WO2017164765A1 - Determining depth of and distance to communications lines - Google Patents

Determining depth of and distance to communications lines Download PDF

Info

Publication number
WO2017164765A1
WO2017164765A1 PCT/RU2016/000541 RU2016000541W WO2017164765A1 WO 2017164765 A1 WO2017164765 A1 WO 2017164765A1 RU 2016000541 W RU2016000541 W RU 2016000541W WO 2017164765 A1 WO2017164765 A1 WO 2017164765A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electromagnetic field
sensor
communication
point
measurement point
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000541
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Сергей Сергеевич СЕРГЕЕВ
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью " Техноас-Ск"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью " Техноас-Ск" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью " Техноас-Ск"
Publication of WO2017164765A1 publication Critical patent/WO2017164765A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current
    • G01V3/06Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current using ac
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Definitions

  • the invention relates to measuring equipment and can be used to find the location and depth of cable lines, pipelines, water supply and heating system, gas and oil pipelines located underground.
  • a method of determining the location of underground utilities which consists in generating an alternating test signal, supplying it to the desired communication, measuring the magnetic field emitted by the desired communication due to the generated test signal flowing through it using a single-element linear magnetic field sensor into an electric signal.
  • the sensor with the help of the operator moves across the track and at first the angle of the transducer is zero.
  • the indicator of the measuring device determines the maximum value of the signal. Fix the place of maximum value, which corresponds to the place of passage of communication. Then the sensor is rotated at an angle of 45 ° to the surface of the earth. Using the operator, a scan is performed in the direction across the path and the location of the first minimum of the signal from the path passage is fixed. Measure the distance from a certain place of the maximum signal to a certain place of the minimum signal, which will correspond to the depth of the communication (Shalyt G.M. Determination of the place of damage in electrical networks. M. - 1982).
  • This method is quite simple, but has several limitations: it is impossible to use this method when communication is under an obstacle (wall, structure, building materials, bushes, trees, etc.), as well as the impossibility of its application, if on the surface at a distance equal to the depth of the communication are building or other structures. In addition, this method is not applicable if the magnetic field is distorted due to other communications passing by. The method has a large error in determining the depth of communication.
  • There is a method of determining the location of underground utilities which consists in generating an alternating test signal, supplying it to the desired communication, measuring the magnetic field emitted by the desired communication due to the generated test signal, using two sensors of the magnetic field into an electrical signal, spaced in height by a given distance. In this case, the sensors with the help of the operator move across the track.
  • the indicator of the measuring device determines the maximum value of the signal. Fix the place of maximum value, which corresponds to the place of passage of communication.
  • the depth of communication is determined by calculation, according to the values obtained from each of the two transducers and the distance between them. (Grokhman J., James S, Novles D. From A to Z locations and search for damage to underground cables and pipes, M. - 1999, article 167).
  • the disadvantage of this method is the increase in the dimensions of the device and the inability to use this method when communication is under an obstacle (wall, structure, building materials, etc.).
  • a known method for determining the depth of the grounding device elements including connecting an AC source to the grounding device, determining the route of laying the grounding device, by finding the maximum signal and fixing on it the route, measuring the electromagnetic field on the earth's surface above the grounding device, moving the sensor to a point in space at a known distance from the route passage in a plane parallel to the ground level and to a known height strictly vertically, measure the intensity of the electromagnetic field, the depth is determined by the given formula (RU 2315337, publ. 20.01.2008).
  • the closest analogue of the claimed group of the invention is a method for determining the distance to the cable passage and its depth, including: connecting an AC source to the cable; determination of the approximate route of laying the cable, measuring the intensity of the electromagnetic field on the earth's surface at an unknown distance from the cable; moving the sensor strictly vertically to a known height above the earth’s surface and measuring the intensity of the electromagnetic field at a given point; moving the sensor strictly vertically to another known height above the earth’s surface and measuring the electromagnetic field at this point, the distance to the cable passage and its depth are calculated using the given formulas.
  • the device contains a sensor magnetic field strength, module calculation unit, measuring device and generator connected to the cable (RU 2352963 publ. 04/20/2009).
  • This method cannot be used when finding obstacles (overhanging structures) over communication.
  • the presence of bushes, trees, building structures, furniture above and near the communications hinder the ability to determine the location and depth of communications by this method.
  • the inaccuracy of the calculation is due to possible distortions of the electromagnetic field from metal objects, the method is not applicable when passing through several communications, a large error is caused not by the vertical movement of the sensor.
  • the objective of the claimed group of inventions is to develop a method and device that provides the ability to determine the distance to the place of passage of communication and the depth of its occurrence in the presence of both obstacles over the communication, and in the presence of overhanging structures, the ability to determine the distance to the place of passage and the depth of several communications.
  • the technical result of the group of the invention is to increase accuracy and reduce the complexity of measurements.
  • the method of determining the depth and distance to the passage of at least one communication is characterized by connecting an AC source to at least one communication, generating an alternating test signal and supplying it, at least in one communication, determine the approximate route of laying at least one communication and the position of the first measurement point, after which:
  • a) Install a sensor block containing at least one electromagnetic field sensor at the first measurement point, with which measure the magnitude of the electromagnetic field at the first point on each sensor in the block, and then use the switch to fix the magnitude of the electromagnetic field and height above ground level at the first measurement point on each sensor in the block;
  • d) determine the depth and distance of at least one communication based on the solution of non-linear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field strength.
  • the depth and distance to at least one communication are determined on the basis of solving a system of nonlinear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field using the processing unit of the device for determining the depth and distance to the underground passage, while the depth of communication is relative to the level soil is defined as the difference between the depth of the communication relative to the first sensor at the first measurement point and the height above the ground sensor in the first measurement point.
  • Operations a) - c) are repeated at least three times and determine the depth and distance to the place of passage of at least one underground communication as the average of the obtained values.
  • the sensors in the block are spaced at predetermined predetermined distances from each other, when they are parallel and transferred to a new measurement point in the block relative to each other, while the measurement of the electromagnetic field is carried out in a plane perpendicular or non-perpendicular to the longitudinal axis of the communications, with a constant or varying angle of the axes of measurement of the sensors of the electromagnetic field and fixing the distances by which the sensors and angles are rotated, by which the sensor axes are rotated from the position at the first measurement point, and in the presence of more than one communication, the measurement of the electromagnetic field is carried out at their arbitrary ohm or parallel arrangement, wherein the intensity of the electromagnetic field is determined as the module of the vector sum of the electromagnetic field strength
  • the sensors in the block are spaced apart into predetermined predetermined parameters states from each other, when they are transferred to a new measuring point and fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measuring point, while the electromagnetic field is measured in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication, while fixing the distances by which the sensors are offset from position at the first measurement point, while the electromagnetic field strength is determined as the sum of the electromagnetic field strength from each t-communication, located in parallel, at d-sensor and at the ⁇ -point measurements from the expressions:
  • E ( 2 ) n d is the total electromagnetic field strength measured by the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the ⁇ -measurement point;
  • E ( 2 ) xnd m , E (2) Y n dm is the electromagnetic field strength at the location of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the p-point of the measurement, created by m-communication along the X axis and Y axis, respectively;
  • the sensors in the block are spaced apart by predetermined predetermined distances d ug from each other, when transferring them to a new measuring point and fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measurement point, while measuring the electromagnetic field strength in a plane parallel to the longitudinal axis of communication, when fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measurement point, while the electromagnetic field strength is determined at the point of the d-sensor and at the ⁇ -point of measurements from the expressions:
  • E (2 ) nd is the total electromagnetic field strength measured by a two-element d-sensor of the electromagnetic field at the ⁇ - measurement point
  • E (2) ln d, E ( 2 ) 2n d are the electromagnetic field strengths measured by the first and second sensitive elements of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the ⁇ -measurement point, respectively
  • E (2) xz n dm is the electromagnetic field strength at the location of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the ⁇ -measurement point, created by w-communication in a plane parallel to the XZ plane
  • ao t - the required distance to the place of passage of m-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the plane XZ, parallel line of communication
  • y 0m is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement
  • the depth and distance to at least one communication are determined based on the solution of non-linear equations using least squares and regression methods in accordance with the expressions for the electromagnetic field using the processing unit of the device to determine the depth and distance to the underground passage, while the communication depth relative to the ground level is defined as the difference in the communication depth relative to the first sensor in the first t chke measuring and height above the ground, first sensor at a first point of measurement.
  • the direction of the location of the communication is determined.
  • a device for determining the location and depth of underground utilities for performing the above method comprises an AC source connected to at least one communication, a sensor unit comprising at least one electromagnetic field sensor, and a housing in which at least one preamplifier for each electromagnetic field sensor, at least one analog-to-digital converter (ADC) connected to the corresponding preamplifier, indicator, processing unit , a power supply unit, a switch of reference points, a memory unit of the distance between the reference points and a memory unit of the magnitude of the electromagnetic field in the reference points, while the sensor unit is connected to the preamplifier, the power supply unit is configured to supply power to the sensor unit, preamplifier, processing unit and indicator, and the processing unit is connected to the preamplifier through an ADC, indicator, reference point switch, memory unit for the distance between reference points and the electromagnetic field memory unit at reference points.
  • ADC analog-to-digital converter
  • electromagnetic field sensors one-element, two-element or three-element electromagnetic field sensors are used that measure the intensity of the electromagnetic field along one axis, in a plane or at a point in space, respectively, and containing sensitive elements.
  • the sensor unit is located outside or in the housing.
  • the sensors in the block are spaced at predetermined predetermined distances from each other.
  • a switch on the instrument panel is used as a switch, while fixed values of distances corresponding to the sequence of pressing the switch are entered into the device memory.
  • the switch is configured to start the measurement at the first point, fix the subsequent measurement points, stop the measurement and synchronize the measurement in time using a timer, and the intermediate distances between the measurement points are calculated according to a previously stored algorithm.
  • the device further comprises a distance meter connected to the processing unit.
  • a measuring bar is used, connected with the device’s body and containing marks of fixed distances recorded in the device’s memory.
  • a measuring wheel is used as a distance meter.
  • An accelerometer is used as a distance meter, when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
  • a combination of instruments is used, made with the possibility of additional measurement of the rotation angles of the axis of measurement of the electromagnetic field sensors and including an accelerometer, altimeter, magnetometer, electronic gyroscope connected to the processing unit, when fixing the intermediate points according to a previously stored algorithm.
  • a GPS system is used as a distance meter, when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
  • FIG. 1 The location of two single-element electromagnetic field sensors that measure the electromagnetic field along the X axis, in the presence of two arbitrarily located communications (top view).
  • FIG. 2 Location of two two-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field in a plane parallel to the XZ plane, in the presence of two parallel communications (top view).
  • FIG. 3 Location of a single-element electromagnetic field sensor that measures the intensity of the electromagnetic field along the X axis, in the presence of one communication (section in the plane perpendicular to the soil surface).
  • FIG. 4 The location of two single-element electromagnetic field sensors that measure the electromagnetic field along the X axis, in the presence of two parallel communications (section in the plane of the perpendicular soil surface).
  • FIG. 5 The location of two single-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field along the X axis, in the presence of one communication (section in the plane perpendicular to the ground surface).
  • FIG. 6 Location of three single-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field along the X axis, in the presence of two communications (section in the plane of the perpendicular surface of the soil).
  • FIG. 7 The location of two two-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field in a plane parallel to the XY plane, in the presence of one communications (section in the plane of the perpendicular ground surface).
  • FIG. 8 is a block diagram of a device for determining the location and depth of underground utilities with a sensor unit containing one electromagnetic field sensor.
  • FIG. 9 is a block diagram of a device for determining the location and depth of underground utilities with a sensor unit containing two electromagnetic field sensors.
  • 1 - AC source; 2 - electromagnetic field sensor; 3 - ground level; 4 - the first communication; 5 - second communication; 6 - the longitudinal axis of communication; 7 - axis for measuring electromagnetic field strength; 8 - preamplifier; 9 - processing unit; 10 - indicator; 11 - power supply; 12 - switch reference points; 13 is a block of memory distance between the reference points; 14 - memory unit of the magnitude of the electromagnetic field at the reference points distance meter; 15 - device body; 16 - sensor block; 17 - distance meter, 18 - ADC.
  • a device for determining the location and depth of underground utilities contains an AC source (1) connected to at least one communication (4, 5), a sensor unit (16) containing at least one sensor (2) electromagnetic field, and a housing (15) in which at least one preamplifier (8) is located for each electromagnetic field sensor, at least one ADC (18) connected to the corresponding preamplifier (18), indicator (10) , processing unit (9), power supply unit (11), switch (12) of reference points, b the memory lock (13) the distance between the reference points and the memory unit (14) the magnitude of the electromagnetic field at the reference points, while the sensor unit (16) is connected to the preamplifier (8), the power supply unit (11) is configured to supply power to the sensor unit (16 ), a preamplifier (8), a processing unit (9) and an indicator (10), and a processing unit (9) is connected to a preamplifier (8), an indicator (10), a switch (12) of reference points, a memory unit (13) of the distance between the reference points and the memory unit (14) the magnitude of the electromagnetic field at the reference points
  • sensors (2) of the electromagnetic field single-element, two-element or three-element electromagnetic field sensors (2) are used, which measure the intensity of the electromagnetic field along one axis, in a plane or at a point in space, respectively, and containing sensitive elements.
  • the sensor unit (16) is located outside or in the housing (15). If there are more than one electromagnetic field sensor (2) in the sensor block (16), the sensors (2) in the block (16) are separated by predetermined predetermined distances from each other.
  • a switch on the instrument panel is used as a switch (12), while fixed distances are entered into the device memory that correspond to the sequence of pressing the switch.
  • the switch is configured to start the measurement at the first point, fix the subsequent measurement points, stop the measurement and synchronize the measurement in time using a timer, and the intermediate distances between the measurement points are calculated according to a previously stored algorithm.
  • the device further comprises a distance meter (17) connected to the processing unit (9).
  • a measured bar is used, connected with the device case (15) and containing marks of fixed distances recorded in the device memory.
  • a measuring wheel is used as a distance meter (17).
  • An accelerometer was used as a distance meter (17) when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
  • a combination of devices is used, made with the possibility of additional measurement of the rotation angles of the measurement axis of the sensors (2) of the electromagnetic field and including an accelerometer, altimeter, magnetometer, electronic gyroscope connected to the processing unit (9), when fixing the intermediate points according to a previously stored algorithm.
  • a GPS system was used as a distance meter (17), when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
  • the method for determining the depth and distance to the place of passage of communications (4, 5) is based on measuring the electromagnetic field strength at several arbitrary measurement points using sensors (2) of the electromagnetic field and determining the depth and distance to at least one communication based on solving non-linear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field is carried out using the device.
  • the electromagnetic field strength is determined in accordance with the expression:
  • E -, where E is the electromagnetic field strength; K - coefficient
  • instrument channel transformations instrument channel means sensitive sensor element
  • I - current in communication I - current in communication
  • R - distance to communication The coefficient "K” is selected when setting up the device.
  • the parameter "R” is determined in accordance with the expressions in the denominator disclosed in the following examples, depending on the used sensors (2) of the electromagnetic field in the block (16)
  • the operation of the device at each measurement point in accordance with FIG. 8 is as follows.
  • the signal from the AC source (1) is fed into the communication (4,5) using the contact or non-contact method.
  • the electromagnetic radiation induced in the communication is measured by the sensitive element of the electromagnetic field sensor (2), which can be one-, two-, or three-element sensors; in block (16) there can be several sensors spaced at known distances.
  • the signal of the electromagnetic field strength from the sensor element of the sensor (2) is fed to the preamplifier (8) where it is amplified, and then to the ADC (18) and fed to the processing unit (9).
  • the device contains more than one preamplifier (8) and an ADC for each sensitive element of the electromagnetic field sensor (2), for example, if there are two single-element sensors (2) of the electromagnetic field in the device, the first sensor (2) of the electromagnetic field is connected to one preamplifier (8) and the ADC, and the second sensor (2) of the electromagnetic field is connected to another preamplifier (8) and the ADC.
  • the distance meter (17) fixes the coordinate value and the angle of rotation of the measuring axis of the sensor (2) and transfers the data to the processing unit (9).
  • the measured value of the electromagnetic field and the calculated or set value of the distance are entered into the memory unit (14) of the electromagnetic field at the reference points and the memory unit (13) of the distance between the reference points.
  • the required distances are calculated based on the solution of the corresponding systems of nonlinear equations. The calculation results are displayed on the indicator (10).
  • the AC source (1) is connected to the communication (4), an alternating test signal is generated and fed into the communication (4), the approximate route of laying before communication (4) and the position of the first measurement point are determined.
  • An approximate route of laying before communication (4) is determined on the basis of available topographic schemes or when using the simplest trace methods, for example, the maximum method using a single-element sensor (Shalyt G.M. Determining the location of damage in electric networks. M. - 1982).
  • the position of the first measurement point is determined by conducting initial measurements and obtaining a reliable electromagnetic signal at the sensors.
  • the sensor block (16) is installed, containing one single-element sensor (2) at the first measurement point at a height bo from the ground level (3). After that, using a single-element sensor (2), measure the magnitude of the electromagnetic field at the first point and using the switch (12) record the magnitude of the electromagnetic field strength (E ⁇ ) and the height (L 0 ) above ground level at the first measurement point on the single-element sensor (2) in block (16).
  • the sensor block (16) is moved to a second arbitrary measurement point at known distances (b 21 ) and (a 2 ), the magnitude of the electromagnetic field is measured at a given point, and the magnitude of the electromagnetic field is fixed at this point using a switch (12) ( E (i) 21 ) and the change of coordinates (b 21 and a 2 ), to which the block of sensors (16) is moved from the first measurement point.
