简析地下管线探测方法的应用研究及数据库建立

简析地下管线探测方法的应用研究及数据库建立

尹天星

云南玉溪原点测绘有限公司 云南玉溪 653100

摘要：伴随城市化发展步伐的不断加快，城市地下空间出现了一种崭新的面貌。现时期，对地下管线的探测已成为施工和线路更新操作中不可缺少的重要条件。在错综交叉，较复杂的地下管线系统当中，如想精准的对各管线实施探测，应对不同材质与结构的管线选用最科学的探测方法，基于此可以保证地下管线数据库的良好创建。在此过程中地下管线数据处理工作的高效完成也是同样重要。为此结合这些情况，本文重点对地下管线探测方法的应用与数据库的构建进行了深入的研究，望可以为地下管线铺设质量和效果的提升提供一定参考。

关键词：地下管线探测法；应用研究；数据库；构建

随着社会的不断发展与进步，我国的城市中构建了大量的城市地下管线系统，城市的各类地下管线及与其相配套的设施与人们的日常生活及城市的正常运行都存在较大的直接关系。城市地下空间的合理开发与利用对城市发展提供更多可能性，所以，对城市地下空间信息做好统计是特别重要的。在城市不断发展下，地下管线显然已成为城市发展中不可缺少的生命管线，为城市供排水、电力传输、城市通信、天然气输送等提供安全可靠的渠道，另一方面，城市规划发展、各类信息的管理、设计创新都需有地下管线信息及数据的支持。

1. 地下管线探测方法简介

1.1 充电探测法

充电探测法有露头直接充电施加信号及耦合环施加信号两种。对裸露点可选充电施加信号法，对电缆可采用耦合环（或称夹钳）施加信号法，充电法信号最强，可加大探测深度及提高探测的精度，耦合环施加信号法最为单纯，有利于区分、提高分辨能力。如目标管线存在一个出露点，把发射机一端与管线出露点相连，另一端与地面连接进行地下管线测量，发射机利用连线来向管线注入相应频率的交变流，交变流顺着管线延伸的方向快速流动，在经过大地以后回落到地线，由此形成完整的闭合回路体系。另一方面，管道四周所存在的同频率构成了交变电磁场，之后把接收机放到管道上方，通过接收交变电磁场来对管线进行定深和定位。

在现实应用中，因为受不同因素的影响，地线无法插入太远，通常在不超10米是最佳的，因此，即便信号可以传输到长远距离的管道，也不可采用此法来对地下管道实施定深和定位探测。然而在管线追踪时可使用此法，但是在管线多并且密集地区，如管线存在露点，可直接使用耦合环施加信号法，可提高对电缆探查的区分能力，这种方法也可应用在近距离目标管线的分辨，此法较适合应用在可导电式地下管道或是线路当中^[1]。

1.2 感应探测法

在工作区域内应先搜索确定目标管线的大概位置和走向，之后在目标管线在地面上的投影位置平行布设发射机。在工作中，发射机能够发射特定频率交变电磁场，这种磁场就是一次场。交变电磁场在管道中对相同频率的交流电流实施耦合，电流顺着管线延伸方向流动，并在管道四周形成同频率交变电磁场，这种磁场就是二次场。在管线上方放置接收机，以用来扫描和接收二次场，通过这样来对管道进行定位和定深。对一些地下管线来说，如路灯线、电力线、钢管线等，埋设并不深，信号较好，发射点探测距离远，最重要的一点是精准度不会受到影响。

在现实应用中，由于场强较复杂，对平行管线的区分能力差，很多管线信号都无法延伸到很远的距离，信号降速较快，只能进行近距离探测。感应法探测主要是利用接收机来接收由一次场激发出的二次场，因此，为了防止接收机被一次场干扰一定要控制好接收机与发射机间的距离。确切地说，在确保信号良好并且防止磁场太强干扰的前提下，控制好收发距离是非常关键的，通过多次测试，确定10到20米是最适合的传输距离^[2]。

