RU2319179C1 - Method for specifying cable laying route - Google Patents
Method for specifying cable laying route Download PDFInfo
- Publication number
- RU2319179C1 RU2319179C1 RU2006129047/28A RU2006129047A RU2319179C1 RU 2319179 C1 RU2319179 C1 RU 2319179C1 RU 2006129047/28 A RU2006129047/28 A RU 2006129047/28A RU 2006129047 A RU2006129047 A RU 2006129047A RU 2319179 C1 RU2319179 C1 RU 2319179C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- sensors
- cable
- components
- horizontal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения трассы прокладки подземных или подводных кабелей и других протяженных коммуникаций.The invention relates to measuring equipment and can be used to determine the route of laying underground or underwater cables and other long communications.
Известен способ [1] определения трассы прокладки кабелей по максимуму принимаемого сигнала, заключающийся в том, что по кабелю передают низкочастотный электромагнитный сигнал, датчик магнитного поля ориентируют для приема горизонтальной компоненты напряженности магнитного поля, перпендикулярной оси кабеля, перемещают датчик магнитного поля над кабелем перпендикулярно трассе его прокладки и определяют место прокладки кабеля в точке с максимальным уровнем напряженности магнитного поля. Поскольку в области максимума напряженность магнитного поля при перемещении датчика изменяется незначительно, погрешность локализации кабеля достаточно велика. Причем она растет с увеличением глубины прокладки кабеля. Кроме того, при наличии рядом расположенных протяженных металлических объектов возникают дополнительные локальные максимумы функции изменения напряженности магнитного поля при перемещении датчика, что приводит к ошибкам.A known method [1] of determining the route of cable laying by the maximum of the received signal, which consists in transmitting a low-frequency electromagnetic signal through a cable, orienting the magnetic field sensor to receive the horizontal component of the magnetic field perpendicular to the cable axis, moving the magnetic field sensor above the cable perpendicular to the route its laying and determine the location of the cable at a point with a maximum level of magnetic field strength. Since in the maximum region the magnetic field strength does not change significantly when moving the sensor, the cable localization error is quite large. Moreover, it grows with increasing cable laying depth. In addition, in the presence of adjacent extended metal objects, additional local maxima of the function of changing the magnetic field strength when moving the sensor arise, which leads to errors.
Известен способ [1] определения трассы прокладки кабелей по минимуму принимаемого сигнала, заключающийся в том, что по кабелю передают низкочастотный электромагнитный сигнал, датчик магнитного поля ориентируют для приема вертикальной компоненты напряженности магнитного поля, перемещают датчик магнитного поля над кабелем перпендикулярно трассе его прокладки и определяют место прокладки кабеля в точке с максимальным уровнем напряженности магнитного поля, расположенной посередине между двумя точками, в которых напряженность магнитного поля максимальна. Здесь также имеет место погрешность локализации кабеля из-за слабых изменений напряженности магнитного поля при перемещении магнитного датчика над кабелем в областях максимумов и минимума. И здесь также эта погрешность растет с увеличением глубины прокладки кабеля. И также имеют место ошибки при наличии рядом расположенных протяженных металлических объектов из-за дополнительных локальных максимумов функции изменения напряженности магнитного поля при перемещении датчика. Хотя за счет локализации и минимума и двух максимумов указанные погрешности по сравнению с предыдущим способом существенно ниже.There is a method [1] of determining the route of cable laying by the minimum of the received signal, which consists in transmitting a low-frequency electromagnetic signal along the cable, orienting the magnetic field sensor to receive the vertical component of the magnetic field strength, moving the magnetic field sensor above the cable perpendicular to its route and determining the place of cable laying at a point with a maximum level of magnetic field located in the middle between two points at which the magnetic about the field is maximum. There is also an error in the localization of the cable due to weak changes in the magnetic field when moving the magnetic sensor above the cable in the areas of maximums and minimums. And here, too, this error increases with increasing cable laying depth. And errors also occur in the presence of adjacent extended metal objects due to additional local maxima of the function of changing the magnetic field strength when moving the sensor. Although due to localization and a minimum and two maxima, the indicated errors are significantly lower compared to the previous method.