  • the sensor block (16) is moved to a third arbitrary measurement point at known distances (b 31 ) and (a 3 ), the magnitude of the electromagnetic field strength is measured at a given point, and the magnitude of the electromagnetic field strength (E) is fixed at this point with a switch (12) (j) 31 ) and a change in coordinates (b 31 and a 3 ), onto which the sensor block (16) is moved from the first measurement point.
  • a switch (12) (j) 31 ) and a change in coordinates (b 31 and a 3 ) onto which the sensor block (16) is moved from the first measurement point.
  • FIG. 1 and 3 determine the depth (yi) and the distance (ai) to the place of passage of the first communication (4) when using the sensor block (16) containing one single-element sensor (2) of the electromagnetic field, while the approximate route of laying using a single-element is pre-determined an electromagnetic field sensor configured to change the angle of its measurement axis, in accordance with the expression for the electromagnetic field strength:
  • measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane (a 0 i ⁇ 0) not perpendicular to the longitudinal axis of communication (4), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and the angle (a n ⁇ 0) of the sensor measurement axis ( 2) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point.
  • the electromagnetic field strength Zd xa are always zero, and c n , b administratd, andvo, a n at the first measurement point are zero, as a result we get four unknowns - Ij, êtmaschine ⁇ , ⁇ 0 ⁇ therefore, four measurements of the electromagnetic field strength are necessary.
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to measure the electromagnetic intensity at four points of measurement and fixation at each point using the switch (12) of the corresponding parameters, while at the measurement points, in addition to the first, the axis angle changes sensor measurements (2).
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows: repet_ I iiyoicosao !
  • the desired distance (yj) from the soil surface to the place of passage of the first communications (4) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, is determined from the expression:
  • measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane (a 0m 0) not perpendicular to the longitudinal axis of communication, when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and the angle (hell) of the sensor measurement axis (2) changes when the block is moved (16) sensors from the first measurement point.
  • a n at the first point are equal to zero, as a result we get eight unknowns 1 1c, yoo yo, ao ao, ao a 011 , therefore, eight measurements are necessary electromagnetic field strength.
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out eight measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the four movements of the sensor unit (16) and fixation at each point using the switch (12) of the corresponding parameters while at the measuring points, in addition to the first, the angle of rotation of the measuring axis of the sensor (2) is measured.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows: £ _ K 2 I
  • KiIii (yoii + b 2 i) cos (a 0II + a 2 )
  • yi yoi-b 0
  • un yo-b 0 .
  • a n are always zero, and withauthored, b nd , and n , at the first point are zero, as a result, we get seven unknowns ⁇ v, 1c, yo y
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out seven measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the sensor unit (16) and one measurement at the fourth point and fixing at each point with the switch (12) of the corresponding parameters, while at all measurement points the angle of the measuring axis of the sensor (2) does not change.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the sensor unit (16) and fixation at each point using the switch (12) of the corresponding parameters Moreover, at all measurement points the angle of the measuring axis of the sensor (2) does not change.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • Measurements of electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out seven measurements of electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements block (16) of sensors and one measurement at the fourth point and fixing at each point using the switch (12) the corresponding parameters, while at all measurement points the angle of the measuring axis of the sensor (2) does not change relative to the position at the first point.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • the electromagnetic field is measured in the plane (ao m ⁇ O) of the non-perpendicular longitudinal axis of communication (4, 5), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and with a changing angle (a n ⁇ 0) of the measuring axis of the sensor (2) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point.
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to measure eight measurements of the electromagnetic field strength, three measurements in each of the two movements of the sensor unit (16) and two measurements at the third point and fixation at each point at using the switch (12) of the corresponding parameters, while at the measurement points, in addition to the first, the angle of the measuring axis of the sensor (2) changes.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication (4, 5), with orthogonal placement of the measurement axes of the two-element sensors (2) relative to each other in the XY plane and their arbitrary location in the XY plane.
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with Example 1, except that two two-element sensors (2) are used in the sensor block (16), and it is also necessary to measure six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the block (16) sensors and fixation at each point using the switch (12) corresponding parameters.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication, with orthogonal placement of the measurement axes of the two-element sensors (2) relative to each other in the XZ plane and their arbitrary location in the XZ plane.
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with Example 1, except that two two-element sensors (2) are used in the sensor block (16), and it is also necessary to conduct six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the block ( 16) sensors and fixation at each point using a switch (12) relevant parameters.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication with orthogonal placement of the measurement axes of the three-element sensors (2) relative to each other and their arbitrary location.
  • Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that two three-element sensors (2) are used in the sensor block (16), and it is also necessary to carry out six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the block ( 16) sensors and fixation at each point using a switch relevant parameters.
  • the system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
  • the proposed group of inventions allows to increase the accuracy and reduce the complexity of measurements due to the fact that they take measurements at several points and in difficult conditions, in the presence of obstacles, the operator can choose an arbitrary path for taking measurements and determine the distance to communications and their depth even if there are several communications. This reduces the complexity and improves accuracy in difficult conditions.

Abstract

The invention relates to measurement technology and may be used in searching for the location and depth of cable lines, water-supply and heat network pipelines, and gas and oil pipelines located underground. The technical result consists in increasing the precision and decreasing the labor-intensity of measurements. A method and system are characterized in that a sensor unit containing at least one sensor is additionally displaced along at least one more coordinate. The operations of displacing the sensor unit and measuring and recording the intensity of an electromagnetic field are repeated a necessary number of times in accordance with a set measurement precision characterized by the number of communications lines and by the number of electromagnetic field sensors in a unit. The depth of and distance to communications lines is determined on the basis of solving nonlinear equations in accordance with expressions for the intensity of an electromagnetic field. A device contains a reference point switching device and a unit for storing the distance between reference points, which are connected to a processing unit.

Description

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ И РАССТОЯНИЯ ДО  DETERMINATION OF THE DEPTH OF THE DEPOSIT AND DISTANCE TO
МЕСТА ПРОХОЖДЕНИЯ КОММУНИКАЦИЙ  PLACES OF COMMUNICATION
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ FIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к измерительной техники и может быть использовано для поиска места прохождения и глубины залегания кабельных линий, трубопроводов, водоснабжения и теплосети, газо- и нефтепроводов, находящихся под землей.  The invention relates to measuring equipment and can be used to find the location and depth of cable lines, pipelines, water supply and heating system, gas and oil pipelines located underground.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ  BACKGROUND
Известен способ определения места прохождения подземных коммуникаций, заключающийся в генерировании переменного испытательного сигнала, подачи его в искомую коммуникацию, измерение напряженности магнитного поля, излучаемого искомой коммуникацией за счет протекающего по ней генерируемого испытательного сигнала, с помощью одноэлементного линейного датчика магнитного поля в электрический сигнал. При этом датчик с помощью оператора перемещается поперек трассы и вначале угол наклона преобразователя равен нулю. По индикатору измерительного устройства определяют максимальное значение сигнала. Фиксируют место максимального значения, которое соответствует месту прохождения коммуникации. Затем датчик поворачивают под углом 45° к поверхности земли. С помощью оператора выполняют сканирование в направлении поперек трассы и фиксируют место нахождения первого минимума сигнала от места прохождения трассы. Измеряют расстояние от определенного места максимума сигнала до определенного места минимума сигнала, которое и будет соответствовать глубине залегания коммуникации (Шалыт Г.М. Определение места повреждения в электрических сетях. М. - 1982).  There is a method of determining the location of underground utilities, which consists in generating an alternating test signal, supplying it to the desired communication, measuring the magnetic field emitted by the desired communication due to the generated test signal flowing through it using a single-element linear magnetic field sensor into an electric signal. In this case, the sensor with the help of the operator moves across the track and at first the angle of the transducer is zero. The indicator of the measuring device determines the maximum value of the signal. Fix the place of maximum value, which corresponds to the place of passage of communication. Then the sensor is rotated at an angle of 45 ° to the surface of the earth. Using the operator, a scan is performed in the direction across the path and the location of the first minimum of the signal from the path passage is fixed. Measure the distance from a certain place of the maximum signal to a certain place of the minimum signal, which will correspond to the depth of the communication (Shalyt G.M. Determination of the place of damage in electrical networks. M. - 1982).
Данный метод достаточно прост, но имеет ряд ограничений: невозможно использовать данный метод при нахождении коммуникации под препятствием (стена, конструкция, стройматериалы, кусты, деревья и др.), так же невозможность его применения, в случае, если на поверхности на расстоянии, равном глубине залегания коммуникации находятся строительные или иные конструкции. Кроме этого данный метод не применим при искажении магнитного поля за счет проходящих рядом других коммуникаций. Метод имеет большую погрешность определения глубины залегания коммуникации .  This method is quite simple, but has several limitations: it is impossible to use this method when communication is under an obstacle (wall, structure, building materials, bushes, trees, etc.), as well as the impossibility of its application, if on the surface at a distance equal to the depth of the communication are building or other structures. In addition, this method is not applicable if the magnetic field is distorted due to other communications passing by. The method has a large error in determining the depth of communication.
Известен способ определения места прохождения подземных коммуникаций, заключающийся в генерировании переменного испытательного сигнала, подачи его в искомую коммуникацию, измерение напряженности магнитного поля, излучаемого искомой коммуникацией за счет протекающего по ней генерируемого испытательного сигнала, с помощью двух датчиков магнитного поля в электрический сигнал, разнесенных по высоте на заданное расстояние. При этом датчики с помощью оператора перемещаются поперек трассы. По индикатору измерительного устройства определяют максимальное значение сигнала. Фиксируют место максимального значения, которое соответствует месту прохождения коммуникации. Глубину залегания коммуникации определяют расчетным путем, по значениям, полученным с каждого из двух преобразователей и величине расстояния между ними. (Грохман Ж., Джеймс С, Новлес Д. От А до Я локации и поиска повреждений подземных кабелей и труб, М. - 1999 ст. 167). There is a method of determining the location of underground utilities, which consists in generating an alternating test signal, supplying it to the desired communication, measuring the magnetic field emitted by the desired communication due to the generated test signal, using two sensors of the magnetic field into an electrical signal, spaced in height by a given distance. In this case, the sensors with the help of the operator move across the track. The indicator of the measuring device determines the maximum value of the signal. Fix the place of maximum value, which corresponds to the place of passage of communication. The depth of communication is determined by calculation, according to the values obtained from each of the two transducers and the distance between them. (Grokhman J., James S, Novles D. From A to Z locations and search for damage to underground cables and pipes, M. - 1999, article 167).
Недостатком данного метода является увеличение габаритов устройства и невозможность использовать данный метод при нахождении коммуникации под препятствием (стена, конструкция, стройматериалы и др.).  The disadvantage of this method is the increase in the dimensions of the device and the inability to use this method when communication is under an obstacle (wall, structure, building materials, etc.).
Известен способ определения глубины залегания элементов заземляющего устройства, включающий подключение источника переменного тока к заземляющему устройству, определение трассы прокладки заземляющего устройства, путем нахождения максимального сигнала и фиксации по нему места прохождения трассы, измерение напряженности электромагнитного поля на поверхности земли над элементом заземляющего устройства, перемещение датчика в точку пространства на известное расстояние от места прохождения трассы в плоскости параллельно уровню земли и на известную высоту строго вертикально, измеряют напряженность электромагнитного поля, глубину залегания определяют по заданной формуле (RU 2315337, опубл. 20.01.2008).  A known method for determining the depth of the grounding device elements, including connecting an AC source to the grounding device, determining the route of laying the grounding device, by finding the maximum signal and fixing on it the route, measuring the electromagnetic field on the earth's surface above the grounding device, moving the sensor to a point in space at a known distance from the route passage in a plane parallel to the ground level and to a known height strictly vertically, measure the intensity of the electromagnetic field, the depth is determined by the given formula (RU 2315337, publ. 20.01.2008).
Данный способ не может быть использован, при нахождении препятствия над коммуникацией. Кроме этого неточность расчета обусловлена возможными искажениями электромагнитного поля от металлических предметов, способ не применим при прохождении нескольких коммуникаций.  This method cannot be used when finding an obstacle over communication. In addition, the inaccuracy of the calculation is due to possible distortions of the electromagnetic field from metal objects, the method is not applicable when passing through several communications.
Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретения является способ определения расстояния до места прохождения кабеля и глубины его залегания, включающий: подключение источника переменного тока к кабелю; определение примерной трассы прокладки кабеля, измерение напряженности электромагнитного поля на поверхности земли на неизвестном расстоянии от кабеля; перемещение датчика строго вертикально на известную высоту над поверхностью земли и измерение напряженности электромагнитного поля в данной точке; перемещение датчика строго вертикально на другую известную высоту над поверхностью земли и измерение напряженности электромагнитного поля в этой точке, расстояние до места прохождения кабеля и глубину его залегания рассчитывают по заданным формулам. Устройство содержит датчик напряженности магнитного поля, блок вычисления модуля, измерительный прибор и генератор, подключаемый к кабелю (RU 2352963 опубл. 20.04.2009). The closest analogue of the claimed group of the invention is a method for determining the distance to the cable passage and its depth, including: connecting an AC source to the cable; determination of the approximate route of laying the cable, measuring the intensity of the electromagnetic field on the earth's surface at an unknown distance from the cable; moving the sensor strictly vertically to a known height above the earth’s surface and measuring the intensity of the electromagnetic field at a given point; moving the sensor strictly vertically to another known height above the earth’s surface and measuring the electromagnetic field at this point, the distance to the cable passage and its depth are calculated using the given formulas. The device contains a sensor magnetic field strength, module calculation unit, measuring device and generator connected to the cable (RU 2352963 publ. 04/20/2009).
Данный способ не может быть использован, при нахождении препятствия (нависающих конструкций) над коммуникацией. Наличие кустов, деревьев, строительных конструкций, мебели над и вблизи коммуникаций, препятствуют возможности определить место прохождения и глубину залегания коммуникаций данным методом. Кроме этого неточность расчета обусловлена возможными искажениями электромагнитного поля от металлических предметов, способ не применим при прохождении нескольких коммуникаций, большая погрешность вызвана не вертикальностью перемещения датчика.  This method cannot be used when finding obstacles (overhanging structures) over communication. The presence of bushes, trees, building structures, furniture above and near the communications hinder the ability to determine the location and depth of communications by this method. In addition, the inaccuracy of the calculation is due to possible distortions of the electromagnetic field from metal objects, the method is not applicable when passing through several communications, a large error is caused not by the vertical movement of the sensor.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ  SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей заявленной группы изобретений является разработка способа и устройства, обеспечивающих возможность определения расстояния до места прохождения коммуникации и глубины ее залегания при наличии как препятствий над коммуникацией, так и при наличии нависающих конструкций, возможность определения расстояния до места прохождения и глубины залегания нескольких коммуникаций.  The objective of the claimed group of inventions is to develop a method and device that provides the ability to determine the distance to the place of passage of communication and the depth of its occurrence in the presence of both obstacles over the communication, and in the presence of overhanging structures, the ability to determine the distance to the place of passage and the depth of several communications.
Техническим результатом группы изобретения является повышение точности и снижение трудоемкости измерений.  The technical result of the group of the invention is to increase accuracy and reduce the complexity of measurements.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ определения глубины залегания и расстояния до места прохождения, по крайней мере, одной коммуникации характеризуется тем, что подключают источник переменного тока, по крайней мере, к одной коммуникации, генерируют переменный испытательный сигнал и подают его, по крайней мере, в одну коммуникацию, определяют примерную трассу прокладки, по крайней мере, одной коммуникации и место положения первой точки измерения, после чего:  The specified technical result is achieved due to the fact that the method of determining the depth and distance to the passage of at least one communication is characterized by connecting an AC source to at least one communication, generating an alternating test signal and supplying it, at least in one communication, determine the approximate route of laying at least one communication and the position of the first measurement point, after which:
а) Устанавливают блок датчиков, содержащий, по крайней мере, один датчик электромагнитного поля в первую точку измерения, при помощи которого измеряют величину напряженности электромагнитного поля в первой точке на каждом датчике в блоке, после чего при помощи коммутатора фиксируют величину напряженности электромагнитного поля и высоту над уровнем земли в первой точке измерения на каждом датчике в блоке;  a) Install a sensor block containing at least one electromagnetic field sensor at the first measurement point, with which measure the magnitude of the electromagnetic field at the first point on each sensor in the block, and then use the switch to fix the magnitude of the electromagnetic field and height above ground level at the first measurement point on each sensor in the block;
Ь) Перемещают блок датчиков в произвольную точку измерения на известные расстояния, по крайней мере, по одной координате, измеряют в данной точке величину напряженности электромагнитного поля на каждом датчике, и при помощи коммутатора в данной точке фиксируют величину напряженности электромагнитного поля на каждом датчике, и изменение координат, на которое перемещают блок датчиков электромагнитного поля от первой точки измерения; B) Move the sensor block to an arbitrary measurement point at known distances, at least in one coordinate, measure the magnitude of the electromagnetic field at each sensor at this point, and use the switch at this point to fix the magnitude of the electromagnetic field at each a sensor, and a change in coordinates on which the electromagnetic field sensor block is moved from the first measurement point;
c) Повторяют операцию Ь) необходимое количество раз в зависимости от заданной точности измерения, характеризующейся количеством коммуникаций и датчиков электромагнитного поля в блоке;  c) Repeat operation b) the required number of times depending on the given measurement accuracy, characterized by the number of communications and electromagnetic field sensors in the unit;
d) определяют глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации на основе решения нелинейных уравнений в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля.  d) determine the depth and distance of at least one communication based on the solution of non-linear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field strength.
Глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации определяют на основе решения системы нелинейных уравнений в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля при помощи блока обработки устройства определения глубины залегания и расстояния до места прохождения подземной коммуникации, при этом глубину залегания коммуникации относительно уровня грунта определяют как разницу глубины залегания коммуникации относительно первого датчика в первой точке измерения и высоты над уровнем грунта первого датчика в первой точке измерения.  The depth and distance to at least one communication are determined on the basis of solving a system of nonlinear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field using the processing unit of the device for determining the depth and distance to the underground passage, while the depth of communication is relative to the level soil is defined as the difference between the depth of the communication relative to the first sensor at the first measurement point and the height above the ground sensor in the first measurement point.
Операции а) - с) повторяют не менее трех раз и определяют глубину залегания и расстояния до места прохождения, по крайней мере, до одной подземной коммуникации, как среднее из полученных значений.  Operations a) - c) are repeated at least three times and determine the depth and distance to the place of passage of at least one underground communication as the average of the obtained values.
При проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один одноэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий один чувствительный элемент, ось измерения которого размещена вдоль оси X, причем при наличии более одного одноэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при их параллельном расположении и переносе в новую точку измерения в блоке друг относительно друга, при этом измерение напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости, перпендикулярной или неперпендикулярной продольной оси коммуникаций, при постоянном или изменяющимся угле осей измерения датчиков напряженности электромагнитного поля и фиксации расстояний, на которые смещены датчики и углы, на которые повернуты оси датчиков от положения в первой точке измерения, причем при наличии более одной коммуникации, измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют при их произвольном или параллельном расположении, при этом напряженность электромагнитного поля определяется, как модуль векторной суммы напряженности электромагнитного поля от каждой т- коммуникации в точке d- датчика и в η-точке измерений из выражений:When conducting measurements of the electromagnetic field in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one single-element electromagnetic field sensor containing one sensing element, the measurement axis of which is placed along the X axis, and if there is more one single-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced at predetermined predetermined distances from each other, when they are parallel and transferred to a new measurement point in the block relative to each other, while the measurement of the electromagnetic field is carried out in a plane perpendicular or non-perpendicular to the longitudinal axis of the communications, with a constant or varying angle of the axes of measurement of the sensors of the electromagnetic field and fixing the distances by which the sensors and angles are rotated, by which the sensor axes are rotated from the position at the first measurement point, and in the presence of more than one communication, the measurement of the electromagnetic field is carried out at their arbitrary ohm or parallel arrangement, wherein the intensity of the electromagnetic field is determined as the module of the vector sum of the electromagnetic field strength from each t-communication at the point of the d-sensor and at the η-measurement point from the expressions:
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0001
I ' I '
£ _ KdIm(yom+bnd)cos(aom+an) £ _ K d I m (y om + b nd ) cos (ao m + a n )
(l)ndm 2 (аот+ап 05(аотп)-сп51п(аот+ап)+ асо5(а0т+ап)-2 5т(оот+«п))2+(Уот+Ьп(1)2' где E(1)nd - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная одноэлементным d-датчиком электромагнитного поля в η-точке измерения; E^ndm, E(i)ndm _ модуль и проекция вектора, соответственно, напряженности электромагнитного поля, в месте расположения одноэлементного d- датчика электромагнитного поля в п-точке измерения, создаваемая m-коммуникацией вдоль оси датчика; Kd - коэффициент преобразования прибора канала d- датчика; Im - ток в m-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения m-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; у - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения т- коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; bnd - известное расстояние, на которое d-датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; с„ - известное расстояние, на которое первый датчик электромагнитного поля смещен ортогонально продольной оси датчика в η-точку от первой точки измерений по оси Z, ортогональной оси X; ап - известное расстояние, на которое смещен первый датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первой точки измерения по оси X, совпадающей с линией продольной оси датчика; Zd, Xd - известное расстояние, на котором расположен d- датчик электромагнитного поля от первого датчика в блоке датчиков по оси Z и по оси X, соответственно; a0m - угол расположения продольной оси датчика электромагнитного поля к нормали к продольной оси m-коммуникации в первой точке измерений в плоскости параллельной плоскости XZ; an - угол поворота оси измерения датчика электромагнитного поля относительно продольной оси датчика в плоскости параллельной плоскости XZ в η-точке измерения относительно положения в первой точке измерений, причем на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d-датчика и в η-точке измерений определяют расстояние до места прохождения m-коммуникации в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - аот, y0m, Im, аот, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. При проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один двухэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий два чувствительных элемента, оси измерения которых ортогонально размещены относительно друг друга в плоскости XY и прохождении оси X параллельно поверхности грунта, причем при наличии более одного двухэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при их переносе в новую точку измерения и фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом измерение напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости перпендикулярной продольной оси коммуникации, при фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом напряженность электромагнитного поля определяется, как сумма напряженности электромагнитного поля от каждой т-коммуникации, расположенных параллельно, в точке d- датчика и в η-точке измерений из выражений: (l) ndm 2 (aot + ap 05 (ao t + a p ) -s p 51n (aot + ap) + aco5 (a 0 t + ap) -2 5t (ot + "p)) 2 + (wot + Ln (1) 2 'where E (1) n d - the total intensity of the electromagnetic field measured singleton d-sensor electromagnetic field in the η-measuring point; E ^ ndm, E (i ) ndm _ module and the projection of the vector, respectively, the tension electromagnetic field at the location of singleton d- sensor electromagnetic field in the n-measuring point communication created along the m-axis of the sensor; Kd - coefficient conversion unit d- channel encoder; I m - the current in the m-communication; ao r - the desired dist yanie to the point m-passage communication from the first sensor electromagnetic field at the first point of measurement in a plane parallel to the plane XZ, a parallel communications line; 0m y - distance from the first electromagnetic field sensor in a first measuring point to the point of communication passage m- Y axis orthogonal XZ plane; b n d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is shifted to the η-measurement point from the first measurement point along the Y axis; c „is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is displaced orthogonally to the longitudinal axis of the sensor to the η point from the first measurement point along the Z axis orthogonal to the X axis; and p is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is offset at the η-measurement point from the first measurement point along the X axis, which coincides with the line of the longitudinal axis of the sensor; Zd, Xd is the known distance at which the d-sensor of the electromagnetic field is located from the first sensor in the sensor block along the Z axis and X axis, respectively; a 0m is the angle of the longitudinal axis of the electromagnetic field sensor to the normal to the longitudinal axis of m-communication at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane; a n is the angle of rotation of the measuring axis of the electromagnetic field sensor relative to the longitudinal axis of the sensor in a plane parallel to the XZ plane at the η measurement point relative to the position at the first measurement point, and based on the expressions for the electromagnetic field at the d-sensor point and at the η measurement point determine the distance to the m-passage communication in a plane parallel to the XZ plane and the depth on the basis of solutions of nonlinear equations with unknown - ao m, y 0m, Im, ao t, wherein the amount of the measurement equal to or greater than the number of unknowns, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns. When conducting measurements of electromagnetic field strength in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one two-element electromagnetic field sensor containing two sensing elements whose measurement axes are orthogonally located relative to each other in the XY plane and X axis passing parallel to the soil surface, and in the presence of more than one two-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced apart into predetermined predetermined parameters states from each other, when they are transferred to a new measuring point and fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measuring point, while the electromagnetic field is measured in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication, while fixing the distances by which the sensors are offset from position at the first measurement point, while the electromagnetic field strength is determined as the sum of the electromagnetic field strength from each t-communication, located in parallel, at d-sensor and at the η-point measurements from the expressions:
0* 2 . С2 0 * 2. C 2
(2)lnd† c'(2)2nd (2)nd (^ E(2)Xndm)2 + (^ E (2)Yndm ) KxdIm(y0m + bnd) (2) lnd † c '(2) 2nd (2) nd (^ E (2) Xndm ) 2 + (^ E (2) Yndm) K xd I m (y 0m + b nd )
E (2)xndm - 2Tt((a0m + fnd)2 + (y0m + bnd)2) E ( 2 ) xndm - 2 Tt ((a 0m + f nd ) 2 + (y 0m + b nd ) 2)
p KYdIm(a0m + fnd) p K Yd I m (a 0m + fnd)
(2)Yndm - 27t((aom + fnd)2 + (yom + ) 2) где E(2)nd - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная двухэлементным d- датчиком электромагнитного поля в η-точке измерения; E(2)lnd, Ε(2)2η<ι(2) Yndm - 27t ((aom + fnd) 2 + (yom +) 2) where E ( 2 ) n d is the total electromagnetic field strength measured by the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point; E ( 2 ) ln d, Ε ( 2 ) 2η < ι
- напряженности электромагнитного поля, измеренные первым и вторым чувствительными элементами двухэлементного d-датчика электромагнитного поля, соответственно, в η-точке измерения; E(2)xndm, E(2)Yndm - напряженность электромагнитного поля в месте расположения двухэлементного d-датчика электромагнитного поля в п-точке измерения, создаваемая m-коммуникацией вдоль оси X и оси Y, соответственно; Kxd , KYd - electromagnetic field strengths measured by the first and second sensitive elements of the two-element d-sensor of the electromagnetic field, respectively, at the η-measurement point; E ( 2 ) xnd m , E (2) Y n dm is the electromagnetic field strength at the location of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the p-point of the measurement, created by m-communication along the X axis and Y axis, respectively; K xd , K Yd
- коэффициент преобразования прибора каналов X и Y d-датчика , соответственно; Im - ток в т-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения ш- коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; уот - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения m-коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; b„d известное расстояние, на которое d-датчик электромагнитного поля смещен в п-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; f„d - известное расстояние, на которое смещен d-датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первого датчика в первой точке в плоскости параллельной плоскости XY, при этом на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d -датчика и в η-точке измерений определяют расстояние до места прохождения m-коммуникаций в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - аот, уот, 1т, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. - the conversion coefficient of the device channels X and Y of the d-sensor, respectively; I m - current in t-communication; ao t is the required distance to the place of passage of w-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane parallel to the communication line; уо t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of passage of m-communication along the Y axis, orthogonal to the XZ plane; b „d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is shifted to the p-point of the measurement from the first measurement point along the Y axis; f „d is the known distance the d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point is displaced from the first sensor at the first point in the plane parallel to the XY plane, while on the basis of the expressions for the electromagnetic field at the point of the d-sensor and at the η-measurement point, the distance to the passage m- communications in a plane parallel to the XZ plane and the depth on the basis of solving a system of nonlinear equations with unknowns - ao t wo t, 1t, in which the number of dimensions is equal to or greater than the number of unknowns and the number of data received from yes tors, greater than or equal to the number of unknowns.
При проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один двухэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий два чувствительных элемента, оси измерения которых ортогонально размещены относительно друг друга в плоскости XZ и произвольно расположены в плоскости XZ, причем при наличии более одного двухэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при их переносе в новую точку измерения и фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом измерение напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости параллельной продольной оси коммуникации, при фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом напряженность электромагнитного поля определяется в точке d- датчика и в η-точке измерений из выражений:  When conducting measurements of electromagnetic field strength in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one two-element electromagnetic field sensor containing two sensing elements whose measurement axes are orthogonally located relative to each other in the XZ plane and arbitrarily located in the XZ plane, and in the presence of more than one two-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced apart by predetermined predetermined distances d ug from each other, when transferring them to a new measuring point and fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measurement point, while measuring the electromagnetic field strength in a plane parallel to the longitudinal axis of communication, when fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measurement point, while the electromagnetic field strength is determined at the point of the d-sensor and at the η-point of measurements from the expressions:
E(2)nd = J(E(2 ind + E(2)2nd); E(2)nd = E(2)XZndm ; E(2)xZndm E (2) nd = J (E ( 2 ind + E (2) 2nd); E (2) nd = E (2) XZndm ; E (2 ) x Z ndm
m  m
KxzdIm (y0m + bnd) K xzd I m (y 0m + b nd )
" 2тт((а + fnd)2 + (Уот + bnd)2) ' ' 2tt ((and 0t + f nd ) 2 + (Wat + bnd) 2 )'
где E(2)nd - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная двухэлементным d- датчиком электромагнитного поля в η-точке измерения; E(2)lnd, E(2)2nd - напряженности электромагнитного поля, измеренные первым и вторым чувствительными элементами двухэлементного d- датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, соответственно; E(2)xzndm - напряженность электромагнитного поля, в месте расположения двухэлементного d- датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, создаваемая ш- коммуникацией в плоскости параллельной плоскости XZ; KXZd - коэффициент преобразования прибора канала XZ d-датчика; Im - ток в m-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения m-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; y0m - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения т- коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; bnd - известное расстояние, на которое d- датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; f„d - известное расстояние, на которое смещен d-датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первого датчика в первой точке в плоскости параллельной плоскости XY, при этом на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d -датчика и в η-точке измерений определяют расстояние до места прохождения m-коммуникаций в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - aom, Уот, 1т, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. where E (2 ) nd is the total electromagnetic field strength measured by a two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η- measurement point; E (2) ln d, E ( 2 ) 2n d are the electromagnetic field strengths measured by the first and second sensitive elements of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point, respectively; E (2) xz n dm is the electromagnetic field strength at the location of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point, created by w-communication in a plane parallel to the XZ plane; K XZ d - conversion coefficient of the device channel XZ d-sensor; I m - current in m-communication; ao t - the required distance to the place of passage of m-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the plane XZ, parallel line of communication; y 0m is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of passage of t-communication along the Y axis orthogonal to the XZ plane; b n d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is shifted to the η-measurement point from the first measurement point along the Y axis; f „d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is displaced at the η-measurement point from the first sensor at the first point in the plane parallel to the XY plane, while on the basis of the expressions for the electromagnetic field at the point of the d-sensor and in η- the measurement point determines the distance to the passage of m-communications in the plane parallel to the XZ plane and the depth based on solving a system of nonlinear equations with unknowns - ao m , Wat, 1t, in which the number of measurements is equal to or greater than the number of unknowns, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns.
При проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один трехэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий три чувствительных элемента, оси измерения которых ортогонально размещены относительно друг друга и произвольно расположены, причем при наличии более одного трехэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом напряженность электромагнитного поля над m-коммуникациями, расположенными параллельно, определяется как векторная сумма напряженности от каждой коммуникации в точке d- датчика и в η-точке измерения из выражений: E(3)nd = J(E(3)ind + E(3)2nd + E(3)3nd): E(3)nd = J(( m E(3)XZndm)2 + (Σπι E(3)Yndm)2);When measuring electromagnetic field strength in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one three-element electromagnetic field sensor containing three sensing elements whose measurement axes are orthogonally located relative to each other and arbitrarily located, moreover, in the presence of more than one three-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced apart at predetermined predetermined distances from each other, with p Normal distance for which the sensors are offset from the first position to the measurement point, the intensity of the electromagnetic field on the m-communications, arranged in parallel, is defined as the vector sum of the intensity from each communication point sensor d- and η-point measurement of the expressions: E ( 3) nd = J (E ( 3 ) ind + E (3) 2nd + E (3) 3nd): E (3) nd = J ((m E (3) XZndm) 2 + (Σπι E (3) Yndm ) 2 );
P _ KXZdlm(y0m+bnd) p _ KYdIm(a0m+fnd ) P _ K XZ dl m (y 0m + b n d) p _ K Yd I m (a 0m + f nd )
t(3)XZndm - 2n((a0m+fnd)2+(y0m+bnd)V n(3)Yndm 2 (a0m+fnd)2+(y0m+bnd)2)' t (3) XZndm - 2n ((a 0m + f nd ) 2 + (y 0m + b nd ) V n (3) Yndm 2 (a 0m + f nd ) 2 + (y 0m + b nd ) 2) '
где E(3)„d - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная трехэлементным d- датчиком электромагнитного поля в η-точке измерения; Е(3)1па, E(3)2nd, E(3)3nd - напряженности электромагнитного поля, измеренные первым, вторым и третьим чувствительными элементами трехэлементного d-датчика в η-точке измерения, соответственно; E(3)xzndm , E(3)Yndm - напряженность электромагнитного поля, в месте расположения трехэлементного d-датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, создаваемая m-коммуникацией в ПЛОСКОСТИ параллельной плоскости XZ и вдоль оси Y, соответственно; Kxzd, KYd - коэффициент преобразования прибора каналов XZ и Y d- датчика, соответственно; Im - ток в m-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения m-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; у - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения m-коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; Ьпа - известное расстояние, на которое d-датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; fnd - известное расстояние, на которое смещен d-датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первого датчика в первой точке в плоскости параллельной плоскости XY, при этом на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d-датчика и в п- точке измерений определяют расстояние до места прохождения m-коммуникаций в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - aom, уот, 1т, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. where E (3) „d is the total electromagnetic field strength measured by a three-element d-sensor of the electromagnetic field at the η- measurement point; E (3) 1п а, E ( 3 ) 2n d, E (3) 3nd - electromagnetic field strengths measured by the first, second and third sensitive elements of a three-element d-sensor at the η-measurement point, respectively; E (3) xz n dm, E ( 3 ) Yndm is the electromagnetic field strength at the location of the three-element electromagnetic field d-sensor at the η- measurement point, created by m-communication in the PLANE parallel to the XZ plane and along the Y axis, respectively; K xzd , K Yd is the conversion coefficient of the device channels XZ and Y of the d-sensor, respectively; I m - current in m-communication; ao t is the required distance to the place of passage of m-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane, parallel to the communication line; y 0t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of passage of m-communication along the Y axis, orthogonal to the XZ plane; B p a is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is shifted to the η -measurement point from the first measurement point along the Y axis; f nd is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field at the η-measuring point is offset from the first sensor at the first point in the plane parallel to the XY plane, while on the basis of the expressions for the electromagnetic field at the point of the d-sensor and at the p-point measurements determine the distance to the place of passage of m-communications in the plane parallel to the XZ plane and the depth based on solving a system of nonlinear equations with unknowns - ao m , уо т , 1т, in which the number of measurements is equal to or greater than the number of unknowns, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns.
Глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации определяют на основе решения нелинейных уравнений методами наименьших квадратов и регрессионными методами в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля при помощи блока обработки устройства определения глубины залегания и расстояния до места прохождения подземной коммуникации, при этом глубину залегания коммуникации относительно уровня грунта определяют как разницу глубины залегания коммуникации относительно первого датчика в первой точке измерения и высоты над уровнем грунта первого датчика в первой точке измерения.  The depth and distance to at least one communication are determined based on the solution of non-linear equations using least squares and regression methods in accordance with the expressions for the electromagnetic field using the processing unit of the device to determine the depth and distance to the underground passage, while the communication depth relative to the ground level is defined as the difference in the communication depth relative to the first sensor in the first t chke measuring and height above the ground, first sensor at a first point of measurement.
На основе изменения величины и знака измеренных значений электромагнитного поля определяют направление расположения коммуникации.  Based on the change in the magnitude and sign of the measured values of the electromagnetic field, the direction of the location of the communication is determined.
Устройство для определения места прохождения и глубины залегания подземных коммуникаций для выполнения вышеописанного способа содержит источник переменного тока, подключаемый, по крайней мере, к одной коммуникации, блок датчиков, содержащий, по крайней мере, один датчик электромагнитного поля, и корпус, в котором расположены, по крайней мере, один предусилитель для каждого датчика электромагнитного поля, по крайней мере, один аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с соответствующим предусилителем, индикатор, блок обработки, блок питания, коммутатор реперных точек, блок памяти расстояния между реперными точками и блок памяти величины электромагнитного поля в реперных точках, при этом блок датчиков соединен с предусилителем, блок питания выполнен с возможностью подачи питания блоку датчиков, предусилителю, блоку обработки и индикатору, а блок обработки соединен с предусилителем через АЦП, индикатором, коммутатором реперных точек, блоком памяти расстояния между реперными точками и блоком памяти величины электромагнитного поля в реперных точках. A device for determining the location and depth of underground utilities for performing the above method comprises an AC source connected to at least one communication, a sensor unit comprising at least one electromagnetic field sensor, and a housing in which at least one preamplifier for each electromagnetic field sensor, at least one analog-to-digital converter (ADC) connected to the corresponding preamplifier, indicator, processing unit , a power supply unit, a switch of reference points, a memory unit of the distance between the reference points and a memory unit of the magnitude of the electromagnetic field in the reference points, while the sensor unit is connected to the preamplifier, the power supply unit is configured to supply power to the sensor unit, preamplifier, processing unit and indicator, and the processing unit is connected to the preamplifier through an ADC, indicator, reference point switch, memory unit for the distance between reference points and the electromagnetic field memory unit at reference points.
В качестве датчиков электромагнитного поля применены одноэлементный, двухэлементный или трехэлементный датчики электромагнитного поля, измеряющие напряженность электромагнитного поля вдоль одной оси, в плоскости или в точке пространства, соответственно, и содержащие чувствительные элементы.  As electromagnetic field sensors, one-element, two-element or three-element electromagnetic field sensors are used that measure the intensity of the electromagnetic field along one axis, in a plane or at a point in space, respectively, and containing sensitive elements.
Блок датчиков расположен вне или в корпусе.  The sensor unit is located outside or in the housing.
При наличии в блоке датчиков более одного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга.  If there are more than one electromagnetic field sensor in the sensor block, the sensors in the block are spaced at predetermined predetermined distances from each other.
В качестве коммутатора применен переключатель на панели прибора, при этом в память прибора введены фиксированные значения расстояний, соответствующие последовательности нажатия переключателя.  A switch on the instrument panel is used as a switch, while fixed values of distances corresponding to the sequence of pressing the switch are entered into the device memory.
Переключатель выполнен с возможностью запуска начала измерения в первой точке, фиксации последующих точек измерения, остановки измерения и синхронизации измерений по времени при помощи таймера, а промежуточные расстояния между точками измерения вычисляются по предварительно занесенному в память алгоритму.  The switch is configured to start the measurement at the first point, fix the subsequent measurement points, stop the measurement and synchronize the measurement in time using a timer, and the intermediate distances between the measurement points are calculated according to a previously stored algorithm.
Устройство дополнительно содержит измеритель расстояния, соединенный с блоком обработки.  The device further comprises a distance meter connected to the processing unit.
В качестве измерителя расстояния применена мерная планка, связанная с корпусом устройства и содержащая метки фиксируемых расстояний, занесенных в память прибора.  As a distance meter, a measuring bar is used, connected with the device’s body and containing marks of fixed distances recorded in the device’s memory.
В качестве измерителя расстояния применено мерное колесо.  A measuring wheel is used as a distance meter.
В качестве измерителя расстояния применен акселерометр, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  An accelerometer is used as a distance meter, when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
В качестве измерителя расстояния применена комбинация приборов, выполненных с возможностью дополнительного измерения углов поворота оси измерения датчиков электромагнитного поля и включающих в себя акселерометр, альтиметр, магнетометр, электронный гироскоп, соединенные с блоком обработки, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  As a distance meter, a combination of instruments is used, made with the possibility of additional measurement of the rotation angles of the axis of measurement of the electromagnetic field sensors and including an accelerometer, altimeter, magnetometer, electronic gyroscope connected to the processing unit, when fixing the intermediate points according to a previously stored algorithm.
В качестве измерителя расстояния применена GPS система, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ A GPS system is used as a distance meter, when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Изобретение будет более понятньм из описания, не имеющего ограничительного характера и приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:  The invention will be better understood from the description, which is not restrictive and given with reference to the accompanying drawings, which depict:
Фиг. 1 - Расположение двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, измеряющих напряженность электромагнитного поля вдоль оси X, при наличии двух произвольно расположенных коммуникаций (вид сверху).  FIG. 1 - The location of two single-element electromagnetic field sensors that measure the electromagnetic field along the X axis, in the presence of two arbitrarily located communications (top view).
Фиг. 2 - Расположение двух двухэлементных датчиков электромагнитного поля, измеряющих напряженность электромагнитного поля в плоскости параллельной плоскости XZ, при наличии двух параллельных коммуникаций (вид сверху).  FIG. 2 - Location of two two-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field in a plane parallel to the XZ plane, in the presence of two parallel communications (top view).
Фиг. 3 - Расположение одноэлементного датчика электромагнитного поля, измеряющего напряженность электромагнитного поля вдоль оси X, при наличии одной коммуникации (разрез в плоскости перпендикулярной поверхности грунта).  FIG. 3 - Location of a single-element electromagnetic field sensor that measures the intensity of the electromagnetic field along the X axis, in the presence of one communication (section in the plane perpendicular to the soil surface).
Фиг. 4 - Расположение двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, измеряющего напряженность электромагнитного поля вдоль оси X, при наличии двух параллельных коммуникаций (разрез в плоскости перпендикулярной поверхности грунта).  FIG. 4 - The location of two single-element electromagnetic field sensors that measure the electromagnetic field along the X axis, in the presence of two parallel communications (section in the plane of the perpendicular soil surface).
Фиг. 5 - Расположение двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, измеряющих напряженность электромагнитного поля вдоль оси X, при наличии одной коммуникации (разрез в плоскости перпендикулярной поверхности грунта).  FIG. 5 - The location of two single-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field along the X axis, in the presence of one communication (section in the plane perpendicular to the ground surface).
Фиг. 6 - Расположение трех одноэлементных датчиков электромагнитного поля, измеряющих напряженность электромагнитного поля вдоль оси X, при наличии двух коммуникаций (разрез в плоскости перпендикулярной поверхности грунта).  FIG. 6 - Location of three single-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field along the X axis, in the presence of two communications (section in the plane of the perpendicular surface of the soil).
Фиг. 7 - Расположение двух двухэлементных датчиков электромагнитного поля, измеряющих напряженность электромагнитного поля в плоскости параллельной плоскости XY, при наличии одной коммуникаций (разрез в плоскости перпендикулярной поверхности грунта).  FIG. 7 - The location of two two-element electromagnetic field sensors that measure the intensity of the electromagnetic field in a plane parallel to the XY plane, in the presence of one communications (section in the plane of the perpendicular ground surface).
Фиг. 8 - блок-схема устройства для определения места прохождения и глубины залегания подземных коммуникаций с блоком датчиков, содержащим один датчик электромагнитного поля.  FIG. 8 is a block diagram of a device for determining the location and depth of underground utilities with a sensor unit containing one electromagnetic field sensor.
Фиг. 9 - блок-схема устройства для определения места прохождения и глубины залегания подземных коммуникаций с блоком датчиков, содержащим два датчика электромагнитного поля.  FIG. 9 is a block diagram of a device for determining the location and depth of underground utilities with a sensor unit containing two electromagnetic field sensors.
1 - источник переменного тока; 2 - датчик электромагнитного поля; 3 - уровень земли; 4 - первая коммуникация; 5 - вторая коммуникация; 6 - продольная ось коммуникации; 7 - ось измерения напряженности электромагнитного поля; 8 - предусилитель; 9 - блок обработки; 10 - индикатор; 11 - блок питания; 12 - коммутатор реперных точек; 13 - блок памяти расстояния между реперными точками; 14 - блок памяти величины электромагнитного поля в реперных точках измеритель расстояния; 15 - корпус устройства; 16 - блок датчиков; 17 - измеритель расстояний, 18 - АЦП. 1 - AC source; 2 - electromagnetic field sensor; 3 - ground level; 4 - the first communication; 5 - second communication; 6 - the longitudinal axis of communication; 7 - axis for measuring electromagnetic field strength; 8 - preamplifier; 9 - processing unit; 10 - indicator; 11 - power supply; 12 - switch reference points; 13 is a block of memory distance between the reference points; 14 - memory unit of the magnitude of the electromagnetic field at the reference points distance meter; 15 - device body; 16 - sensor block; 17 - distance meter, 18 - ADC.
Ниже приведена расшифровка буквенных обозначений, представленных в описании в выражениях для напряженности электромагнитного поля и на фигурах:  The following is a transcript of the letter designations presented in the description in expressions for the electromagnetic field strength and in the figures:
E^nd , E(2)nd , E(3)nd - суммарные напряженности электромагнитного поля, измеренные одно- двух- и трехэлементными d-датчиками электромагнитного поля в п- точке измерения, соответственно; E(2)ind, Е(2)2п(1 - напряженности электромагнитного поля, измеренная первым и вторым чувствительными элементами двухэлементного d-датчика электромагнитного поля в п-точке измерения, соответственно; E(3)l nd , E(3)2nd , E(3)3nd - напряженности электромагнитного поля, измеренные первым, вторым и третьим чувствительными элементами трехэлементного d-датчика в п-точке измерения, соответственно; E(1)ndm, Е(!)пс1т - модуль и проекция вектора, соответственно, напряженности электромагнитного поля, в месте расположения одноэлементного d- датчика электромагнитного поля в п-точке измерения, создаваемая т-коммуникацией вдоль оси датчика; E(2)Xndm , E(2)Yndm - напряженности электромагнитного поля в месте расположения двухэлементного d-датчика электромагнитного поля в п-точке измерения создаваемая m-коммуникацией оси X и оси Y, соответственно; E(2)xzndm, E(3)xzndm - напряженности электромагнитного поля, в месте расположения двухэлементного и трехэлементного d- датчиков электромагнитного поля в п-точке измерения, создаваемая т- коммуникацией в плоскости параллельной плоскости XZ, соответственно; E(3)Yndm - напряженность электромагнитного поля, в месте расположения трехэлементного d- датчика электромагнитного поля в п-точке измерения создаваемая т-коммуникацией вдоль оси Y; Е^н, Е(!)21, Е(!)31, E(1)4j - суммарные напряженности электромагнитного поля, измеренные первым одноэлементным датчиком электромагнитного поля в первой, второй, третьей и четвертой точках измерений, соответственно; Е(!)12, Е(!)22, Е^ , Е(1)42 - суммарные напряженности электромагнитного поля, измеренные вторым одноэлементным датчиком электромагнитного поля в первой, второй, третьей и четвертой точках измерений, соответственно; Kd - коэффициент преобразования прибора канала d- датчика (под каналом прибора подразумевается чувствительный элемент датчика); Kxd * KYd, Kxzd - коэффициент преобразования прибора каналов X, Y и XZ d-датчика, соответственно (под каналом прибора подразумевается чувствительный элемент датчика); li - ток в первой коммуникации; 1ц - ток во второй коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения m-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; aot , аои - искомое расстояние до места прохождения первой и второй коммуникаций от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации, соответственно; уот - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения m-коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; уо у0ц - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения первой и второй коммуникаций по оси Y, ортогональной плоскости XZ, соответственно; ап - известное расстояние, на которое смещен первый датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первой точки измерения по оси X, совпадающей с линией продольной оси датчика; а2, а3, а4 - известное расстояние, на которое смещен первый датчик электромагнитного поля во второй, третьей и четвертой точках измерений от первой точки измерения по оси X, совпадающей с линией продольной оси датчика; fn(1 - известное расстояние, на которое смещен двухэлементный или трехэлементный d- датчик электромагнитного поля в п-точке измерения от первого датчика в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XY; f2j, f31- известное расстояние, на которое смещен двухэлементный или трехэлементный первый датчик электромагнитного поля во второй и третьей точках измерений от первого датчика в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XY; f12, f22, f32- известное расстояние, на которое смещен двухэлементный или трехэлементный второй датчик электромагнитного поля в первой, второй и третьей точках измерений от первого датчика в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XY; bnti - известное расстояние, на которое d-датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; b2i, b31, b41 - известное расстояние, на которое первый датчик электромагнитного поля смещен во второй, третьей и четвертой точках измерений от начального положения первой точки измерения первым датчиком по оси Y, соответственно; b12, b22, b32, Ь42 - известное расстояние, на которое второй датчик электромагнитного поля смещен в первой, второй, третьей и четвертой точках измерений от начального положения первой точки измерения первым датчиком по оси Y, соответственно; сп - известное расстояние, на которое первый датчик электромагнитного поля смещен ортогонально продольной оси датчика в η-точку от первой точки измерений по оси Z, ортогональной оси X; с2, с3, с4 - известные расстояния, на которые первый датчик электромагнитного поля смещен ортогонально продольной оси датчика во вторую, третью и четвертую, точки измерения от первой точки измерений по оси Z, ортогональной оси X, соответственно; α01 , а011 - угол расположения продольной оси датчика электромагнитного поля к нормали к продольной оси первой и второй, коммуникации в плоскости параллельной плоскости XZ, соответственно; αη - угол поворота оси измерения датчика электромагнитного поля относительно продольной оси датчика в плоскости параллельной плоскости ΧΖ в η-точке измерения относительно положения в первой точке измерений; а2, а3, а4 - угол поворота оси измерения датчика электромагнитного поля относительно продольной оси датчика в плоскости параллельной плоскости ΧΖ во второй, третьей и четвертой точках измерения, соответственно; z<i, Xd - известное расстояние, на котором расположен d-датчик электромагнитного поля от первого датчика в блоке датчиков по оси Z и X, соответственно; ζ2 , х2- известное расстояние, на котором расположен второй датчик электромагнитного поля от первого датчика в блоке датчиков по оси Z и по оси X, соответственно; х3 - известное расстояние, на котором расположен третий датчик электромагнитного поля от первого датчика в блоке датчиков по оси X. E ^ nd, E ( 2 ) n d, E (3) nd - total electromagnetic field strengths measured by one-, two- and three-element d-sensors of the electromagnetic field at the measuring point, respectively; E (2) i n d, Е ( 2 ) 2п (1 - electromagnetic field strength measured by the first and second sensitive elements of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the n-point of measurement, respectively; E ( 3 ) ln d, E ( 3 ) 2n d, E ( 3 ) 3n d - electromagnetic field strengths measured by the first, second and third sensitive elements of a three-element d-sensor at the n-point of measurement, respectively; E ( 1 ) n d m , Е (!) Ps1t - module and projection of the vector, respectively, of the electromagnetic field strength, at the location of the single-element d-sensor of the electromagnet deleterious field in the n-point measurement produced by T-communication along the sensor axis; E (2) Xndm, E (2) Y n d m - electromagnetic field strength at the location of the electromagnetic field of two-element d-sensor in the n-point created m measurement -communication of the X-axis and Y-axis, respectively; E ( 2 ) xz n dm, E ( 3 ) xzndm - electromagnetic field strength, at the location of the two-element and three-element d-sensors of the electromagnetic field at the n-point of measurement, created by t-communication in planes parallel to the XZ plane, respectively; E ( 3 ) Y n d m is the electromagnetic field strength at the location of the three-element d-sensor of the electromagnetic field at the p-point of the measurement created by t-communication along the Y axis; E ^ n, E (!) 21 , E (!) 31 , E ( 1 ) 4 j - total electromagnetic field strengths measured by the first single-element electromagnetic field sensor at the first, second, third and fourth measurement points, respectively; E (!) 12 , E (!) 22 , E ^, E ( 1 ) 42 - total electromagnetic field strengths measured by the second single-element electromagnetic field sensor at the first, second, third and fourth measurement points, respectively; K d - conversion coefficient of the instrument channel d-sensor (under the channel of the device refers to the sensor element of the sensor); Kx d * K Yd , K xzd is the conversion coefficient of the device of the X, Y, and XZ channels of the d-sensor, respectively (by the channel of the device is meant the sensor element of the sensor); li is the current in the first communication; 1c - current in the second communication; ao t - the desired distance to the place of passage of m-communication from the first sensor electromagnetic field at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane, parallel to the communication line; ao t , aoi - the desired distance to the passage of the first and second communications from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane, parallel to the communication line, respectively; уо t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of passage of m-communication along the Y axis, orthogonal to the XZ plane; уо у 0 ц is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the passage of the first and second communications along the Y axis orthogonal to the XZ plane, respectively; and p is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is offset at the η-measurement point from the first measurement point along the X axis, which coincides with the line of the longitudinal axis of the sensor; a 2 , a 3 , a4 is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is offset at the second, third and fourth measurement points from the first measurement point along the X axis, which coincides with the line of the longitudinal axis of the sensor; f n (1 is the known distance by which the two-element or three-element d-sensor of the electromagnetic field is displaced at the p-point of the measurement from the first sensor at the first measurement point in the plane parallel to the XY plane; f 2 j, f 31 is the known distance by which a two-element or three-element first electromagnetic field sensor at the second and third measurement points from the first sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XY plane; f 12 , f 22 , f 32 is the known distance that the two-element or three-element device is offset The second electromagnetic field sensor at the first, second and third measurement points from the first sensor at the first measurement point in the plane parallel to the XY plane; b nt i is the known distance by which the electromagnetic field d-sensor is shifted to the η-measurement point from the first measurement point by Y axis; b 2 i, b 31 , b 41 is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is offset at the second, third and fourth measurement points from the initial position of the first measurement point by the first sensor along the Y axis, respectively; b 12 , b 22 , b 32 , b 42 is the known distance by which the second electromagnetic field sensor is offset at the first, second, third and fourth measurement points from the initial position of the first measurement point by the first sensor along the Y axis, respectively; c n is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is displaced orthogonally to the longitudinal axis of the sensor to the η-point from the first measurement point along the Z axis orthogonal to the X axis; c 2 , c 3 , c 4 are the known distances by which the first electromagnetic field sensor is offset orthogonally to the longitudinal axis of the sensor to the second, third and fourth measurement points from the first measurement point along the Z axis orthogonal to the X axis, respectively; α 01 , and 011 - the angle of the longitudinal axis the electromagnetic field sensor to the normal to the longitudinal axis of the first and second, communication in a plane parallel to the XZ plane, respectively; α η is the angle of rotation of the measurement axis of the electromagnetic field sensor relative to the longitudinal axis of the sensor in a plane parallel to the plane ΧΖ at the η-measurement point relative to the position at the first measurement point; a 2 , a 3 , a 4 is the angle of rotation of the measuring axis of the electromagnetic field sensor relative to the longitudinal axis of the sensor in a plane parallel to the plane ΧΖ at the second, third and fourth measurement points, respectively; z <i, Xd is the known distance at which the d-sensor of the electromagnetic field is located from the first sensor in the sensor block along the Z and X axes, respectively; ζ 2 , x 2 is the known distance at which the second electromagnetic field sensor is located from the first sensor in the sensor unit along the Z axis and X axis, respectively; x 3 is the known distance at which the third electromagnetic field sensor is located from the first sensor in the sensor block along the X axis.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ  DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Устройство для определения места прохождения и глубины залегания подземных коммуникаций содержит источник (1) переменного тока, подключаемый, по крайней мере, к одной коммуникации (4, 5), блок датчиков (16), содержащий, по крайней мере, один датчик (2) электромагнитного поля, и корпус (15), в котором расположены, по крайней мере, один предусилитель (8) для каждого датчика электромагнитного поля, по крайней мере, один АЦП (18), соединенный с соответствующим предусилителем (18), индикатор (10), блок обработки (9), блок питания (11), коммутатор (12) реперных точек, блок памяти (13) расстояния между реперными точками и блок памяти (14) величины электромагнитного поля в реперных точках, при этом блок датчиков (16) соединен с предусилителем (8), блок питания (11) выполнен с возможностью подачи питания блоку датчиков (16), предусилителю (8), блоку обработки (9) и индикатору (10), а блок обработки (9) соединен с предусилителем (8), индикатором (10), коммутатором (12) реперных точек, блоком памяти (13) расстояния между реперными точками и блоком памяти (14) величины электромагнитного поля в реперных точках.  A device for determining the location and depth of underground utilities contains an AC source (1) connected to at least one communication (4, 5), a sensor unit (16) containing at least one sensor (2) electromagnetic field, and a housing (15) in which at least one preamplifier (8) is located for each electromagnetic field sensor, at least one ADC (18) connected to the corresponding preamplifier (18), indicator (10) , processing unit (9), power supply unit (11), switch (12) of reference points, b the memory lock (13) the distance between the reference points and the memory unit (14) the magnitude of the electromagnetic field at the reference points, while the sensor unit (16) is connected to the preamplifier (8), the power supply unit (11) is configured to supply power to the sensor unit (16 ), a preamplifier (8), a processing unit (9) and an indicator (10), and a processing unit (9) is connected to a preamplifier (8), an indicator (10), a switch (12) of reference points, a memory unit (13) of the distance between the reference points and the memory unit (14) the magnitude of the electromagnetic field at the reference points.