感应法应用较为便利，在所有的含金属管线探测中都可使用这种方法。按照技术规程在没有特征点的管线段，不超75米处设置探测点，所以很多操作人员无需跟踪管线，只需携带仪器在间隔约75米处实施定点操作。在这种操作背景下，如管线单一会相对好一些，如果管线多复杂并且相互间距离过近，那么较易弄错。所以，在实施管线探测前，需对现有数据进行全面研究，之后进行路段勘测，并分析管网中可能存在的管线类型及数量，对勘测管线实施实时跟踪，如此才可以减少错误机率。

2.地下管线数据库的构建

2.1 数据库构建原则

①先进性原则。地下管线数据库必须是无缝，并且具备集成化的一种空间数据库，所以，需使用现时期通用，并且最新的硬件平台与GIS软件平台；②高效运行原则。地下管线数据库属于一种运行系统，对于软硬件的配置必须达到良好的协调性，数据生成与来源应严格按标准要求来实施，所构建的地下管线数据库管理系统一定要满足各级管理单位的具体管理需求；③建库同出图统一实施原则。在地下管线数据库的构建中，一定要保证所生产的数据能够达到质量标准，并且还要与地图标准符号相符，通过这样为图纸的绘制和设计创设条件；④建库同数据更新相结合。为了确保数据库时效性，需不断地对数据库内数据信息进行更新，通过此操作来保证数据库系统运行效率，所以，一定要构建灵活高效的更新机制；⑤标准性与规范性原则。地下管线数据库的构建需依据我国或是各地区的相应标准及规范来实施，在没有供参考的规范及标准时，应结合现实情况来设置可行性标准

^[3]。

2.2 数据库设计思路

①入库前检查。实施图形检测的主要目的是为了确定每份图内各图形实体个数。如想保证分析分层精准性、实体重叠性与缺漏的实情，便需对管线与管点、管点下管点注记间关系进行充分的了解和掌握。因每份图所涉及的属性文件较多，所以一定要对文件完整性、真实性进行检查，通过这样为数据库的真实性提供保障。为了精准的判定管线、管点类别，需确保图形实体与属性的匹配，所以由此可以确定，唯一性检测非常关键；②数据转换。通过实施数库前检查，可对错误信息做好标记，并同时给出相应的提示，指出错误具体属于哪种类型，之后再改正并进行重复检查不存在错误以后，实施管线图入库前数据转换，使其实现分层与符号化；③基于GeoDatabase实施空间数据建模。为了保证系统运行效率，更好的管理与设计数据库，使系统始终保持最新空间数据管理模型，需对GeoDatabase实施空间数据建模实施充分的思考。通过应用对象技术与智能特性可提升空间地理数据完整性与统一性，便于客户端应用与开发，尤其是数据的批量化更新，能够充分使拓扑编辑功能难度得到充分降低；④基于元数据多尺度数据集成机制。项目数据库的内容形式比较多，存在不同的精度，所以需应用层次多样性空间数据，为此在物理上应用多种形式的要素表来进行保存，而且它们有相同的逻辑性和结构，因此，需要一个适合的数据集成机制，通过这样来完成多尺度数据统一访问。

结语

总体来说，为了确保我国城市化安全稳定发展，确保城市内地下管线信息的精准性，拥有一个完善并且实时性城市地下管线数据库系统非常有必要。针对数据库网络安全性的设计来说，数据库功能的全面性，共享服务的实现，除地下管线系统外的其他规划管理信息系统，及与其他相关单位管理信息系统、上下级管理信息系统共享互换，还要与各政府所属部门的信息管理系统实现无缝对接，通过这样使管线信息得到更好的利用，及更精准、全面、实时、高效、高质的对信息实施管理。

参考文献

[1]蔡英文.地下管线探测方法技术的应用研究[J].房地产导刊,2018，（006）：216.

[2]王青,孙凯.城市地下管线疑难探测的方法及应用研究[J].城市建设理论研究：电子版,2021(10):2.

[3]张强.地下管线探测技术的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018，（024）：3735.