Известен способ [2] определения трассы прокладки кабелей, заключающийся в том, что по кабелю передают низкочастотный электромагнитный сигнал, над кабелем размещают два датчика магнитного поля, один из которых ориентируют для приема вертикальной компоненты напряженности магнитного поля, а другой - для приема горизонтальной компоненты напряженности магнитного поля, перпендикулярной оси кабеля, перемещают оба датчика магнитного поля над кабелем перпендикулярно трассе его прокладки, измеряют соответствующие вертикальную и горизонтальную компоненты магнитного поля, запоминают их распределения над поверхностью грунта над кабелем и по этим распределениям определяют место прокладки кабеля. Анализ распределений отдельно горизонтальной и вертикальной компонент напряженности магнитного поля позволяет в значительной мере снизить вероятность ошибки, обусловленной наличием проложенных рядом кабелей, трубопроводов и т.п. Однако погрешности за счет слабых изменений напряженности магнитного поля при перемещении датчиков в прилегающих к экстремумам областях не снижаются. Основные проблемы применения данного способа связаны с тем, что достаточно сложно перемещать датчики с постоянной скоростью, поскольку изменения скорости приводят к существенным искажениям результатов измерений искомых распределений, ошибкам их интерпретации и соответственно локализации кабеля. Кроме того, изменения направления трассы прокладки кабеля, строго говоря, не позволяют в чистом виде измерять искомую горизонтальную компоненту магнитного поля, перпендикулярную оси кабеля. При этом направление трассы кабеля известно только ориентировочно, что не позволяет строго ориентировать датчик для измерений указанной горизонтальной компоненты. Это приводит к погрешности измерения ее распределения, ошибкам его интерпретации и, как следствие, дополнительным погрешностям локализации кабеля.There is a method [2] for determining the route of cable laying, which consists in transmitting a low-frequency electromagnetic signal through a cable, placing two magnetic field sensors above the cable, one of which is oriented to receive the vertical component of the magnetic field strength, and the other to receive the horizontal component of the voltage of a magnetic field perpendicular to the axis of the cable, move both magnetic field sensors above the cable perpendicular to the route of its laying, measure the corresponding vertical and horizontal component of the magnetic field distribution is stored above the ground surface over the cable and on these distributions determined place cabling. An analysis of the distributions of the separately horizontal and vertical components of the magnetic field strength can significantly reduce the likelihood of errors due to the presence of nearby cables, pipelines, etc. However, errors due to weak changes in the magnetic field when moving sensors in areas adjacent to the extrema do not decrease. The main problems of using this method are related to the fact that it is rather difficult to move the sensors at a constant speed, since changes in speed lead to significant distortions of the measurement results of the desired distributions, errors in their interpretation and, accordingly, cable localization. In addition, changes in the direction of the cable laying path, strictly speaking, do not allow measuring the desired horizontal component of the magnetic field perpendicular to the axis of the cable in pure form. Moreover, the direction of the cable route is known only tentatively, which does not allow strictly orienting the sensor for measurements of the specified horizontal component. This leads to errors in measuring its distribution, errors in its interpretation and, as a result, additional errors in cable localization.
Сущностью предлагаемого изобретения является повышение точности определения трассы прокладки кабеля.The essence of the invention is to increase the accuracy of determining the route of cable laying.
Эта сущность достигается тем, что согласно способу определения трассы прокладки кабеля по кабелю передают низкочастотный электромагнитный сигнал, над кабелем размещают датчики магнитного поля, которые ориентируют для приема компонент напряженности магнитного поля, перемещают датчики магнитного поля над кабелем перпендикулярно трассе его прокладки, измеряют соответствующие компоненты магнитного поля, при этом над кабелем на фиксированном расстоянии друг от друга одну над другой размещают две идентичные системы датчиков магнитного поля, в каждой из которых один из датчиков ориентируют для приема вертикальной компоненты напряженности магнитного поля, а два других - для приема взаимоперперпендикулярных горизонтальных компонент напряженности магнитного поля, причем в верхней и нижней системе датчики для приема горизонтальных компонент ориентируют одинаково, измеряют уровни результирующей горизонтальной компоненты магнитного поля, принимаемые датчиками нижней и верхней системы, рассчитывают разность между этими уровнями, рассчитывают разность между уровнями напряженности вертикальной компоненты, измеренными датчиками нижней и верхней систем, а место прокладки кабеля определяют в точке, где указанные разности уровней для горизонтальной и вертикальной компонент магнитного поля совпадают.This essence is achieved by the fact that according to the method for determining the route of laying the cable, a low-frequency electromagnetic signal is transmitted through the cable, magnetic field sensors are placed over the cable that orient for receiving the magnetic field components, the magnetic field sensors are moved above the cable perpendicular to the route of its laying, the corresponding magnetic components are measured field, while above the cable at a fixed distance from each other, two identical magnetic sensor systems are placed one above the other A field, in each of which one of the sensors is oriented for receiving the vertical components of the magnetic field strength, and the other two are for receiving mutually perpendicular horizontal components of the magnetic field, and in the upper and lower systems, the sensors for receiving horizontal components are oriented the same, the levels of the resulting horizontal component are measured the magnetic field received by the sensors of the lower and upper systems, calculate the difference between these levels, calculate the difference between the levels of the vertical component strengths measured by the sensors of the lower and upper systems, and the cable laying location is determined at the point where the indicated level differences for the horizontal and vertical components of the magnetic field coincide.