В качестве датчиков (2) электромагнитного поля применены одноэлементный, двухэлементный или трехэлементный датчики (2) электромагнитного поля, измеряющие напряженность электромагнитного поля вдоль одной оси, в плоскости или в точке пространства, соответственно, и содержащие чувствительные элементы.  As sensors (2) of the electromagnetic field, single-element, two-element or three-element electromagnetic field sensors (2) are used, which measure the intensity of the electromagnetic field along one axis, in a plane or at a point in space, respectively, and containing sensitive elements.
Блок (16) датчиков расположен вне или в корпусе (15). При наличии в блоке (16) датчиков более одного датчика (2) электромагнитного поля, датчики (2) в блоке (16) разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга. The sensor unit (16) is located outside or in the housing (15). If there are more than one electromagnetic field sensor (2) in the sensor block (16), the sensors (2) in the block (16) are separated by predetermined predetermined distances from each other.
В качестве коммутатора (12) применен переключатель на панели прибора, при этом в память прибора введены фиксированные значения расстояний, соответствующие последовательности нажатия переключателя.  A switch on the instrument panel is used as a switch (12), while fixed distances are entered into the device memory that correspond to the sequence of pressing the switch.
Переключатель выполнен с возможностью запуска начала измерения в первой точке, фиксации последующих точек измерения, остановки измерения и синхронизации измерений по времени при помощи таймера, а промежуточные расстояния между точками измерения вычисляются по предварительно занесенному в память алгоритму.  The switch is configured to start the measurement at the first point, fix the subsequent measurement points, stop the measurement and synchronize the measurement in time using a timer, and the intermediate distances between the measurement points are calculated according to a previously stored algorithm.
Устройство дополнительно содержит измеритель (17) расстояния, соединенный с блоком (9) обработки.  The device further comprises a distance meter (17) connected to the processing unit (9).
В качестве измерителя (17) расстояния применена мерная планка, связанная с корпусом (15) устройства и содержащая метки фиксируемых расстояний, занесенных в память прибора.  As a distance meter (17), a measured bar is used, connected with the device case (15) and containing marks of fixed distances recorded in the device memory.
В качестве измерителя (17) расстояния применено мерное колесо.  A measuring wheel is used as a distance meter (17).
В качестве измерителя (17) расстояния применен акселерометр, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  An accelerometer was used as a distance meter (17) when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
В качестве измерителя (17) расстояния применена комбинация приборов, выполненных с возможностью дополнительного измерения углов поворота оси измерения датчиков (2) электромагнитного поля и включающих в себя акселерометр, альтиметр, магнетометр, электронный гироскоп, соединенные с блоком обработки (9), при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  As a distance meter (17), a combination of devices is used, made with the possibility of additional measurement of the rotation angles of the measurement axis of the sensors (2) of the electromagnetic field and including an accelerometer, altimeter, magnetometer, electronic gyroscope connected to the processing unit (9), when fixing the intermediate points according to a previously stored algorithm.
В качестве измерителя (17) расстояния применена GPS система, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  A GPS system was used as a distance meter (17), when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
Способ определения глубины залегания и расстояния до места прохождения коммуникаций (4, 5) основан на измерении напряженности электромагнитного поля в нескольких произвольных точках измерения при помощи датчиков (2) электромагнитного поля и определении глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации на основе решения нелинейных уравнений в соответствии выражениями для напряженности электромагнитного поля осуществляется при помощи устройства. Напряженность электромагнитного поля определяют в соответствии с выражением:  The method for determining the depth and distance to the place of passage of communications (4, 5) is based on measuring the electromagnetic field strength at several arbitrary measurement points using sensors (2) of the electromagnetic field and determining the depth and distance to at least one communication based on solving non-linear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field is carried out using the device. The electromagnetic field strength is determined in accordance with the expression:
KI  Ki
Е =— , где Е - напряженность электромагнитного поля; К - коэффициент  E = -, where E is the electromagnetic field strength; K - coefficient
2TTR  2TTR
преобразования канала прибора (под каналом прибора подразумевается чувствительный элемент датчика), I - ток в коммуникации, R - расстояние до коммуникации. Коэффициент «К» подбирается при настройке прибора. Параметр «R» определяют в соответствии с выражениями в знаменателе, раскрытые в нижеследующих примерах, в зависимости от применяемых датчиков (2) электромагнитного поля в блоке (16) instrument channel transformations (instrument channel means sensitive sensor element), I - current in communication, R - distance to communication. The coefficient "K" is selected when setting up the device. The parameter "R" is determined in accordance with the expressions in the denominator disclosed in the following examples, depending on the used sensors (2) of the electromagnetic field in the block (16)
Работа устройства в каждой точке измерения в соответствии с фиг. 8 осуществляется следующим образом. Сигнал с источника переменного тока (1) подается в коммуникации (4,5) с использованием контактного или бесконтактного метода. Наведенное в коммуникации электромагнитное излучение измеряется чувствительным элементом датчика электромагнитного поля (2), в качестве которого может выступать одно- двух- или трехэлементный датчики, в блоке (16) может находиться несколько датчиков, разнесенных на заранее известные расстояния. Сигнал напряженности электромагнитного поля с чувствительного элемента датчика (2) поступает на предусилитель (8) где усиливается, а затем на АЦП (18) и поступает в блок обработки (9). При этом при наличии двух или трех чувствительных элементов в датчике или в блоке (16) датчиков более одного датчика (2) электромагнитного поля, устройство содержит более одного предусилителя (8) и АЦП для каждого чувствительного элемента датчика (2) электромагнитного поля, например, при наличии двух одноэлементных датчиков (2) электромагнитного поля, в устройстве первый датчик (2) электромагнитного поля связан с одним предусилителем (8) и АЦП, а второй датчик (2) электромагнитного поля связан с другим предусилителем (8) и АЦП. Измеритель расстояния (17) фиксирует значение координаты и угол поворота оси измерения датчика (2) и передает данные в блок обработки (9). По сигналу коммутатора (12) измеренное значение электромагнитного поля и вычисленное или заданное значение расстояния заносятся в блок памяти (14) величины электромагнитного поля в реперных точках и блок памяти (13) расстояния между реперными точками. После завершения измерений в блоке обработки (9), выполняется расчет искомых расстояний на основе решения соответствующих систем нелинейных уравнений. Результаты расчета выводятся на индикатор (10).  The operation of the device at each measurement point in accordance with FIG. 8 is as follows. The signal from the AC source (1) is fed into the communication (4,5) using the contact or non-contact method. The electromagnetic radiation induced in the communication is measured by the sensitive element of the electromagnetic field sensor (2), which can be one-, two-, or three-element sensors; in block (16) there can be several sensors spaced at known distances. The signal of the electromagnetic field strength from the sensor element of the sensor (2) is fed to the preamplifier (8) where it is amplified, and then to the ADC (18) and fed to the processing unit (9). Moreover, if there are two or three sensitive elements in the sensor or in the sensor block (16), more than one electromagnetic field sensor (2), the device contains more than one preamplifier (8) and an ADC for each sensitive element of the electromagnetic field sensor (2), for example, if there are two single-element sensors (2) of the electromagnetic field in the device, the first sensor (2) of the electromagnetic field is connected to one preamplifier (8) and the ADC, and the second sensor (2) of the electromagnetic field is connected to another preamplifier (8) and the ADC. The distance meter (17) fixes the coordinate value and the angle of rotation of the measuring axis of the sensor (2) and transfers the data to the processing unit (9). By the signal of the switch (12), the measured value of the electromagnetic field and the calculated or set value of the distance are entered into the memory unit (14) of the electromagnetic field at the reference points and the memory unit (13) of the distance between the reference points. After completing the measurements in the processing unit (9), the required distances are calculated based on the solution of the corresponding systems of nonlinear equations. The calculation results are displayed on the indicator (10).
Пример 1  Example 1
В соответствии с фиг. 1 и 3 определяют глубину залегания (у\) и расстояния (аш) до места прохождения первой (одной) коммуникации (4) при использовании блока (16) датчиков, содержащего один одноэлементный датчик (2) электромагнитного поля в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля: E^nd =
Figure imgf000018_0001
In accordance with FIG. 1 and 3 determine the depth (y \) and the distance (w) to the place of passage of the first (one) communication (4) when using the sensor block (16) containing one single-element sensor (2) of the electromagnetic field in accordance with the expression for the electromagnetic fields: E ^ nd =
Figure imgf000018_0001
j- Kdlm(yom+bnd)cos(aom+gn) j- K d l m (y om + b nd ) cos (a om + g n )
(l)ndm 2 ((aom+anCOS(oom+an)-cnSin(oom+an)+xdcos(aom+an)-zdsin(aom+an))2 + (yom+bnd))2 При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости (α0ι=0) перпендикулярной продольной оси коммуникации (4), при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и постоянном угле (αη=0) оси измерения датчика (2) при перемещении блока (16) датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного поля cn, Zd, x<i, a0m, an всегда равны нулю, а b„d, ап, в первой точке измерения равны нулю, при этом получаем три неизвестных - 1\, уо ао следовательно, необходимо провести три измерения напряженности электромагнитного поля. (l) ndm 2 ((aom + a nCOS (oom + an) - c nSin (oom + an) + x d cos ( a om + an) - z d sin ( a om + an)) 2 + (yom + bnd )) 2 In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane (α 0 ι = 0) perpendicular to the longitudinal axis of communication (4), when the axis of measurement of a single-element sensor (2) is placed along the X axis and a constant angle (α η = 0) of the sensor axis (2 ) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point. In this case, in the expression for the electromagnetic field strength c n , Zd, x < i, a 0m , a n are always zero, and b „d, and n , at the first measurement point are equal to zero, and we get three unknowns - 1 \ , у о ао therefore, it is necessary to carry out three measurements of the electromagnetic field strength.
Для измерения напряженности электромагнитного поля источник (1) переменного тока подключают к коммуникации (4), генерируют переменный испытательный сигнал и подают его в коммуникацию (4), определяют примерную трассу прокладки до коммуникации (4) и место положения первой точки измерения.  To measure the intensity of the electromagnetic field, the AC source (1) is connected to the communication (4), an alternating test signal is generated and fed into the communication (4), the approximate route of laying before communication (4) and the position of the first measurement point are determined.
Примерную трассу прокладки до коммуникации (4) определяют на основании имеющихся топографических схем или при использовании простейших методов трассировки, например метода максимума при помощи одноэлементного датчика (Шалыт Г.М. Определение места повреждения в электрических сетях. М. - 1982). Место положения первой точки измерения определяют путем проведения начальных измерений и получения достоверного электромагнитного сигнала на датчиках.  An approximate route of laying before communication (4) is determined on the basis of available topographic schemes or when using the simplest trace methods, for example, the maximum method using a single-element sensor (Shalyt G.M. Determining the location of damage in electric networks. M. - 1982). The position of the first measurement point is determined by conducting initial measurements and obtaining a reliable electromagnetic signal at the sensors.
Затем устанавливают блок датчиков (16), содержащий один одноэлементный датчик (2) в первую точку измерения на высоте bo от уровня земли (3). После чего при помощи одноэлементного датчика (2) измеряют величину напряженности электромагнитного поля в первой точке и при помощи коммутатора (12) фиксируют величину напряженности (Е^ц) электромагнитного поля и высоту (Ь0) над уровнем земли в первой точке измерения на одноэлементном датчике (2) в блоке (16). Then, the sensor block (16) is installed, containing one single-element sensor (2) at the first measurement point at a height bo from the ground level (3). After that, using a single-element sensor (2), measure the magnitude of the electromagnetic field at the first point and using the switch (12) record the magnitude of the electromagnetic field strength (E ^) and the height (L 0 ) above ground level at the first measurement point on the single-element sensor (2) in block (16).
После чего блок датчиков (16) перемещают во вторую произвольную точку измерения на известные расстояния (Ь21) и (а2), измеряют в данной точке величину напряженности электромагнитного поля и при помощи коммутатора (12) в данной точке фиксируют величину напряженности электромагнитного поля (E(i)21) и изменение координат (Ь21 и а2), на которое перемещают блок (16) датчиков от первой точки измерения. After that, the sensor block (16) is moved to a second arbitrary measurement point at known distances (b 21 ) and (a 2 ), the magnitude of the electromagnetic field is measured at a given point, and the magnitude of the electromagnetic field is fixed at this point using a switch (12) ( E (i) 21 ) and the change of coordinates (b 21 and a 2 ), to which the block of sensors (16) is moved from the first measurement point.
