专利名称：埋地管道的探测方法与探测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用电磁波探测埋设于地下的电线管道等埋设位置的埋地管道的探测方法与探测设备。
一般，自来水管道、下水管道、电线管道与信号线路管道等都埋设于地下。为了进行这类埋地管道的施工或是道路施工，需要确认埋设管道的埋设位置。施工中，特别是破损了管径小的皮线管道与信号线路管道等，会产生很大影响。
为了探测埋地管道的埋设位置(埋设深度)，已考虑到利用电磁波。具体地说，从地面将电磁波发射向埋于地下的埋地管道，通过对反射波进行图象处理获得反射波图象，由此来探测埋地管道。
根据对电磁波的反射波进行图象处理求得反射波图象来探测埋地管道时，希望操作人员不必是熟练工就能迅速地进行埋地管道的探测。电磁波频率愈低能向地下传播的深度愈大，愈高时衰减量便会增大。另外，当电压增高则可改进S/N。
但是，取决于地区，埋地管道的埋设深度与地下的组成会不同，而水份的状态也因降雨等而异。此外，地表面(道路)不论是混凝土或沥青路面也都会使电磁波的衰减量变化。
这样，取决于埋地管道埋设地的周围状况，就会有不能由电磁波正确地探测出埋地管道的问题。特别是像电线管道与信号线路管道这类管径下的埋地管道要经图象处理求得的反射波图象来进行探测时，是极为困难的。
因此，为了能通过电磁波的反射波图象探测出埋地管道的埋设位置，就迫切希望能开发出不论埋地管道所埋设的周围状况如何也可正确地探测出埋地管道的技术。
本发明的目的在于提供埋地管道这样的探测方法与设备，它们可以不论埋设周围状况如何，都能通过电磁波的反射波图象正确地探测埋地管道的埋设位置。
本发明的特征在于，使电磁波的频率与电压为可变的来进行埋地管道的搜索试验操作，根据电磁波的反射波图象，由能够识别埋地管道的频率与电压的电磁波进行埋地管道的搜索。
具体地说，将经过图象处理的电磁波反射波显示于显示装置上，改变电磁波的频率与电压来搜索埋地管道，根据显示装置上所显示的反射波图象将电磁波设定到可以确认埋地管道的频率与电压上，进行埋地管道的搜索。
本发明是使电磁波的频率与电压变化来进行埋地管道的搜索的，由于是根据电磁波的反射波图象，通过能识别埋地管道的最适当的频率与电压的电磁波来进行埋地管道的搜索，故能与埋设环境无关地正确地探测到埋地管道的位置。
图1示明本发明一实施例的结构。
图2例示本发明中的反射波图象。
图3是用于说明本发明的特性的曲线图。
图1中示明了本发明一实施例，其中所示的埋地管道是以电线管道为例。
如图1所示，电线管道2埋设于地下1之中。电线管道2的直径为10cm～15cm，埋设深度为100cm或150cm。电磁波的发射天线3与接收天线4装设于车辆5上。车辆5在图中只示明出它的转向架。发射天线3与接收天线4构成了电磁波雷达，后者在沿电线管道2的长度方向上长约2M。
发送天线3当由脉冲发生器6施加脉冲信号后，朝电线管道2发射电磁波。来自地(土)下的电磁波(反射波)为接收天线4接收，经放大器9放大后加到接收装置10上。对接收装置10施加与脉冲发生器6的脉冲信号同步的触发脉冲。扫收装置10从加有触发脉冲起，在经过一定时间延迟后的设定时间范围内，输入来自放大器9的反射波。
图象处理装置11对来自接收装置10的反射波进行图象处理，制成反射波图象。图象处理装置11所制成的反射波图象显示于显示装置12上。电磁波控制装置7根据电磁波设定装置设定电磁波的频率F与电压(振幅)A，控制脉冲发生器6的频率F与振幅A。
脉冲发生器6、电磁波控制装置7、电磁波设定装置8、放大器9、接收装置10、图象处理装置11、显示装置12、发射天线13与接收天线14都同样地装载于车辆5上。
下面说明有关操作。
首先在施工现场附近于电线管道2露出地面处移动车辆5。由电磁波设定装置8对电磁波控制装置7设定电磁波的频率F与振幅A。由脉冲发生器6发生电磁波控制装置7所设定的频率F与振幅A的脉冲信号。
发送天线3在加有脉冲发生器6发出的脉冲信号后，向电线管道2发射电磁波。沿地下(土地中)传播的电磁波为地下1的物体与水等反射。电磁波的反射波由接收天线4接收，经放大器放大后加到接收装置10上。
接收装置10从加有来自脉冲发生器6的触发脉冲时起，在经过一定时间延迟后的设定时间范围内，输入来自放大器的反射波。之所以经一定时间的延迟是为了除去地面的反射波。此外，接收装置10输入反射波的设定时间是根据电磁波的传播速度和电线管道2的设想埋设位置决定。
接收装置10接收的反射波输入图象处理装置11。图象处理装置11对来自接收装置的反射波进行图象处理制成反射波图象。图形处理装置11制成的反射波图象显示于显示装置12上。
操作者观察显示装置12上显示的反射波图象，确认显示的是否是电线管道2的图象。当如图2(a)所示，观察到未显示电线管道2的图象而未能判别时，即操作电磁波设定装置8对电磁波的频率F与振幅A进行变更设定。频率F与振幅A的设定是逐级变更的。频率F约分10个级，振幅(电压)A约分3个级。