На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.The drawing shows a structural diagram of a device for implementing the proposed method.
Устройство содержит размещенные над кабелем 1 и над поверхностью грунта 2 расположенные одна над другой на фиксированном расстоянии друг от друга две идентичные одинаково ориентированные системы магнитных датчиков - нижнюю 3 и верхнюю 4, причем каждая система включает датчик вертикальной компоненты магнитного поля - 5 и 6 соответственно и по два ориентированных датчика взаимоперпендикулярных горизонтальных компонент магнитного поля - 7 и 8, причем датчики 7 нижней 3 и датчики 8 верхней 4 систем ориентированы одинаково.The device comprises two identical identically oriented systems of magnetic sensors located above the cable 1 and above the surface of the soil 2, located one above the other at a fixed distance from each other - the lower 3 and upper 4, each system including a sensor of the vertical component of the magnetic field - 5 and 6, respectively, and two oriented sensors of mutually perpendicular horizontal components of the magnetic field - 7 and 8, and the sensors 7 of the lower 3 and the sensors 8 of the upper 4 systems are oriented identically.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
По кабелю 1 передают низкочастотный электромагнитный сигнал. Магнитными датчиками нижней 3 и верхней 4 систем принимают вертикальную и горизонтальные компоненты напряженности магнитного поля, измеряют уровни вертикальной и горизонтальной компоненты, измеренные датчиками нижней и верхней систем соответственно, рассчитывают разности уровней горизонтальной компоненты, измеренные датчиками нижней и верхней систем соответственно, и определяют место прокладки кабеля в точке, где эти разности уровней совпадают.Cable 1 transmits a low-frequency electromagnetic signal. The magnetic sensors of the lower 3 and upper 4 systems take the vertical and horizontal components of the magnetic field strength, measure the levels of the vertical and horizontal components measured by the sensors of the lower and upper systems, respectively, calculate the differences in the levels of the horizontal components measured by the sensors of the lower and upper systems, respectively, and determine the location cable at the point where these level differences coincide.
По сравнению с прототипом предлагаемый способ обеспечивает более высокую точность определения трассы прокладки кабеля.Compared with the prototype, the proposed method provides higher accuracy in determining the route of cable laying.
Место прокладки кабеля определяется в точке положения систем магнитных датчиков, где разности уровней напряженностей поля, измеренных верхней и нижней системами, для горизонтальной и вертикальной компонент магнитного поля совпадают. Это не требует измерения распределений напряженностей магнитного поля над кабелем, что исключает погрешность, обусловленную изменениями скорости перемещения систем датчиков магнитного поля и направления трассы прокладки.The cable laying location is determined at the point of position of the magnetic sensor systems, where the differences in the field strength levels measured by the upper and lower systems for the horizontal and vertical components of the magnetic field coincide. This does not require measuring the distribution of magnetic field strengths over the cable, which eliminates the error due to changes in the speed of movement of the magnetic field sensor systems and the direction of the gasket path.
Как для горизонтальной, так и для вертикальной компоненты степень изменения разностей уровней компонент магнитного поля, измеряемых датчиками нижней и верхней систем, превышает степень изменений уровней отдельных компонент в областях экстремумов их распределений. При этом в еще большей степени в области местоположения кабеля изменяется расхождение между указанными разностями уровней для горизонтальной и вертикальной компонент. Как следствие, погрешности за счет слабых изменений напряженности магнитного поля при перемещении датчиков в прилегающих к экстремумам областях существенно снижаются.For both the horizontal and vertical components, the degree of change in the differences in the levels of the components of the magnetic field measured by the sensors of the lower and upper systems exceeds the degree of change in the levels of the individual components in the areas of the extrema of their distributions. Moreover, the discrepancy between the indicated level differences for the horizontal and vertical components changes even more in the region of the cable location. As a result, errors due to weak changes in the magnetic field when moving sensors in areas adjacent to the extremes are significantly reduced.
Измерение всех компонент напряженности магнитного поля в двух точках над кабелем за счет применения нижней и верхней систем датчиков магнитного поля и определение местоположения кабеля по их разностям позволяет значительно снизить вероятность ошибки локализации из-за дополнительных локальных максимумов функции изменения напряженности магнитного поля при перемещении датчика, вызванных наличием рядом расположенных протяженных металлических объектов.Measurement of all components of the magnetic field strength at two points above the cable through the use of the lower and upper systems of magnetic field sensors and determining the location of the cable by their differences can significantly reduce the likelihood of localization errors due to additional local maxima of the function of changing the magnetic field strength when moving the sensor caused by the presence of nearby extended metal objects.
