专题文章
关于管线探测仪器“一致性校验”的探讨
2009-02-06 19:27:00 浏览次数:
分享到:
摘 要 本文根据目前管线普查工作中管线探测仪器一致性校验的实际情况,参照地面磁测工作对“管线探测仪器一致性校验”,提出了不同的见解,同时对仪器的校验方法提出了建议。
关键词 一致性 系统误差
目前,大部分地下管线普查工程都要求提交“管线探测仪器一致性校验报告”,作业单位报告中的结论往往是:“投入工程的各台仪器之间一致性良好,可以投入使用”,笔者认为上述说法不妥,特撰此文,与广大业内同行探讨。
仪器的一致性是对多台仪器观测结果是否一致的综合评价,以磁法工作为例,表1为80年代广泛使用悬丝式磁力仪进行大面积的地面磁测工作时某项目磁力仪一致性校验的部分数据。
表1:
点号 仪器 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
磁力仪1 |
235 |
248 |
259 |
288 |
327 |
589 |
400 |
358 |
249 |
230 |
磁力仪2 |
233 |
251 |
262 |
286 |
329 |
590 |
399 |
354 |
249 |
239 |
误差 |
2 |
3 |
3 |
2 |
2 |
1 |
1 |
4 |
0 |
1 |
表1数据表明,磁力仪在某一点位的观测值具有相对性,以点8为例,磁力仪1的观测结果为358,磁力仪2的观测结果为354,没有一个真值来衡量究竟那台磁力仪的观测结果是准确的,但可以通过表1数据计算仪器一致性均方误差,对两磁力仪的一致性进行评价,即对不同磁力仪在相同点位的观测结果的一致性进行评价;只有两磁力仪之间一致性良好,符合有关技术规定,测定的磁异常才会真实可靠,才能为磁异常的解释、推断提供真实可靠的依据,最终实现找矿目的,反之,则不然;可见,在磁法工作中对投入同一工程的多台磁力仪的一致性进行评价,是保证工程质量的重要措施。
地下管线普查工程所使用的管线探测仪器探测精度必须满足CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》中的有关要求,工程的主要目的是为了实现探测结果与管线的平面实际位置和实际埋深吻合,为城市规划、管理提供科学、准确的依据;只有探测结果与真值接近,达到精度要求,才能保证工程质量,与地面磁测工作精度的含义有着本质区别,表2、表3分别为某项目管线探测仪测深校验数据。
表2:
实际埋深 仪器 |
1.00m |
1.50m |
2.50m |
管线仪1 |
0.85m |
1.74m |
2.94m |
与实际埋深误差 |
+15cm |
-24cm |
-44cm |
管线仪2 |
0.87m |
1.75m |
2.98cm |
与实际埋深误差 |
+13cm |
-25cm |
-48cm |
两管线仪观测误差 |
2cm |
1cm |
4cm |
表3:
实际埋深 仪器 |
0.55m |
1.00m |
1.52m |
管线仪1 |
0.61m |
1.07m |
1.62m |
与实际埋深误差 |
-6cm |
-7cm |
-10cm |
管线仪2 |
0.62m |
1.08m |
1.64m |
与实际埋深误差 |
-7cm |
-8cm |
-12cm |
两管线仪观测误差 |
1cm |
1cm |
2cm |
由表2数据可以发现,两台管线探测仪器在埋深分别为1.00m、1.50m、2.50m时,观测误差最大为4cm,两台管线探测仪器的一致性非常好,但每台仪器的观测结果与实际埋深误差都很大,显然不能实现工程目的,也就是说管线探测仪器之间观测结果即使一致也不一定能保障工程质量。
由表3数据可以发现,两台管线探测仪器在埋深分别为0.55m、1.00m、1.52m时,观测误差最大为2cm,两台管线探测仪器的一致性非常好,每台仪器的观测结果与实际埋深误差也不是很大,但通过数据分析不难发现两台仪器的观测结果都比实际埋深大,不符合误差正态分布的客观规律,数据中出现了规律性的误差,即系统误差,是工程所不允许的,之所以出现系统误差,显然是因为单台仪器的校验不够准确,确定的仪器测深参数有问题导致的,也就是说管线探测仪器观测结果与实际埋深仅仅一致是不够的,还必须通过单台仪器的严格校验,杜绝系统误差这一重大缺陷。
业内有人认为监理工作投入的管线探测仪器必须与各管线探测单位投入的管线仪器进行一致性校验,才能保证监理工作的真实客观,笔者认为正好相反。因为监理工程师如果能用经过认真校验确保测量结果与实际吻合的仪器去检查作业单位的探测成果,就可以检查作业单位对投入生产的仪器是否进行了认真的校验,确定的仪器参数是否正确,就好比用于明显管线点量测的钢卷尺和“L”尺,钢卷尺如果使用了伪劣产品,“L”尺经过长期使用造成磨损,都可能导致度量尺度的错误,检查作业单位所使用的探测仪器和其它丈量工具的准确性就能消除作业单位出现大面积的系统错误,肯定比抽查一些点的精度更有意义。
