Page 33 - 电力与能源2021年第六期
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龚波涛, 等: 基于全时空增强现实定位与可视化技术的排管埋深探测技术                                  6 1
                                                                                                      4
                   式( 8 ) 中, s ^的均方根表示为 s ^ ; 置信概率系数          h 间的关系可表述为
                            2
              用 β  代表, 多数情况下      β 满足 ≈3 。                                   h =ah'+ b               ( 14 )
                                        β
                   ( 3 ) 进行从小波域到时空域的映射, 得到目标                   式中   a , b ———代表常数。
              区域, 实现排管定位。                                          在重要的排管埋深工程探测状况下, 采用明
              1.4  最小二乘改进电磁法的排管埋深探测                            显点算法能够获取若干个排管埋深探测点的实际
                   依据埋地排管定位结果, 应用最小二乘改进                        埋深, 将排管埋深探测点的数量与实际埋深分别
              电磁法, 实现排管埋深的探测。一般状况下, 水平                         表示为 m 与h i 其中 m>2 , 将用探测方法得到的
                                                                            ,
              排管周围存在的由交变电形成的电磁场, 相当于                           排管埋深( 视埋深) 表示为 h' i       。排管埋深与实际
              由长直导线形成的电磁场, 依照毕奥—萨伐尔关                           排管埋深进行组合表示的点被称为排管埋深探测
              于磁场强度的阐述         [ 15 ] , 可将距离排管中心点路程            校正点, 可将这些校正点表示为 ( h' 1 h 1                 ,
                                                                                                , ),( h' 2
              为r 点的磁场强度表示为                                       ),…,( h' m h m 将校正点代入式( 6 ) 有:
                                                                          , )
                                                              h 2
                                      2U                                      h 1 =ah' 1 + b
                               H = K                   ( 9 )                  ì
                                                                              ï
                                       r                                      ï
                                                                              í h 2 =ah' 2 + b        ( 15 )
                   其中, 通过排管的交变电流与排管中心点到                                       ï ï
                                                                              î h m =ah' m + b
              排管埋深探测地面的距离分别用U 与 r 表示。 H
                                                                   对式( 7 ) 执行最小二乘常数求解操作, 求得:
              代表的是磁场强度, 求解 H 时用到的一个常数用
                                                                                  m
                                                                           ì       h i h' i-hh'
                                μ 0                                        ï     ∑
              K 代表, K 满足 K=        。                                             i =1
                                4π                                         ï a =
                                                                           ï     m
                   在排管探测过程中, 通常情况下, 会对排管的                                  í       h' i -mh' 2        ( 16 )
                                                                                     2
                                                                           ï     ∑
                                                                                 i =1
              水平与垂直地表分量执行合理有效的测量操作。                                        ï
                                                                           ï
                                                                           î b=h'-ah'
              根据由水平与垂直地表分量变化产生的规律, 获
                                                                   式( 8 ) 中, h 与 h' 满足:
              得埋管的中心埋深。设线圈面法线与二次场两个
                                                                                      m
              方向存在的夹角为α , 则埋深探测排管周围的感                                         ì ï h =  1 ∑ h i
                                                                              ï ï  m i =1
              应电流可表示为                                                         í                       ( 17 )
                                                                              ï     1  n
                                     cosα                                     ï h' =    h' i
                              U =C                    ( 10 )                  î       ∑
                                      r                                             m i =1
                                                                   排管埋深的误差需符合相关规程, 才能使修
                   其中, 一个受发射线圈材料与大小等因素影
                                                               正参数 发 挥 其 应 有 的 作 用。 为 此, 可 执 行 以 下
              响的常数用 C 代表。
                   在实际的排管埋深探测工作中, 水平发射线                        操作
              圈得到的探测埋深排管感应电流可表示为                                   ( 1 ) 在若干个排管埋深校正点中挑选数量为
                                                              1 个以上的校正点, 挑选出的排管埋深校正点由
                            cosα   C    h      h
                    UX =C        =    ×    =          ( 11 )
                             r     r    r    x +h  2           于其不执行排管埋深参数求解操作, 因而用公式
                                              2
                                                                             , ),( h' k h k 被叫做排管埋深修
                   垂直发射线圈得到的探测埋深排管感应电流                         将其标记为( h' k h k        , )
              可表示为                                             正 检 校 点。 满 足 公 式 E k = h k-ah' k-b <
                           cosα    C    x      x              0.15 h k 时, 证 明 得 到 的 埋 深 为 合 格 的 校 正 排 管
                    U z =C      =    ×    =           ( 12 )
                                              2
                             r     r   r    x +h   2           埋深。
                   若探测埋深排管在探测地面的投影位置 ( x
                                                                   ( 2 ) 如果 E i= h i-ah' i-b , 并且满足 E i=
              =0 ) 产生线圈, 则此时探测埋深排管与垂直线圈                        h i-ah' i-b >0.15h k 埋深校正不合格。将此
                                                                                    ,
              存在最好的耦合与水平线圈不存在耦合, 满足:                           点执行剔除操作, 然后重新进行a 与 b 的求解, 当
                               ì ï UX =C 1                     满足全部点 E i= h i-ah' i-b <0.15h k 时, 停止
                               ï        h
                               í                      ( 13 )   操作。
                               ï      1
                               ï h =C                              ( 3 ) 排管埋深修正误差表示为
                               î      UX
                   将实际排管埋深探测用探测方法得到的排管                                                m    2
                                                                             M b =   ∑  Δh i          ( 18 )
              埋深与实际的排管埋深分别表示为h'与h 。 h'与                                              i =1 2m
   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38