Источники информацииInformation sources
1. Трассопоисковая система Radiodetection RD4000. Руководство пользователя. Версия 03.10.2002.1. Trassopoiskovy system Radiodetection RD4000. User's manual. Version 10/03/2002.
2. Патент US 2006/0036376 A1.2. Patent US 2006/0036376 A1.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129047/28A RU2319179C1 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Method for specifying cable laying route |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006129047/28A RU2319179C1 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Method for specifying cable laying route |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2319179C1 true RU2319179C1 (en) | 2008-03-10 |
Family
ID=39281055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006129047/28A RU2319179C1 (en) | 2006-08-10 | 2006-08-10 | Method for specifying cable laying route |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2319179C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656283C1 (en) * | 2017-08-23 | 2018-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method for determining a cable routing and cable fault localization |
| RU2656281C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method of applying swarm of unmanned aerial vehicles for remote determination of location of underground communications, their cross section and depth in ground |
| RU2751109C1 (en) * | 2020-11-27 | 2021-07-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method for finding routing and determining depth of laying of bundle of microtubes without metal elements in fibre-optic communication line |
| CN116068340A (en) * | 2023-03-02 | 2023-05-05 | 杭州电子科技大学 | Three-phase single-core submarine cable route positioning method and device based on phase difference gradient measurement |
-
2006
- 2006-08-10 RU RU2006129047/28A patent/RU2319179C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2656281C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method of applying swarm of unmanned aerial vehicles for remote determination of location of underground communications, their cross section and depth in ground |
| RU2656283C1 (en) * | 2017-08-23 | 2018-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method for determining a cable routing and cable fault localization |
| RU2751109C1 (en) * | 2020-11-27 | 2021-07-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" | Method for finding routing and determining depth of laying of bundle of microtubes without metal elements in fibre-optic communication line |
| CN116068340A (en) * | 2023-03-02 | 2023-05-05 | 杭州电子科技大学 | Three-phase single-core submarine cable route positioning method and device based on phase difference gradient measurement |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7671598B2 (en) | Method and apparatus for reducing induction noise in measurements made with a towed electromagnetic survey system | |
| CN105043263B (en) | Displacement detection system and displacement detecting method for railway equipment | |
| US20120230150A1 (en) | Method for determining positions of sensor streamers during geophysical surveying | |
| US11237289B2 (en) | System for determining the location of pipelines | |
| EA008163B1 (en) | Method for removing air wave effect from offshore frequency domain controlled-source electromagnetic data | |
| RU2319179C1 (en) | Method for specifying cable laying route | |
| AU2012261756B2 (en) | Method for determining positions of sensor streamers during geophysical surveying | |
| CN105509628A (en) | Magnetic measurement positioning device and method for monitoring slope deep displacement by utilizing magnetic measurement positioning device | |
| RU2656281C1 (en) | Method of applying swarm of unmanned aerial vehicles for remote determination of location of underground communications, their cross section and depth in ground | |
| CN109283585A (en) | A kind of magnetic anomaly target -detection device using sliding rail | |
| WO2012091726A1 (en) | Precise positioning using a distributed sensor network | |
| CN108363106A (en) | A kind of detecting metal pipeline system and method based on time domain electromagnetic method | |
| AU2013202468B2 (en) | Methods and systems for noise-based streamer depth profile control | |
| RU2656283C1 (en) | Method for determining a cable routing and cable fault localization | |
| RU2350974C1 (en) | Method for determination of cable installation route and localisation of cable damage point | |
| CN102939548B (en) | Determine the method for the position of the detector being positioned over seabed | |
| CN103698821A (en) | Method for detecting deep underground pipeline by using orientation instrument | |
| RU2661551C1 (en) | Method for determining a cable routing and cable fault localization | |
| RU2542625C1 (en) | Determination of spatial location of underwater pipeline by magnetometric survey | |
| CA2484104A1 (en) | Method and apparatus for mapping the trajectory in the subsurface of a borehole | |
| CN209640490U (en) | A kind of underwater sailing body acoustic-magnatic joint measuring system | |
| Sun et al. | Application of ground penetrating radar with GPS in underwater topographic survey | |
| JPS59183387A (en) | System for measuring laid depth of submarine conductor | |
| CN109782222A (en) | A kind of the underground utilities localization method and system of integrated RTLS | |
| CN109669186A (en) | A kind of underwater sailing body acoustic-magnatic joint measuring system and method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080811 |