Затем блок (16) датчиков перемещают в третью произвольную точку измерения на известные расстояния (Ь31) и (а3), измеряют в данной точке величину напряженности электромагнитного поля и при помощи коммутатора (12) в данной точке фиксируют величину напряженности электромагнитного поля (E(j)31) и изменение координат (Ь31 и а3), на которое перемещают блок (16) датчиков от первой точки измерения. На основе решения системы нелинейных уравнений с тремя неизвестными - Ii, y0i, act определяют глубину залегания и расстояние до коммуникации (4) в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля: ь(1)и -— -— , Then, the sensor block (16) is moved to a third arbitrary measurement point at known distances (b 31 ) and (a 3 ), the magnitude of the electromagnetic field strength is measured at a given point, and the magnitude of the electromagnetic field strength (E) is fixed at this point with a switch (12) (j) 31 ) and a change in coordinates (b 31 and a 3 ), onto which the sensor block (16) is moved from the first measurement point. Based on the solution of a system of nonlinear equations with three unknowns - Ii, y 0 i, act, determine the depth and distance to communication (4) in accordance with the expressions for the electromagnetic field strength: b (1) and -—-,
2π(3 +yoi ) 2π (3 + yoi)
^21 2n((ao,+a2)2 +(yOI +b21)2)' ^ 21 2n ((ao, + a 2 ) 2 + (y OI + b 21 ) 2) '
Е _ ^^(yoi+bai) E _ ^^ (yoi + bai)
(1)31 2ir((aoi+a3)2+(yoi+b31)2)' ( 1) 31 2ir ((aoi + a 3 ) 2 + (yoi + b 31 ) 2 ) '
Искомое расстояние (у!) от поверхности грунта до места прохождения первой коммуникации (4) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражения: Пример 2 The desired distance (y ! ) From the ground surface to the place of passage of the first communication (4) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, is determined from the expression: Example 2
В соответствии с фиг. 1 и 3 определяют глубину залегания (yi) и расстояния (аи) до места прохождения первой коммуникации (4) при использовании блока (16) датчиков, содержащего один одноэлементный датчик (2) электромагнитного поля, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи одноэлементного датчика электромагнитного поля, выполненного с возможностью изменения угла его оси измерения, в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля: In accordance with FIG. 1 and 3 determine the depth (yi) and the distance (ai) to the place of passage of the first communication (4) when using the sensor block (16) containing one single-element sensor (2) of the electromagnetic field, while the approximate route of laying using a single-element is pre-determined an electromagnetic field sensor configured to change the angle of its measurement axis, in accordance with the expression for the electromagnetic field strength:
E(l)nd = I Xm E"*(i)ndm | ; E (l) nd = IX m E "* (i) ndm |;
β _ KdIm(yom+bnd)cos(aom+gn) β _ K d I m (y om + b nd ) cos (a om + g n )
(l)ndm 2я((аотпсоз(аот+ап)-Сп51п(аотп)+х(1соз(аот+ап)-2а5т(аотп))2+(уот+Ьп(1))2 ' (l) ndm 2π ((a from + a p cos (aot + ap) -Sp51n (a from + o p ) + x (1 cos (aot + ap) -2a5m (ao t + o p )) 2 + ( wot + bn ( 1)) 2 '
При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости (a0i^0) не перпендикулярной продольной оси коммуникации (4), при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и изменяющемся угле (an^0) оси измерения датчика (2) при перемещении блока (16) датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного поля Zd, ха всегда равны нулю, а cn, b„d, а„, an в первой точке измерения равны нулю, в результате получаем четыре неизвестных - Ij, уоь аш, α0ι следовательно, необходимо провести четыре измерения напряженности электромагнитного поля. In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane (a 0 i ^ 0) not perpendicular to the longitudinal axis of communication (4), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and the angle (a n ^ 0) of the sensor measurement axis ( 2) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point. In this case, in the expression for the electromagnetic field strength Zd, xa are always zero, and c n , b „d, and„, a n at the first measurement point are zero, as a result we get four unknowns - Ij, уош, α 0 ι therefore, four measurements of the electromagnetic field strength are necessary.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что необходимо провести измерения напряженности электромагнитного в четырех точках измерения и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров, при этом в точках измерения, кроме первой изменяется угол оси измерения датчика (2). Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая: „ _ i iiyoicosao! Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to measure the electromagnetic intensity at four points of measurement and fixation at each point using the switch (12) of the corresponding parameters, while at the measurement points, in addition to the first, the axis angle changes sensor measurements (2). The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows: „_ I iiyoicosao !
b(i)ii - - -— 2 г, b (i) ii - - - - 2 g,
2я(а01 2+уо1 ) 2nd (a 01 2 + yo1)
£ _ К ili(yoi+b21)cos(aOI+a2) £ _ K ili (yoi + b 21 ) cos (a OI + a 2 )
(1)21 2 ((а012 cos(aoi+a2)-C2sin(aoi+a2))z +(yoi +b2i)z)' (1 ) 21 2 ((a 01 + a 2 cos (aoi + a 2 ) -C2sin (aoi + a2)) z + (yoi + b2i) z ) '
£ K!l!Cyo!+baQcosCaoi+aa) £ K ! l ! Cyo ! + baQcosCaoi + aa)
W31 2л((а013 cos(aOI+a3)-C3sin(aoi+a3))2+(yOI+b31)2)' W 31 2l ((a 01 + a 3 cos (a OI + a 3 ) -C 3 sin (aoi + a 3 )) 2 + (y OI + b 31 ) 2 ) '
Е K1Ii(yoi+b^1)cos(ao1+a4) E K 1 Ii (yoi + b ^ 1 ) cos (ao 1 + a 4 )
W41 2тс((а01+а4 cos(aOI+a4)-C4Sin(aoi+a4))2+(yoi+b41)z)' W 41 2tf ((a 0 1 + a 4 cos (a OI + a4) -C4Sin (aoi + a4)) 2 + (yoi + b 41 ) z ) '
Искомое расстояние (yj) от поверхности грунта до места прохождения первой коммуникаций (4) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражения:  The desired distance (yj) from the soil surface to the place of passage of the first communications (4) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, is determined from the expression:
У УогЬо  Woo
Пример 3  Example 3
В соответствии с фиг. 1 и 4 определяют глубину залегания (у уц) и расстояния (аоь аоп) до места прохождения двух произвольно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два одноэлементных датчика (2) электромагнитного поля, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, выполненных с возможностью изменения угла его оси измерения, в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля: Е^д = | £m E^!jndm | ; In accordance with FIG. 1 and 4 determine the occurrence depth (at) and the distance (ao aop) to the place of passage of two randomly located communications (4, 5), when using a block (16) of sensors that contains two single-element sensors (2) of the electromagnetic field, while the approximate route of the strip is determined using two single-element electromagnetic field sensors configured to change the angle of its measurement axis, in accordance with the expression for the electromagnetic field strength: E ^ d = | £ m E ^ ! jn d m | ;
£ _ Kd'm(yom+bnd)cos(aom+ttn) £ _ K d'm (yom + b nd) cos ( a om + ttn)
(l)ndm 2K((aom +ancos(oom+an)-cnsin(aom+an)+xdcos(aom+an)-ZdSin(aom+an))2+(yom+bnd))2 ' (l) ndm 2K (( aom + a n cos (o om + a n ) -c n sin (a om + a n ) + x d cos (aom + an) -ZdSin (aom + an)) 2 + ( yom + bnd)) 2 '
При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости (a0m 0) не перпендикулярной продольной оси коммуникации, при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и изменяющемся угле (ад ) оси измерения датчика (2) при перемещении блока (16) датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного сп, Ьп<ь ап, an в первой точке равны нулю, в результате получаем восемь неизвестных 1 1ц, уоь уои, аоь аои, аоь а011, следовательно, необходимо провести восемь измерений напряженности электромагнитного поля. In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane (a 0m 0) not perpendicular to the longitudinal axis of communication, when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and the angle (hell) of the sensor measurement axis (2) changes when the block is moved (16) sensors from the first measurement point. In this case, in the expression for the electromagnetic intensity with n , bn < b a n , a n at the first point are equal to zero, as a result we get eight unknowns 1 1c, yoo yo, ao ao, ao a 011 , therefore, eight measurements are necessary electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что необходимо провести восемь измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из четырех перемещений блока (16) датчиков и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров, при этом в точках измерения, кроме первой, измеряется угол поворота оси измерения датчика (2). Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая:
Figure imgf000021_0001
£ _ K2I|(yol+b12)cOSOtQ| 2lii(yoii+b12)cosa0n
Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out eight measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the four movements of the sensor unit (16) and fixation at each point using the switch (12) of the corresponding parameters while at the measuring points, in addition to the first, the angle of rotation of the measuring axis of the sensor (2) is measured. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
Figure imgf000021_0001
£ _ K 2 I | (yol + b 12 ) cOSOtQ | 2lii (yoii + b 12 ) cosa 0 n
t1)12 2^(a0i+X2Cosaoi-z2sinaoi)2+(yoi+b12)2) 2n((aoii+x2cosaoii-z2sinaoii)2+(yoii+b12)2)' t 1 ) 12 2 ^ (a 0 i + X2 Cosa-z 2 sinaoi) 2 + (yoi + b 12 ) 2 ) 2n ((aoii + x 2 cosaoii-z 2 sinaoii) 2 + (yoii + b 12 ) 2 ) ''
Kili(y0l+b2i) cos(a0i+a2) Kili (y 0 l + b2i) cos (a 0 i + a 2 )
2 ((a0i+a2cos(aOI+a2)-c2sin(a01+ 2))2+(yoi+b21)2) 2 ((a 0 i + a 2 cos (a OI + a 2 ) -c 2 sin (a 01 + 2 )) 2 + (yoi + b 21 ) 2 )
KiIii(yoii+b2i)cos(a0II+a2) KiIii (yoii + b 2 i) cos (a 0II + a 2 )
2Ti((a0ii+a2cos(a0II+a2)-c2sin(a0II+a2))2+(y0II+b21)2)' 2Ti ((a 0 ii + a 2 cos (a 0II + a 2 ) -c 2 sin (a 0II + a 2 )) 2 + (y 0II + b 21 ) 2 ) '
g K2Ii(y0i+b22)cos( 0i+a2) g K 2 Ii (y 0 i + b 22 ) cos ( 0 i + a 2 )
i1)22 2m((a0i+a2cos(a01+a2)-c2sin(aoi+a2)+x2cos(aoi+a2)-z2sin(a01+az))2+(y0i+b22)2) i 1 ) 22 2m ((a 0 i + a 2 cos (a 01 + a 2 ) -c 2 sin (aoi + a 2 ) + x 2 cos (aoi + a 2 ) -z 2 sin (a 01 + a z )) 2 + (y 0 i + b 22 ) 2 )
K2Iii(yoii+b22)cos(aOIi+a2) K 2 Iii (yoii + b 22 ) cos (a OI i + a 2 )
2 ((aoii+ a2cos(aoii+a2)-c2sin(aoii+a2)+x2cos(aoii+a2)-Z2Sin(aoii+a2))2+(yOII+b22)2)' c(l)31 - Kili(yoi+b31)cos(aOI+a3) 2 ((aoii + a 2 cos (aoii + a 2 ) -c 2 sin (aoii + a 2 ) + x 2 cos (aoii + a 2 ) -Z2Sin (aoii + a 2 )) 2 + (y OII + b 22 ) 2 ) ' c (l) 31 - Kili (yoi + b 31 ) cos (a OI + a3)
2n((aoi+a3cos(aOI+a3)-C3Sin(aoi+a3))2+( OI+b3i)2) 2n ((aoi + a 3 cos (a OI + a3) -C3Sin (aoi + a3)) 2 + ( OI + b 3 i) 2 )
Kilii(yoii+b3i)cos(a0ii+ 3) Kilii (yoii + b3i) cos (a 0 ii + 3 )
2 ((aoii+a3Cos(aOII+a3)-C3Sin(aOII+a3))2+( oii+b31)2)' 2 ((aoii + a3Cos (a OII + a3) -C3Sin (a OII + a3)) 2 + (oii + b 31 ) 2 ) '
K2Ii(y0i+b32)cos(aol+a3) K 2 Ii (y 0 i + b 32 ) cos (a ol + a 3 )
E  E
W32 2 (aoi+a3Cos(a01+a3)-C3sin(aoi+a3)+x2cos(aoi+a3)-z2sin(aOI+a3) 2+( oi+b32)2) W 32 2 (aoi + a 3 Cos (a 01 + a3) -C3sin (aoi + a 3 ) + x 2 cos (aoi + a 3 ) -z 2 sin (a OI + a 3 ) 2 + (oi + b 32 ) 2 )
K2Iii(yoii+b32)cos( oii+a3) K 2 Iii (yoii + b 32 ) cos (oii + a 3 )
2n((aoii+ a3Cos(aoii+a3)-C3sin(aoii+a3)+x2cos(aoii+a3)-z2sin(a0H+a3)) +(y0ii+b32)2)' 2n ((aoii + a3Cos (aoii + a3) -C3sin (aoii + a3) + x 2 cos (aoii + a3) -z 2 sin (a 0 H + a 3 )) + (y 0 ii + b 32 ) 2 ) ''
E(i)41 =  E (i) 41 =
Kill(yoi+b4i)cos(ct01+ot4) ^_ Kill (yoi + b4i) cos (ct 01 + ot 4 ) ^ _
2 ((aoi+a4Cos(a0i+a4)-C4sin(aoi+a4))2+(y0i+b41)2) 2 ((aoi + a4Cos (a 0 i + a4) -C 4 sin (aoi + a4)) 2 + (y 0 i + b 41 ) 2 )
К ilu(yoii+b i)cos(aoii+a4) K ilu (yoii + bi) cos (aoii + a 4 )
2n((aoii+a4cos(aoii+a4)-C4sin(aoii+a ))2+(yoii+b4i)2)' 2n ((aoii + a 4 cos (aoii + a 4 ) -C4sin (aoii + a)) 2 + (yoii + b4i) 2 ) '
JJ K2 IIOQI +b42)cos(a01 +a4) J J K 2 I I OQ I + b 42 ) cos (a 01 + a 4 )
(I)42 2n((a01+a4cos(aoi+a4)-c4sin(aoi+a4)+x2cos(aoi+a4)-z2sin(aoi+a4))2+(yoi+b42)2) (I) 42 2n ((a 01 + a 4 cos (aoi + a 4 ) -c 4 sin (aoi + a 4 ) + x 2 cos (aoi + a4) -z 2 sin (aoi + a 4 )) 2 + (yoi + b 4 2) 2 )
K2Iii(yoii+b42)cos(aOIi+a4) K 2 Iii (yoii + b 42 ) cos (a OI i + a4)
2 ((aoii+ a4Cos(aoii+a4)-C4sin(aoii+a4)+x2cos(aoii+ 4)-Z2sin(aoii+a4))2+(yoii+b42)2)' 2 ((aoii + a4Cos (aoii + a 4 ) -C 4 sin (aoii + a4) + x 2 cos (aoii + 4 ) -Z2sin (aoii + a 4 )) 2 + (yoii + b 42 ) 2 ) '
Искомые расстояния (yj, уп) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений:  The required distances (yj, yn) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from the expressions:
yi=yoi-b0; ун=уоп-Ь0. yi = yoi-b 0 ; un = yo-b 0 .
Пример 4  Example 4
В соответствии с фиг. 1 и 4 определяют глубину залегания (у1; уц) и расстояния (аоь аоп) до места прохождения двух параллельно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два одноэлементных датчика (2) электромагнитного, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля: E 1)nd = | Em Е^ (1)П(1т | ; KdIm(yom + bnd)cos(a0m + an) In accordance with FIG. 1 and 4 determine the occurrence depth (at 1; uc) and the distance (ao aoop) to the passage of two parallel communications (4, 5), when using the sensor block (16) containing two single-element electromagnetic sensors (2), while the approximate route of laying is preliminarily determined using two single-element electromagnetic field sensors, in accordance with the expression for the electromagnetic field strength: E 1) nd = | Em E ^ (1) ((1m |; K d Im (yom + b nd ) cos (a 0m + a n )
2"((a0m + ancos(a0m + a - cnsin(a0m + an)+xdcos(a0m + aj - zdsin(a0m + a„))2 + (y0m + bnd))2 При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости (aon 0) неперпендикулярной продольной оси коммуникации (4, 5), при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и постоянном угле (an=0) оси измерения датчика (2) при перемещении блока (16) датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного an всегда равны нулю, а с„, bnd, ап, в первой точке равны нулю, в результате получаем семь неизвестных Ιι, 1ц, уоь у0ц, ао аоп, aoi=aon, следовательно, необходимо провести семь измерений напряженности электромагнитного поля. 2 "((a 0m + a n cos (a 0m + a - c n sin (a 0m + a n ) + x d cos (a 0m + aj - z d sin (a 0m + a„)) 2 + ( y 0m + b nd )) 2 In this case, the electromagnetic field strength is measured in the plane (aon 0) of the non-perpendicular longitudinal axis of communication (4, 5), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and a constant angle (a n = 0) the axis of measurement of the sensor (2) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point.In this case, in the expression for electromagnetic intensity, a n are always zero, and with „, b nd , and n , at the first point are zero, as a result, we get seven unknowns Ι v, 1c, yo y 0 q, ao ao, aoi = aon, therefore, it is necessary to carry out seven measurements of the electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что необходимо провести семь измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из трех перемещений блока (16) датчиков и одно измерение в четвертой точке и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров, при этом во всех точках измерения не изменяется угол оси измерения датчика (2). Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая:
Figure imgf000023_0001
Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out seven measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the sensor unit (16) and one measurement at the fourth point and fixing at each point with the switch (12) of the corresponding parameters, while at all measurement points the angle of the measuring axis of the sensor (2) does not change. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
Figure imgf000023_0001
1 12 2n((aoi+X2 Cosaoi-z2sinaoi)2+(yoi+bi2)2) 2n((aon+x2cosaoii-z2sina0ii)2+(yoii+b12)2)'
Figure imgf000023_0002
"C 1 12 2n ((aoi + X2 Cosaoi-z 2 sinaoi) 2 + (yoi + bi 2 ) 2 ) 2n ((a on + x 2 cosaoii-z 2 sina 0 ii) 2 + (yoii + b 12 ) 2 ) '
Figure imgf000023_0002
E(i)22 - 2I|(y0i+b22)cos a0I E (i) 22 - 2I | (y 0 i + b 22 ) cos a 0I
2n((a0i+a2cos aoi-c2sin a0i+x2cos aoi-z2sin a0i)2+(yoi+b22)2) 2n ((a 0 i + a 2 cos aoi-c 2 sin a 0 i + x 2 cos aoi-z 2 sin a 0 i) 2 + (yoi + b 22 ) 2 )
K2Iii(yoii+b22)cosa0ii . K 2 Iii (yoii + b 22 ) cosa 0 ii.
