淺談燃氣PE管道定位技術的現狀與發(fā)展

任衛(wèi)衛(wèi) 劉力勛 王龍

（西安管暢環(huán)?？萍加邢薰?，陜西 西安 710075）

摘要：該研究系統(tǒng)分析了聲波定位技術在燃氣PE管道定位中的應用現狀及其面臨的主要挑戰(zhàn)。文章回顧了燃氣PE管道定位技術的發(fā)展歷程，并深入探討了其在復雜地下環(huán)境中的技術優(yōu)勢與局限性。研究發(fā)現，盡管聲波定位技術具有顯著的應用潛力，但由于技術推廣中的策略不..，以及復雜地質條件下的應用局限性，技術的普及仍面臨一定的困難。為此，文章分析了設備在提升定位精度與實戰(zhàn)應用方面的創(chuàng)新貢獻，并提出了優(yōu)化推廣策略、提升技術應用能力的具體對策。通過這些措施，旨在為燃氣PE管道定位領域提供有效參考，推動聲波定位技術的進一步發(fā)展與廣泛應用。

關鍵詞：聲波定位技術；燃氣PE管道；技術創(chuàng)新

1 概述

隨著城市化進程的加速，燃氣PE管道作為城市基礎設施的重要組成部分，其..性和管理需求愈加突出。燃氣PE管道的準確定位是保障管網..運行和有效維護的關鍵。然而，傳統(tǒng)的管道定位方法，如人工調查、電磁波、地震波和高密度電法，存在精度低、效率差的問題，難以適應現代城市復雜的地下環(huán)境。聲波定位技術作為一種新興的非開挖探測技術，憑借其高精度、非破壞性和對復雜地質條件的適應性，逐漸成為燃氣PE管道定位的主流選擇。

本文旨在..分析聲波定位技術在燃氣PE管道中的應用現狀，探討其在推廣過程中的主要挑戰(zhàn)，包括行業(yè)內外的認知不足、產品適應局限性以及專業(yè)度與實力儲備不足等。為此，本文回顧了燃氣PE管道定位技術的發(fā)展歷程，通過這些分析，提出了提升技術認知、推動產品創(chuàng)新及加強專業(yè)度與實力儲備等建議，以期為相關領域提供有價值的參考，推動聲波定位技術的進一步發(fā)展和應用。

2 燃氣PE管道定位技術的演變與改良

燃氣PE管道定位技術在現代城市基礎設施管理中扮演著關鍵角色，尤其是在地下管線精細探測技術的研究背景下，其發(fā)展歷程充滿了技術創(chuàng)新與應用實踐的融合[1]。傳統(tǒng)的燃氣PE管道定位方法，如人工調查、電磁波、地震波和高密度電法，因其精度低、應用場景局限，已難以滿足現代城市日益復雜的地下環(huán)境需求[2]。為應對這一挑戰(zhàn)，聲波燃氣PE管道定位技術經歷了多次技術革新與改良，逐漸發(fā)展出更為精細和..的定位方法。

早期的燃氣PE管道定位主要依賴人工調查、電磁波和探孔，這些方法雖然在一定程度上滿足了當時的需求，但在精度和適應性方面存在明顯不足，尤其是在高密度城市區(qū)域和復雜地質條件下，傳統(tǒng)方法的局限性愈加突出^[3]。為此，行業(yè)內逐漸引入了聲波定位技術，這一技術的出現標志著燃氣PE管道定位技術的一次重大飛躍[4]。

將一組特定聲波信號注入燃氣管道的.初研究方向是尋找燃氣管道泄漏點，理論上聲波信號會從管道漏孔流出，在地面形成聲波信號較強區(qū)域，找到這個區(qū)域也就確定了燃氣泄漏點，然而，用這種方法去找泄漏點效果并不明顯，卻對管線定位效果良好，運用聲波定位燃氣管道的歷史大幕就此開啟；通過分析管道內聲波傳播至地面的信號分布及強度大小，實現對地下管道的..定位。相比傳統(tǒng)方法，聲波定位技術可行性、實用性具有碾壓優(yōu)勢^[5]。近年來，隨著數字化和智能化技術的融合，聲波定位技術得到了進一步的改進和發(fā)展。例如，數字化聲波定位系統(tǒng)結合了..的傳感器技術和數據處理算法，使得實時數據采集和分析成為可能，從而大幅提高了定位的準確性和效率^[6]。

機器學習和人工智能技術的應用，使得聲波定位系統(tǒng)能夠自動識別管道排除干擾，進一步提升了探測的效率與精度^[7]。這些技術進步不僅增強了燃氣PE管道定位的精度和可靠性，也推動了其在更多應用場景中的廣泛應用。當前，聲波定位技術已逐漸成為燃氣PE管道定位的主流選擇，并在地下設施管理等相關領域展現出巨大的應用潛力^[8]。