反复地进行这种操作一面对电磁波的频率F与振幅A进行变更设定，一面将反射波图象于显示装置12上显示。在将电磁波的频率F与振幅A设定到某个值时，显示装置12上所显示的反射波图象即会如图2(b)所示，显示电线管道2的图象。
当如图2(b)所示通过观察到电线管道2的图象而能判别时，即将此时的电磁波的频率F与振幅A的值设定到电磁波设定装置8中。在电磁波的频率F与振幅A的多个设定值中，选择在能观察到电线管道2的图象时使电线管道2的图象最清晰的值。
电线管道2的埋设深度与由S/N决定的反射波图象的探测灵敏度间的关系如图3所示，根据以上的试验操作，能将电磁波的频率F与振幅A设定到合适的值。
在这样地设定了电磁波的频率F与振幅A后，于施工现场移动车辆5进行与试验操作相同的操作来搜索电线管道2。反射波图象的制成每次通过移动车辆5进行。例如可以每次使车辆5移动由发送天线3与接收天线4构成的电磁波雷达的长度(2m)。
如上所述，虽然是通过电磁波的反射波图象来探测埋地管道的埋设位置的探测，但由于是在电磁波的频率与电压可变的条件下对埋地管道的搜索进行试验操作，而根据电磁波的反射波图象来由能识别埋地管道的最合适的频率与振幅的电磁波进行埋地管道的搜索，故能与埋设环境状况无关地正确地进行埋地管道的埋设位置探测。
上述实施例虽然是就电线管道陈述，但是然即使是管径小的其他埋地管道，也可以同样地探测出埋设位置。
根据本发明，由于是在电磁波的频率与电压可变的条件下进行埋地管道搜索的试验操作，根据电磁波反射波图象，而由能识别埋地管道的最适当的频率与电压的电磁波进行埋地管道的搜索，从而能够正确地与埋设环境无关地探测出埋地管道的埋设位置。
权利要求
1.一种埋地管道探测方法，其特征在于，通过向埋设于地下的埋地管道发射电磁波对反射波进行图象处理而得到反射波图象，变动此电磁波的频率与电压来搜索上述埋地管道，根据上述电磁波的反射波图象，由能够识别上述埋地管道的频率与电压的电磁波进行此埋地管道的探索。
2.一种埋地管道探测方法，其特征在于，通过向埋设于地下的埋地管道发射电磁波，对反射波作图象处理后得到的反射波图象显示于显示装置上，变动此电磁波的频率与电压来搜索上述埋地管道、根据上述显示装置上显示的反射波图象，将所述电磁波设定到能观察此埋地管道的频率与电压下来进行所述埋地管道的搜索。
3.一种埋地管道探测方法，其特征在于，通过向埋设于地下的埋地管道发射电磁波，对反射波作图象处理后得到的反射波图象显示于显示装置上，逐级变更上述电磁波的频率与电压来搜索上述埋地管道，根据上述显示装置所显示的反射波图象，将所述电磁波设定到能观察此埋地管道的频率与电压下来进行所述埋地管道的搜索。
4.一种埋地管道探测设备，其特征在于，此设备包括对埋设于地下的埋地管道发射电磁波而接收其反射波的电磁波收发装置、使上述电磁波收发装置发生的电磁波的频率与电压为可变的电磁波控制装置、输入上述电磁波收发装置所接收的反射波而获得反射波图象的图象处理装置、显示上述图象处理装置获得的反射波图象的显示装置，而所述电磁波控制装置即根据上述显示装置所显示的上述反射波图象，使上述电磁波收发装置发生能识别前述埋地管道的频率与电压的电磁波来搜索所述埋地管道。
5.一种埋地管道探测装置，其特征在于，此设备包括对埋设于地下的埋地管道发射电磁波而接收其反射波的电磁波收发装置、使上述电磁波收发装置发生的电磁波的频率与电压为可变的电磁波控制装置、对上述电磁波收发装置发生的电磁波的频率与电压进行设定的电磁波设定装置、输入上述电磁波收发装置所接收的反射波而获得反射波图象的图象处理装置、显示上述图象处理装置获得的反射波图象的显示装置，而上述电磁波设定装置则根据前述显示装置显示的所述反射波图象，设定能识别所述埋地管道的频率与电压的电磁波来进行所述埋地管道的搜索。
6.一种埋地管道探测设备，其特征在于，此设备包括对埋设于地下的埋地管道发射电磁波而接收其反射波的电磁波收发装置、使上述电磁波收发装置发生的电磁波的频率与电压为逐级可变的电磁波控制装置、于上述电磁波控制装置中设定前述电磁波收发装置所发生的电磁波的频率与电压的电磁波设定装置、输入上述电磁波收发装置所接收的反射波而获得反射波图象的图象处理装置、显示上述图象处理装置获得的反射波图象的显示装置，而上述电磁波设定装置则根据前述显示装置显示的所述反射波图象，将能识别所述电线管道的电磁波的频率与电压设定到所述电磁波控制装置中来进行所述电线管道的搜索。
全文摘要
本发明的目的在于提供能与埋设环境状况无关的，根据电磁波的反射波图象来正确地探测埋地管道的埋设位置的埋地管道的探测方法与探测设备。本发明使发送天线3所发射的电磁波的频率F与电压为可变的进行埋地管道2的搜索试验操作，根据电磁波的反射波图象，设定能识别埋地管道的频率与电压的电磁波来搜索埋地管道2。
文档编号G01N27/00GK1392406SQ01121650
公开日2003年1月22日 申请日期2001年6月20日 优先权日2001年6月20日
发明者柳桥实, 浅野稔 申请人:株式会社日立工程服务