否有其他辐射信号的管线。

6）如果其他信号造成了干扰，应该到该管线的其他点进行深度测量。

7）测量电流需要两个天线，所以不能使用接收机的附件天线（如夹钳或听诊器）。