3 聲波定位技術現狀及面臨的問題

3.1 聲波定位技術的推廣難題與應用瓶頸

聲波定位技術在燃氣PE管道的..定位中展現了獨特的優(yōu)勢，尤其是在復雜地下環(huán)境中的應用潛力。然而，由于技術發(fā)展時間較短，許多企業(yè)在進行管道定位及應急探管時，仍然依賴傳統(tǒng)的定位方法，這在一定程度上限制了新技術的廣泛應用。此外，聲波設備應用必須通過接口將聲波信號注入管道，諸多早期建設的燃氣PE管道沒有足夠的接入口，也使得新技術的推廣受阻[9-13]。

3.2 埋深測量需求的增加與技術適應性問題

隨著城市地下基礎設施日益復雜，過路過河超深穿越管道日益增多，對燃氣PE管道的埋深測量及大埋深燃氣PE管道定位需求顯著增加。然而，聲波定位技術在應對復雜地質條件時仍面臨適應性問題。復雜的地質結構，如多層土質和巖石，往往會導致聲波信號的衰減和反射，從而影響深度測量的準確性；大埋深的穿越管道會導致聲能衰減信號不能轉播至地面。因此，盡管該技術具備一定的適應性，但在多變的地質條件下，仍需通過強化性能和優(yōu)化算法來提升其測量能力及精度，以滿足實際應用中的多樣化需求。

3.3 專業(yè)度與實力儲備方面問題

聲波定位技術的持續(xù)發(fā)展不僅依賴于技術本身的創(chuàng)新，還需要強有力的專業(yè)技術團隊和充足的資源儲備。然而，當前行業(yè)內在專業(yè)人才的培養(yǎng)和技術儲備方面仍存在明顯不足。許多技術團隊缺乏系統(tǒng)化的培訓，導致在復雜的應用場景中難以充分發(fā)揮聲波定位技術的優(yōu)勢。同時，企業(yè)在技術研發(fā)和儲備方面的投入也相對不足，這限制了技術的持續(xù)改進和創(chuàng)新。這種現狀不僅影響了技術的推廣應用，也在一定程度上阻礙了該領域的進一步發(fā)展。

4 聲波定位技術問題的應對策略

4.1 技術推廣優(yōu)化與應用效能提升

為應對聲波定位技術在推廣中的瓶頸與應用挑戰(zhàn)，首先需要優(yōu)化技術推廣策略，..其在實際工程中的廣泛應用。系統(tǒng)化的技術培訓和針對性的應用指導能夠幫助企業(yè)克服操作難度，提升技術掌握水平。通過定期組織行業(yè)交流會和技術研討會，分享成功案例和實際經驗，有助于增強行業(yè)對該技術的信心和認同。此外，針對復雜地質條件的技術難題，需通過設備升級和技術改進，進一步降低技術使用門檻。智能化和自動化系統(tǒng)的引入，能夠使技術人員在缺乏深厚背景的情況下..操作，從而提高工作效率，減少誤差。..的技術支持和服務體系同樣至關重要，它能夠為企業(yè)在實際應用中提供及時的技術援助，..聲波定位技術在多樣化應用場景中充分發(fā)揮其優(yōu)勢。

4.2 技術進步與設備革新路徑

未來的發(fā)展必須注重產品創(chuàng)新，尤其是開發(fā)能夠在復雜地質條件下實現..深度測量的新型設備。通過研制具有超大功率多頻點自動掃頻和多通道接收能力的聲波定位儀器，增強其在復雜介質中的穿透力和信號分辨率，同時結合人工智能與大數據分析技術，實現實時數據分析和誤差校正，從而進一步提升設備的測量精度和穩(wěn)定性。這類創(chuàng)新不僅能夠滿足用戶對精度和深度的需求，還能擴展聲波定位技術在其他領域的應用，如地質勘探和地下設施管理，拓展其市場空間。

4.3 加強專業(yè)度與實力儲備

為..聲波定位技術的持續(xù)發(fā)展，必須注重提升技術團隊的專業(yè)水平，尤其是在復雜應用場景中的操作能力。鑒于目前行業(yè)內在專業(yè)人才培養(yǎng)和技術儲備方面的不足，企業(yè)應加大投入，建立系統(tǒng)化的培訓機制，加強研發(fā)能力。同時，通過資源整合和技術儲備強化，能夠提升設備的創(chuàng)新能力，增強企業(yè)的市場競爭力。通過這些舉措，不僅能有效彌補當前的技術短板，還能..在未來技術應用中保持..地位。