以测深为例,管线探测仪器测深使用的特征点即“70%”法是理论数据,实际应用时,受地点条件、管线材质、埋深、方法(夹钳、连接、感应)等影响,而出现探测结果与实际埋深有一定偏差,有的偏差甚至很大;表4为某工程雷迪公司生产的RD400探测仪器的测深校验结果。
表4:
管线性质 |
材质 |
实际埋深 |
探测埋深 |
测深参数 |
方法 |
管线性质 |
材质 |
实际埋深 |
探测埋深 |
测深参数 |
方法 |
给水 |
钢 |
0.50 |
0.52 |
70% |
连接 |
给水 |
钢 |
0.50 |
0.47 |
70% |
感应 |
给水 |
钢 |
0.99 |
1.04 |
70% |
连接 |
给水 |
钢 |
0.99 |
1.02 |
70% |
感应 |
给水 |
钢 |
1.55 |
1.66 |
75% |
连接 |
给水 |
钢 |
1.55 |
1.49 |
75% |
感应 |
给水 |
钢 |
2.43 |
2.42 |
80% |
连接 |
给水 |
钢 |
2.43 |
2.50 |
80% |
感应 |
给水 |
铸铁 |
0.49 |
0.55 |
70% |
连接 |
给水 |
铸铁 |
0.49 |
0.52 |
70% |
感应 |
给水 |
铸铁 |
1.03 |
0.99 |
70% |
连接 |
给水 |
铸铁 |
1.03 |
1.06 |
70% |
感应 |
给水 |
铸铁 |
1.67 |
1.59 |
80% |
连接 |
给水 |
铸铁 |
1.67 |
1.73 |
80% |
感应 |
给水 |
铸铁 |
2.66 |
2.58 |
80% |
连接 |
给水 |
铸铁 |
2.66 |
2.77 |
80% |
感应 |
燃气 |
钢 |
0.66 |
0.69 |
70% |
连接 |
燃气 |
钢 |
0.66 |
0.63 |
65% |
感应 |
燃气 |
钢 |
1.23 |
1.20 |
70% |
连接 |
燃气 |
钢 |
1.23 |
1.29 |
65% |
感应 |
燃气 |
钢 |
1.78 |
1.85 |
70% |
连接 |
燃气 |
钢 |
1.78 |
1.83 |
60% |
感应 |
燃气 |
钢 |
2.89 |
2.80 |
75% |
连接 |
燃气 |
钢 |
2.89 |
2.95 |
60% |
感应 |
燃气 |
钢 |
0.66 |
0.62 |
70% |
夹钳 |
热力 |
钢 |
0.44 |
0.49 |
70% |
夹钳 |
燃气 |
钢 |
1.23 |
1.22 |
70% |
夹钳 |
热力 |
钢 |
0.88 |
0.85 |
70% |
夹钳 |
燃气 |
钢 |
1.78 |
1.70 |
70% |
夹钳 |
热力 |
钢 |
1.33 |
1.29 |
70% |
夹钳 |
燃气 |
钢 |
2.89 |
2.93 |
75% |
夹钳 |
热力 |
钢 |
2.20 |
2.13 |
70% |
夹钳 |
热力 |
钢 |
0.44 |
0.50 |
70% |
连接 |
热力 |
钢 |
0.44 |
0.49 |
70% |
感应 |
热力 |
钢 |
0.88 |
0.85 |
70% |
连接 |
热力 |
钢 |
0.88 |
0.90 |
70% |
感应 |
热力 |
钢 |
1.33 |
1.29 |
70% |
连接 |
热力 |
钢 |
1.33 |
1.43 |
70% |
感应 |
热力 |
钢 |
2.20 |
2.10 |
75% |
连接 |
热力 |
钢 |
2.20 |
2.12 |
80% |
感应 |
电力 |
铜 |
0.86 |
0.92 |
70% |
夹钳 |
电力 |
铜 |
0.86 |
0.82 |
70% |
感应 |
电力 |
铜 |
1.48 |
1.44 |
70% |
夹钳 |
电力 |
铜 |
1.48 |
1.43 |
70% |
感应 |
电力 |
铜 |
1.66 |
1.70 |
70% |
夹钳 |
电力 |
铜 |
1.66 |
1.73 |
70% |
感应 |
校验时发现,该测区给水铸铁和钢管在埋深大于1.5时,70%测深结果都比实际埋深明显偏深,80%测深结果与实际埋深比较接近;燃气管线受埋深影响较小,但当采用感应法时,70%测深结果都比实际埋深明显偏浅,65%或60%测深结果与实际埋深比较接近;根据校验结果确定了本台仪器表4中的测深参数,取得了良好的探测效果。
综上所述,笔者认为,在地下管线普查工作中,对各管线探测仪器之间观测结果的一致性进行评价没有意义;对各管线探测仪器观测结果与实际埋深的一致性进行评价有些多余。应该通过对单台管线探测仪器的校验,确定不同管线、不同埋深、不同材质、不同方法的正确测深参数,保证每台仪器的测量结果与实际吻合,也就必然保证了多台仪器之间的“一致性”,就像测量工作中使用的全站仪,只要每台仪器都经过权威部门的鉴定,保证仪器各项技术参数符合有关要求,就没必要对投入同一工程的多台全站仪的一致性进行评价。
- 上一篇:供水管网探测浅谈
- 下一篇:计算机技术在纠正管线错误数据中的应用