2it((a0n+ a2cos aoii-c2sinaoii+x2cosaoii-z2sinaoii)2+(yoii+b22)2)' 2it ((a 0 n + a 2 cos aoii-c 2 sinaoii + x 2 cosaoii-z 2 sinaoii) 2 + (yoii + b 22 ) 2 ) '
EE
Figure imgf000023_0003
Figure imgf000023_0003
1(1)32  1 (1) 32
K2Ii(yoi+b32)cos K 2 Ii (yoi + b 3 2) cos
2ir((a0I+a3cos a0i-c3sin a0i+x2cos a0i-z2sin a0i)2+(y0i+b32)2) 2ir ((a 0I + a 3 cos a 0 ic 3 sin a 0 i + x 2 cos a 0 iz 2 sin a 0 i) 2 + (y 0 i + b 32 ) 2 )
K2IiiCyon+b32)cosapii K 2 IiiCyon + b 32 ) cosapii
2и((а„ц+ a3cosaoii-c3sinaoii+x2cosaoii-z2sina0ii)2+(yoii+b32)2)'2i ((a „c + a3cosaoii-c 3 sinaoii + x 2 cosaoii-z 2 sina 0 ii) 2 + (yoii + b 32 ) 2 ) '
1II(y0i+b4i)cos a0i . 1In(yoiI+b4i)cos 1 I I (y 0 i + b 4 i) cos a 0 i. 1 In (yoi I + b 4 i) cos
"CO41 2TT((a0i+a4cos a0i-c4sin a0i)2+(y0i+b4i)2) 2π((аoII+а4cosa0I1-C4sinaoII)2+(УoII+b l 2)' Искомые расстояния (уь уц) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений: "CO 41 2TT ((a 0 i + a 4 cos a 0 ic 4 sin a 0 i) 2 + (y 0 i + b4i) 2 ) 2π ((aoII + a 4 cosa 0 I 1 -C4sinaoII) 2 + ( YoII + bl 2 ) ' The required distance (y y ^ s) from the ground surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) on Y axis orthogonal XZ plane is determined from the expression:
УгУогЬо; ун=Уоп-Ьо.  UGUOGIO; un = wop-b0.
Пример 5  Example 5
В соответствии с фиг. 1 и 4 определяют глубину залегания (yi, уц) и расстояния (ам, аоп) до места прохождения двух параллельно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два одноэлементных датчика (2) электромагнитного поля, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля:
Figure imgf000024_0001
In accordance with FIG. 1 and 4 determine the depth (yi, yts) and the distance (am, aop) to the passage of two parallel communications (4, 5), when using the sensor block (16) containing two single-element sensors (2) of the electromagnetic field, at this is preliminarily determined by the approximate route of laying with the help of two single-element sensors of the electromagnetic field, in accordance with the expression for the intensity of the electromagnetic field:
Figure imgf000024_0001
m  m
KdlmOom + bnd)cos(a0m + an) KdlmOom + b nd ) cos (a 0m + a n )
2я((а + ancos(a0m + a,,) - cnsin(a0m + an)+xdcos(a0m + an) - zdsin(a0m + a„))2 + (y0m + bnd))2' При ЭТОМ измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости (aom=0) перпендикулярной продольной оси коммуникации (4, 5), при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и постоянном угле (an=0) оси измерения датчика (2) при перемещении блока (16) датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного cn, a„, a0m всегда равны нулю, а b„d, а„, в первой точке равны нулю, в результате получаем шесть неизвестных Ιι, 1ц, yoi, у0ц, , аои, следовательно, необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля. 2nd ((а + a n cos (a 0m + a ,,) - c n sin (a 0m + a n ) + x d cos (a 0m + a n ) - z d sin (a 0m + a „) ) 2 + (y 0m + b nd )) 2 ' In this, the electromagnetic field is measured in the plane (ao m = 0) perpendicular to the longitudinal axis of communication (4, 5), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and a constant angle (a n = 0) of the axis of measurement of the sensor (2) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point. In this case, in the expression for the electromagnetic intensity, c n , a „, a 0m are always zero, and b„ d , а „, at the first point are equal to zero, as a result we get six unknowns Ιι, 1ц, yoi, у 0 ц,, Aoi, therefore, it is necessary to conduct six measurements of the electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из трех перемещений блока (16) датчиков и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров, при этом во всех точках измерения не изменяется угол оси измерения датчика (2). Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая:  Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the sensor unit (16) and fixation at each point using the switch (12) of the corresponding parameters Moreover, at all measurement points the angle of the measuring axis of the sensor (2) does not change. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
ΚχΙιΥοΐ KI 'IIYOII  ΚχΙιΥοΐ KI 'IIYOII
E(i)ll  E (i) ll
27i(a0i +y0i ) 2ж(а0ц +у0ц ) 27i (a 0 i + y 0 i) 2g (a 0 c + y 0 c)
p _ K2 Ii(yoi+b12) KzInCyon+biz) p _ K 2 Ii (yoi + b 12 ) KzInCyon + biz)
W12 271((ао1+х2)2 +(Уо1+Ь12)2) 2 (a0i,+x2)2 +(yoii+bi2)2)' W 12 271 ((ao1 + x 2 ) 2 + (yo1 + b12) 2 ) 2 (a 0 i, + x 2 ) 2 + (yoii + bi2) 2 ) '
W21 ~ 2Л((а012)2 +(у01+Ь21)2) 2 (a0ii+a2)2 +(y0ii+b21)2)' ^22 2я((а0122)2+(Уо1+Ь22)2) 2я((а0„+ a2+x2)2+(y0II+b22)2)' W 21 ~ 2 L ((a 01 + a 2 ) 2 + (y 0 1 + b 21 ) 2 ) 2 (a 0 ii + a 2 ) 2 + (y 0 ii + b 21 ) 2 ) ' ^ 22 2nd ((a 01 + a 2 + x 2 ) 2 + (V01 + b22) 2 ) 2n ((a 0 + a 2 + x 2 ) 2 + (y 0II + b 22 ) 2 ) '
g _ К^Суш+Ьз!) . K!lnCypn+bg!) g _ K ^ Sush + b3!). K! LnCypn + bg ! )
W31 2Л((а013)2+(Уо1+Ь31)2) 2Я((а0113)2+(у01131)2)' W 31 2 L ((a 01 + a 3 ) 2 + (Yo1 + b 31 ) 2 ) 2 I ((a 011 + a 3 ) 2 + (y 011 + b 31 ) 2 ) '
£ K2Ii(yoi+b32) ^[„ урп+Ьзг) £ K 2 Ii (yoi + b 32 ) ^ [„urp + bzr)
(1)32 2 ((a0I+a3+x2)2+(y0i+b32)2) 2я((а01+аз+х2)2+(у01+Ьз2)2)' (1 ) 32 2 ((a 0 l + a 3 + x 2 ) 2 + (y 0 i + b 3 2) 2 ) 2 n ((a 0 1 + az + x 2 ) 2 + (y 01 + b 2 ) 2 ) '
Искомые расстояния (yj, уц) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений: The required distances (yj, уц) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from the expressions:
Figure imgf000025_0001
Figure imgf000025_0001
Пример 6  Example 6
В соответствии с фиг. 1 и 4 определяют глубину залегания (у1? у\) и расстояния (ао аоп) до места прохождения двух произвольно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два одноэлементных датчика (2) электромагнитного поля в, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи двух одноэлементных датчиков электромагнитного поля, выполненных с возможностью изменения угла его оси измерения относительно второй коммуникации, соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля:
Figure imgf000025_0002
In accordance with FIG. 1 and 4 determine the depth (at 1? Y \ ) and the distance (ao aop) to the passage of two randomly located communications (4, 5), when using a block (16) of sensors that contains two single-element sensors (2) of the electromagnetic field in in this case, an approximate laying route is preliminarily determined using two single-element electromagnetic field sensors configured to change the angle of its measurement axis relative to the second communication, in accordance with the expression for the electromagnetic field strength:
Figure imgf000025_0002
dlmOom + bnd)cOS(a0m + ttn) dlmOom + b nd ) cOS (a 0m + tt n )
2л((а + ancos(a0m + an) - cnsin(a0m + an)+xdcos(a0m + an) - zdsin(a0m + an))2 + (y0m + bnd))2 При ЭТОМ измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют таким образом, что для первой коммуникации (4) одноэлементные датчики (2) измеряют напряженность в плоскости (α0ι=0) перпендикулярной продольной оси коммуникации (4), а для второй коммуникации (5) одноэлементные датчики (2) измеряют напряженность в плоскости (< οι 0) неперпендикулярной продольной оси коммуникации (5), при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и постоянном угле (αη=0) оси измерения датчика при перемещении блока датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного с„ (для первой коммуникации), Zd, a01, an, всегда равны нулю, а с„ (для второй коммуникации), bnd, а„, в первой точке равны нулю, в результате получаем семь неизвестных Ii, 1ц, уоь Уоп, аоь аоп, ctoii, следовательно, необходимо провести семь измерений напряженности электромагнитного поля. 2l ((a 0t + a n cos (a 0m + a n ) - c n sin (a 0m + a n ) + x d cos (a 0m + a n ) - z d sin (a 0m + a n )) 2 + (y 0m + b nd )) 2 In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in such a way that, for the first communication (4), single-element sensors (2) measure the tension in the plane (α 0 ι = 0) perpendicular to the longitudinal communication axis (4 ), and for the second communication (5), single-element sensors (2) measure the tension in the plane (<0 0) of a non-perpendicular longitudinal axis of communication (5), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and a constant angle (α η = 0) os and measuring the sensor when moving the sensor block from the first measurement point. In this case, in the expression for the electromagnetic intensity with „(for the first communication), Zd, a 01 , a n are always zero, and with„ (for the second communication), b n d, and „, at the first point are equal to zero, as a result, we obtain seven unknowns Ii, 1c, uy wop, ao aoop, ctoii, therefore, it is necessary to conduct seven measurements of the electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что необходимо провести семь измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из трех перемещений блока (16) датчиков и одно измерение в четвертой точке и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров, при этом во всех точках измерения не изменяется угол оси измерения датчика (2) относительно положения в первой точке. Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая: Measurements of electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to carry out seven measurements of electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements block (16) of sensors and one measurement at the fourth point and fixing at each point using the switch (12) the corresponding parameters, while at all measurement points the angle of the measuring axis of the sensor (2) does not change relative to the position at the first point. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
с _ К^уо! , KiInyoiicosaoH.  with _ K ^ yo! , KiInyoiicosaoH.
2Я0^+ о1 ) 2л(ао11 2+уоц ) 2 H (a ^ 0 + O1) 2n (O11 and 2 vol * +)
K2li(yoi+bi2) , K2Iii(yoii+b12)cosaon K 2 li (yoi + bi 2 ), K 2 Iii (yoii + b 12 ) cosaon
W12 ~ 2 (a0I+x2)2+(y0I+b12)2) 2^(aOII+x2cosaOII-z2sina0ii)2+(yoii+bi2)2)' W 12 ~ 2 (a 0I + x 2 ) 2 + (y 0I + b 12 ) 2 ) 2 ^ (a OII + x 2 cosa OII -z 2 sina 0 ii) 2 + (yoii + bi 2 ) 2 ) '
с _ ^^(ypi+bzi) KtlnCyoii+bzijcosCaon) s _ ^^ (ypi + bzi) K t lnCyoii + bzijcosCaon)
Сг 71 — тт,— :— т ~.— ~— г г т  Cg 71 - tm, -: - t ~ .— ~ - g g t
^1)21 2я((а012)2+(уо1+Ь21)2) 2W((a0ii+a2cos(aoii)-c2sin(aoii))2+(yoii+b21)2)' ^ 1 ) 21 2π ((a 01 + a 2 ) 2 + (уо1 + б 21 ) 2 ) 2 W ((a 0 ii + a 2 cos (aoii) -c 2 sin (aoii)) 2 + (yoii + b 21 ) 2 ) '
g K2li( oi+b22) I K2lii(yoii+b22)cos(aoii) . g K 2 li (oi + b 2 2) I K2lii (yoii + b 22 ) cos (aoii).
W32 2л((а0[+а22)2+(Уо1+Ь22)2) 2л((а0„+ а2С05(а011)-С25т(а011)+х2со5(ао11)-2 (оо11))2+(Уо11+Ь2г)2)'
Figure imgf000026_0001
W 32 2l ((a 0 [+ a 2 + x 2 ) 2 + (V01 + b22) 2 ) 2l ((a 0 „+ a2C05 (a 011 ) -C25m (a 01 1) + x 2 co5 (ao11) -2 (oo11)) 2 + (yo11 + b2r) 2 ) '
Figure imgf000026_0001
g _ К21|(Уо|+Ь32) |_ К21]|(Уо|| +Ьз2)С05(Цоц) . g _ By February 1 | (Vo | + L 32) | _ By February 1] | (yo || + z2), C05 (C est).