5 管暢科技在聲波定位技術中的創(chuàng)新與應用

5.1 設備原理與核心優(yōu)勢

智能聲波燃氣PE管道定位儀GPPL5000Pro，包括信號發(fā)射機、接收機和地面拾音器等核心組件。設備利用主動聲波定位技術，通過向管道內注入一組特定頻率的聲波信號，這組信號在管道介質中傳播，一部分聲波信號在傳播過程中穿透管壁，通過土壤到達地面，并被地面拾音器捕捉到，通過濾波，信號強度分析定位管道位置，見圖1。

圖1 GPPL5000聲波定位燃氣PE管道原理圖

GPPL5000Pro核心優(yōu)勢在于其雙通道高速算法模塊和多核異構超算平臺，這些技術使得設備能夠實時處理大量數據，并提供..的平面和深度定位。此外，寬頻段全頻點適用的特性使其能夠在多種地質條件下運行，抗噪性強，即使在噪聲較大的環(huán)境中也能準確定位。設備的創(chuàng)新性體現在其自動判斷管道存在與否的功能，避免了人為誤判的風險，見圖2。

圖2 GPPL5000Pro核心優(yōu)勢

5.2 界面顯示與技術參數

GPPL5000Pro智能聲波燃氣PE管道定位儀結合了..的用戶界面設計與強大的技術參數，為復雜環(huán)境下的..定位提供了強有力的支撐。其用戶界面直觀易用，支持多種顯示模式，包括信號強度表盤、頻譜分析圖和柱狀圖，幫助用戶快速理解信號特性，見圖3。

圖3 信號發(fā)射機啟動界面與工作界面

設備頻寬范圍為200Hz至700Hz，擁有500個可調頻點，適應不同的地質條件和應用場景。內置的大秦銳士多核異構超算平臺，實現了雙模探測模式的同步運算，極大地提高了運算效率和定位精度。設備同時集成了北斗及GPS定位技術，并支持5G實時通信，實現了數據的實時傳輸和分析。GPPL5000Pro的實時頻譜分析功能能夠顯示目標頻率及土壤環(huán)境中的其他信號頻率，為管道位置的判斷提供了..依據。全新的雙音頻驅動技術則進一步增強了設備在復雜地質條件下的探測能力，..在不同環(huán)境下的..應用，見圖4~圖6。

 圖4 接收機聽音模式功能顯示1

圖5 接收機聽音模式功能顯示2

圖6 接收機探測模式功能顯示

5.3 設備配置與安裝應用

GPPL5000Pro的標準配置包括信號發(fā)射機、接收機、地面信號傳感器及多種附件（見圖7），能夠滿足各種燃氣管道的探測需求。設備的安裝過程遵循嚴格的..規(guī)范，包括對周圍環(huán)境的檢查和預防措施，以..操作的..性和有效性。操作員可以通過簡單的界面選擇不同的檢測模式，如聽音模式和探測模式，適應不同的現場條件及個人使用習慣。

圖7 設備部件一覽

設備使用說明和現場技術支持，..用戶能夠充分發(fā)揮設備的性能。為新奧燃氣、華潤燃氣、港華燃氣、昆侖燃氣、中國燃氣、中油燃氣等多家燃氣公司提供了有力的技術支持，得到了行業(yè)內外的一致好評，見圖8。

圖5-8設備安裝與實際應用

6 結語

在當前復雜的城市地下基礎設施建設中，聲波定位技術作為一種..的燃氣PE管道定位方法，展現了巨大的應用潛力和發(fā)展前景。然而，技術推廣過程中面臨的認知不足、產品適應性問題以及技術能力儲備不足的挑戰(zhàn)，不..制了其在市場中的普及，也影響了實際工程的質量和..。因此，通過擴大技術認知層面、強化產品性能以及加強企業(yè)技術實力，能夠有效提升聲波定位技術的應用廣度和深度。GPPL5000Pro智能聲波燃氣PE管道定位儀，通過其..的雙通道高速算法和多核異構超算平臺，實現了高精度的管道定位。這一技術的核心優(yōu)勢包括高抗噪能力、寬頻段全頻點適用以及自動判斷管道存在與否的功能，顯著提高了管道定位的精度和效率，解決了傳統(tǒng)方法的諸多局限性。

未來，隨著對聲波定位技術的深入了解和廣泛應用，聲波技術在燃氣PE管道定位、地下設施管理以及其他相關領域的作用將更加突出。在解決復雜地質條件下的定位精度問題以及滿足用戶多樣化需求方面，技術的進一步創(chuàng)新顯得尤為關鍵。通過研發(fā)創(chuàng)新、行業(yè)規(guī)范以及公眾教育等多方面的努力，聲波定位技術有望在保障城市生命線風險管控、應急搶險方面發(fā)揮更大的作用。

來源：《中國市政工程》2024年11月刊

內容僅供學習交流，如有不妥請聯系刪除