W32 2п((а01+аз+х2)2 +(у0132)2) 2it((a0ii+ a3cos(aoii)-c3sin(aOII)+x2cos(a0ii)-z2sin(aoii))2+(yoi[+b32)2)' W 32 2n ((a 0 1 + az + x 2 ) 2 + (y 01 + b 32 ) 2 ) 2it ((a 0 ii + a3cos (aoii) -c 3 sin (a OII ) + x 2 cos (a 0 ii) -z 2 sin (aoii)) 2 + (yoi [+ b32) 2 ) '
Kilii(yoii+b i)cos(ooii) Kilii (yoii + b i) cos (ooii)
Figure imgf000026_0002
2 ((a0|I+a4cos(aoii)-c4sin(a0H))2+(yoii+b41)2)'
Figure imgf000026_0002
2 ((a 0 | I + a 4 cos (aoii) -c 4 sin (a 0 H)) 2 + (yoii + b 41 ) 2 ) '
Искомые расстояния (yls уи) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из 15 выражений:The required distances (y ls уи) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from 15 expressions:
Figure imgf000026_0003
Figure imgf000026_0003
Пример 7  Example 7
В соответствии с фиг. 1 и 6 определяют глубину залегания (уь уп) и расстояния (ам, аоп) до места прохождения двух произвольно расположенных коммуникаций (4, 5), при 0 использовании блока (16) датчиков, содержащего три одноэлементных датчика (2) электромагнитного поля, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи трех одноэлементных датчиков электромагнитного поля, выполненных с возможностью изменения угла его оси измерения, в соответствии с в | ; In accordance with FIG. 1 and 6 determine the depth (yup) and the distance (am, aop) to the passage of two randomly located communications (4, 5), when 0 using the sensor block (16) containing three single-element sensors (2) of the electromagnetic field, this is preliminarily determined by the approximate route of laying with the help of three single-element sensors of the electromagnetic field, made with the possibility of changing the angle of its axis of measurement, in accordance with | ;
Figure imgf000026_0004
Figure imgf000026_0004
KdlmOom + bnd)cos(a0m + an) KdlmOom + b nd ) cos (a 0m + a n )
2я((а + a„cos(a0m + an) - cnsin(a0m + an)+xdcos(a0m + an) - zdsin(a0m + an))2 + (y0m + bnd))2 5 При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости (aom^O) неперпендикулярной продольной оси коммуникации (4, 5), при размещении оси измерения одноэлементного датчика (2) вдоль оси X и при изменяющемся угле (an^0) оси измерения датчика (2) при перемещении блока (16) датчиков от первой точки измерения. В этом случае в выражении для напряженности электромагнитного cn, bna, a„, an в первой точке равны нулю, в результате получаем восемь неизвестных 1ь 1п, у01, у0ц, ао α0ι, аоп, аоп, следовательно, необходимо провести восемь измерений напряженности электромагнитного поля. 2nd ((а + a „cos (a 0m + a n ) - c n sin (a 0m + a n ) + x d cos (a 0m + a n ) - z d sin (a 0m + a n )) 2 + (y 0m + b nd )) 2 5 In this case, the electromagnetic field is measured in the plane (ao m ^ O) of the non-perpendicular longitudinal axis of communication (4, 5), when the measurement axis of the single-element sensor (2) is placed along the X axis and with a changing angle (a n ^ 0) of the measuring axis of the sensor (2) when moving the block (16) of sensors from the first measurement point. In this case, in the expression for tension electromagnetic c n , b n a, a „, a n at the first point are equal to zero, as a result we get eight unknowns 1 b 1 p , y 01 , y 0 c, ao α 0 v, ao, ao, therefore, it is necessary to carry out eight measurements of electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1 , за исключением того, что необходимо провести измерения восемь измерений напряженности электромагнитного поля, по три измерения в каждом из двух перемещений блока (16) датчиков и два измерения в третей точке и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров, при этом в точках измерения, кроме первой изменяется угол оси измерения датчика (2). Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая:  Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that it is necessary to measure eight measurements of the electromagnetic field strength, three measurements in each of the two movements of the sensor unit (16) and two measurements at the third point and fixation at each point at using the switch (12) of the corresponding parameters, while at the measurement points, in addition to the first, the angle of the measuring axis of the sensor (2) changes. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
Kiliy0icosa01 К^цуоцсоваоп K i liy 0 icosa 01 K ^ zuotssaova
2π(30ι2 + 0i2) Οοιι2 + Уоп2) ' 2π (3 0 ι 2 + 0 i 2 ) Οοιι 2 + Wop 2 ) '
K2Ii(yoi+bi2) osaoi K2lii(yoii+bi2) osa0n K 2 Ii (yoi + bi2) osaoi K2lii (yoii + bi2) osa 0 n
+ ·  + ·
JW12 -Z2SinaOI)2+(yoi+b12)2) 2 (a0ii+x2cosa0ii-z2sina0ii)2+(yoii+b12)2)'
Figure imgf000027_0001
J W 12 -Z2Sina OI ) 2 + (yoi + b 12 ) 2 ) 2 (a 0 ii + x 2 cosa 0 ii-z 2 sina 0 ii) 2 + (yoii + b 12 ) 2 ) '
Figure imgf000027_0001
E(l)21  E (l) 21
Kili(yoi+b2i)cos(aol+a2) KjIuCyon+bz cosCaon+az) Kili (yoi + b 2 i) cos (a ol + a 2 ) KjIuCyon + bz cosCaon + az)
2 (aoi+a2cos(a0i+a2)-C2sin(aoi+a2))2+(yoi+b2i)2) 2n((aoii+a2cos(aoii+a2)-c2sin(aoii+a2))2+(yoii+b21)2)' 2 (aoi + a 2 cos (a 0 i + a 2 ) -C 2 sin (aoi + a 2 )) 2 + (yoi + b 2 i) 2 ) 2n ((aoii + a 2 cos (aoii + a 2 ) -c 2 sin (aoii + a 2 )) 2 + (yoii + b 21 ) 2 ) '
K2ll(yoi+b22)cos(aoi+a2) K2ll (yoi + b 2 2) cos (aoi + a 2 )
2 ((аoI^·а2Cos(aoI+a2)-C2Sin(aoI+a2)+ 2Cos(aoI+a2)-Z2sin(aoI+az))2+(yoI+b22)2) 2 ((aoI ^ a2Cos (aoI + a2) -C2Sin (aoI + a2) + 2Cos (aoI + a2) -Z2sin (aoI + a z )) 2 + (yoI + b22) 2 )
K2lll(yoll+b22)cos(aoii+a2) K2lll (yoll + b 22 ) cos (aoii + a2)
2rt((a0ii+ a2Cos(aoii+a2)-C2 in(aoii+a2)+X2Cos(aoii+a2)-Z2Sin(aon+o2))2+(yoii+b22)2)' 2rt ((a 0 ii + a2Cos (aoii + a2) -C2 in (aoii + a 2 ) + X2Cos (aoii + a2) -Z2Sin (a on + o 2 )) 2 + (yoii + b22) 2 ) '
K3li(yoi+b23)cos(aoi+a2)K3li (yoi + b 2 3) cos (aoi + a2)
((aOI+a2COs(a0i +02)-c2sin(a0i+a2)+x3cos(aoi+a (aoi+a2)) +(у01+Ь2з)2) ((a OI + a2COs (a 0 i + 02) -c 2 sin (a 0 i + a 2 ) + x 3 cos (aoi + a (aoi + a 2 )) + (y 0 1 + b 2 s) 2 )
Кз1ц(Уо1|+Ь2з)со5(ао112) Kz1c (V01 | + b 2 s) ω5 (ao1 1 + a 2 )
2n((aoii+ a2Cos(aoii+a2)-C2Sin(aOII+a2)+X3Cos(oOII+a2)-Z3sin(aoii+a2))2 +(yoii+b23)2)' 2 n ((aoii + a2Cos (aoii + a2) -C2Sin (a OII + a 2 ) + X3Cos (o OII + a2) -Z3sin (aoii + a2)) 2 + (yoii + b23) 2 ) '
E(l)31 = E (l) 31 =
ili(yoi+b31)cos(aOI+a3) К^н^он+Ьз^созСаон+аэ) .ili (yoi + b 31 ) cos (a OI + a 3 ) K ^ n ^ he + b3 ^ cosCaon + ae).
2n((aoi+a3cos(aoi+a3)-c3sin(aoi+a3))z+(yoi+b3i)2) 2rt((aoii+a3cos(ooii+a3)-C3sin(aoii+a3))2+(yoii+b3i)2)' 2n ((aoi + a 3 cos (aoi + a3) -c 3 sin (aoi + a 3 )) z + (yoi + b 3 i) 2 ) 2rt ((aoii + a 3 cos (ooii + a 3 ) - C3sin (aoii + a 3 )) 2 + (yoii + b 3 i) 2 ) '
K2ll(yol+b32)cos(aoi+a3) K2ll (yol + b32) cos (aoi + a3)
2 ((aOI+aз COs(aoI +Oз)-Cзsin(ooI+Oз)+ 2cos(aoI+Oз)-z2sin(aol+aз))2 +(yoI+b32)2) 2 ((a OI + a3 COs (aoI + O3) -Csin (ooI + O3) + 2 cos (aoI + O3) -z 2 sin (aol + a3)) 2 + (yoI + b 32 ) 2 )
K2ln(yoll+b32)cos(aon+a3) . K2ln (yoll + b 32 ) cos (aon + a3).
2я(Са011+ азС05(а011 +аз)-Сз5т(а0ц+аз)+ 2С05(ао11+аз)-2251п(а011+аз))2+(уо11+Ьз2)2 ' 2nd (Ca 011 + azC05 (a 0 11 + az) -Cz5m (a 0 c + az) + 2C05 (ao11 + az) -2 2 51n (a 011 + az)) 2 + (yo11 + bz 2 ) 2 '
Искомые расстояния (у уи) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений:  The required distances (yy) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from the expressions:
ун=у<ш-Ьо. Пример 8 yn = y <w-b0. Example 8
В соответствии с фиг. 2 и 7 определяют глубину залегания (yi; уц) и расстояния (аоь аои) до места прохождения двух параллельно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два двухэлементных датчика (2) электромагнитного поля в соответствии, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи двух двухэлементных датчиков электромагнитного поля, с выражением для напряженности электромагнитного поля: In accordance with FIG. 2 and 7 determine the depth (yi ; uz) and the distance (ao aoi) to the passage of two parallel communications (4, 5) when using the sensor block (16) containing two two-element sensors (2) of the electromagnetic field in accordance with at the same time, an approximate laying route is preliminarily determined using two two-element electromagnetic field sensors, with the expression for the electromagnetic field strength:
E(2)nd - (E(2)lnd + E(2)2nd);
Figure imgf000028_0001
E (2) nd - ( E (2) lnd + E (2) 2nd);
Figure imgf000028_0001
(2)Xndm 2ir((a0m+fnd)2+(yom+bnd)2)' (2) Xndm 2ir ((a 0m + f nd ) 2 + (yom + bnd) 2 ) '
Kyd'miaom+fnd)  Kyd'miaom + fnd)
- 2;Ynam 2 ((a0ra+f„d)2+(yom+bnd )2)' - 2; Ynam 2 ((a 0ra + f „ d ) 2 + (yom + bnd) 2 ) '
При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости перпендикулярной продольной оси коммуникации (4, 5), при ортогональном размещении осей измерения двухэлементных датчиков (2) относительно друг друга в плоскости XY и их произвольном расположении в плоскости XY. В этом случае получаем шесть неизвестных I], 1ц, у01, уоп, ао ашь следовательно, необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля. In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication (4, 5), with orthogonal placement of the measurement axes of the two-element sensors (2) relative to each other in the XY plane and their arbitrary location in the XY plane. In this case, we get six unknowns I], 1 , y, 01 , uop, but therefore you need to take six measurements of the electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что в блоке (16) датчиков применяют два двухэлементных датчиков (2), а также необходимо провести измерения шесть измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из трех перемещений блока (16) датчиков и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров. Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая:  Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with Example 1, except that two two-element sensors (2) are used in the sensor block (16), and it is also necessary to measure six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the block (16) sensors and fixation at each point using the switch (12) corresponding parameters. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
2ж(а01 2012) 2л(а0112+Уоц2) 2 2л( 'а01 ' +у01 ) 2п(а0ц +Уон ) 2g (a 01 2 + y 0 1 2 ) 2l (a 0 11 2 + Waq 2 ) 2 2l ( ' a 01 ' + y 01 ) 2n (a 0 q + Won)
, Kxzl!Cyoi+b!z) х21и(Уо11+Ь12) . 2 + , Kxzl! Cyoi + b! Z ) x 1 and 2 (Uo11 + b 12). 2+
K((a0i+fi2)2+(yoi+bi2)2) 2 (aOII+f12)2+(y0ii+b12)2y K ((a 0 i + fi 2 ) 2 + (yoi + bi2) 2 ) 2 (a OII + f 12 ) 2 + (y 0 ii + b 12 ) 2 y
Е(2)12 - KY2lii(a0H+ i2) 'E (2) 12 - KY 2 lii (a 0 H + i2) '
Figure imgf000028_0002
2n((aOI,+f12)2+(yoii+b12)2r
Figure imgf000028_0002
2n ((a OI , + f 12 ) 2 + (yoii + b 1 2) 2 r
, Kxili(y0|+b21) I KxiIll(yoll+b2l) . 2 _|_, K xi li (y 0 | + b 21 ) I KxiIll (yoll + b 2l ). 2 _ | _
(a0i+f2i)2+(yoi+b2i)2) 2я((ао11+Г21)2+(Уо11+Ь21)2Г (a 0 i + f 2 i) 2 + (yoi + b2i) 2 ) 2π ((ао11 + Г 2 1) 2 + (Уо11 + Л21) 2 Г
E(2)2i yilH(a0ii+f2i . 2 'E (2) 2i yilH (a 0 ii + f 2 i. 2 '
Figure imgf000028_0003
2n((aoii+f2i)2+(yoii+b2i)2r - KX2ll(yoi+b22) I КХ21ц(Уо1|22) у +
Figure imgf000028_0003
2 n ((aoii + f 2 i) 2 + (yoii + b 2 i) 2 r - K X2 ll (yoi + b22) I K X 21c (V01 | + b 22 ) y +
(a0i+f22)2+(yoi+b22)2) 2Л((ао11+Г22)2+(Уо11+Ь22)2 (a 0 i + f 2 2) 2 + (yoi + b 22 ) 2 ) 2 Л ((ао11 + Г 2 2) 2 + (уо11 + б 22 ) 2
E(2)22 _l_ s KY2li(a0I+f22)E (2) 22 _l_ s K Y 2li (a 0I + f22)
((a0i+f22)2+(y0i+b22)2)
Figure imgf000029_0001
я((а0,+Гз1)2+(уо1+Ь31)2) 27i((a0I,+f31)2+(y0H+b3i)2r
((a 0 i + f 22 ) 2 + (y 0 i + b 22 ) 2 )
Figure imgf000029_0001
i ((a 0 , + rz1) 2 + (yo1 + b 3 1) 2 ) 27i ((a 0I , + f3 1 ) 2 + (y 0 H + b 3 i) 2 r
E(2)31 , KYlIi(a0|+f31) 'E (2) 31, K Yl Ii (a 0 | + f 31 ) '
(aoi+f3i)2+(yoi+b3i)2)
Figure imgf000029_0002
(aoi + f 3 i) 2 + (yoi + b 3 i) 2 )
Figure imgf000029_0002
, Kx2I|(y01+b32) KxzInCyon+bgz) у, Kx 2 I | (y 01 + b 3 2) KxzInCyon + bgz) y
w((a0I+f32)2+(y0j+b32)z) 2Л((а011+5з2)2+(у32)2Г w ((a 0I + f 32 ) 2 + (y 0 j + b 32 ) z ) 2 L ((a 011 + 5 2 ) 2 + (y 0I + b 32 ) 2
E(2)32 E (2) 32
Figure imgf000029_0003
Figure imgf000029_0003
Искомые расстояния (yi, уц) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений: The required distances (yi, уц) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from the expressions:
Figure imgf000029_0004
Figure imgf000029_0004
Пример 9  Example 9
В соответствии с фиг. 2 и 7 определяют глубину залегания (у1; уц) и расстояния (ам, аоп) до места прохождения двух параллельно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два двухэлементных датчика (2) электромагнитного поля, при этом предварительно определяется примерная трасса прокладки при помощи двух двухэлементных датчиков электромагнитного поля, в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля: E(2)nd - (E(2)lnd + E(2)2nd); End - Σπι E(2)XZndm E(2)xZndm ~ In accordance with FIG. 2 and 7 determine the occurrence depth (at 1; uz) and the distance (am, aop) to the passage of two parallel communications (4, 5), when using a block (16) of sensors containing two two-element sensors (2) of the electromagnetic field, at the same time, an approximate laying route is preliminarily determined using two two-element electromagnetic field sensors, in accordance with the expression for the electromagnetic field strength: E ( 2 ) nd - (E ( 2 ) lnd + E ( 2 ) 2nd); End - Σπι E ( 2 ) XZndm E ( 2 ) x Zn d m ~
Kxzd!mCyom+bnd)  Kxzd! MCyom + bnd)
2ir((a0m+fnd)2 + (yom+bnd)2)' 2ir ((a 0 m + fnd) 2 + (yom + bnd) 2 ) '
При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости перпендикулярной продольной оси коммуникации, при ортогональном размещении осей измерения двухэлементных датчиков (2) относительно друг друга в плоскости XZ и их произвольном расположении в плоскости XZ. В этом случае получаем шесть неизвестных Ii, 1ц, y0i, у0ц, ам, аоп, следовательно, необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля. In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication, with orthogonal placement of the measurement axes of the two-element sensors (2) relative to each other in the XZ plane and their arbitrary location in the XZ plane. In this case, we obtain six unknowns Ii, 1c, y 0 i, y 0 c, am, ao, therefore, it is necessary to conduct six measurements of the electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что в блоке (16) датчиков применяют два двухэлементных датчика (2), а также необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из трех перемещений блока (16) датчиков и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора (12) соответствующих параметров. Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая: Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with Example 1, except that two two-element sensors (2) are used in the sensor block (16), and it is also necessary to conduct six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the block ( 16) sensors and fixation at each point using a switch (12) relevant parameters. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
с _ Kxzil|y0[ Кх211цу011 s _ K xzi l | y 0 [ Kx 21 1tsu 011
ь(2)и— г т г; b (2) and - g t g;
2 а01 +У01 ) (аои +Уои ) 2 a 01 + U01) 2l ( a oi + Uoi)
g _ KXZ2Ii(y01+b12) KxZ2I|i(yo|i+b12) g _ K XZ2 Ii (y 01 + b 12 ) Kx Z2 I | i (yo | i + b 12 )
W12 2Л((а0,+Г12)2+(у01+Ь12)2) 2^(a0II+f12)2+(y0,i+b12)2)' W 12 2 L ((a 0 , + G 12 ) 2 + (y 0 1 + b 12 ) 2 ) 2 ^ (a 0II + f 12 ) 2 + (y 0 , i + b 12 ) 2) '
Kxzi'i(yoi+b2i) . КХ211ц(у0п+Ь21) Kxzi'i (yoi + b 2 i). K X21 1c (y 0 n + b 21 )
E  E
2rt((a0i+f2i)2+(yoi+b2i)2) 2π((30ιι +f2i)2+(yoil+b2i)2)' 2 rt ((a 0 i + f 2 i) 2 + (yoi + b 2 i) 2 ) 2π ((3 0 ιι + f 2 i) 2 + (yoil + b 2 i) 2 ) '
_ KXZ24( pI+b22) I Кх221н(Уои+Ь22) . _ K XZ24 (pI + b22) I K x22 1n (Uoi + b 22 ).
W22 2 (aOI+f22)2+(yoi+b22)2) 2я((ао11+522)2+(уо11+Ь22)2) ' W 22 2 (a OI + f 2 2) 2 + (yoi + b 2 2) 2 ) 2π ((а о11 +5 22 ) 2 + (уо11 + b 2 2) 2 ) '
_ KxZ1Ii(y0i+b3i) KxZiIii( 0ii+b3i) _ Kx Z1 Ii (y 0 i + b 3 i) Kx Z iIii ( 0 ii + b3i)
(2)31 ~ 2re((aOI+f31)2+(yoi+b3i)2) ((a0,i+f3i)2+(y0ii+b3i)2)' ( 2 ) 31 ~ 2 re ((a OI + f 31 ) 2 + (yoi + b 3 i) 2 ) ((a 0 , i + f 3 i) 2 + (y 0 ii + b 3 i) 2 ) ''
KxZ2Ii(yoi+b32) , КхггГпС ои+Ьзг) Kx Z2 Ii (yoi + b 32 ),
J(2)32 2 (a0I+f32)2+(y0i+b32)2) 2 (aOII+f32)2+(yoii+b32)2) ' J ( 2 ) 32 2 (a 0I + f 32 ) 2 + (y 0 i + b 32 ) 2 ) 2 (a OII + f 32 ) 2 + (yoii + b 32 ) 2 ) '
Искомые расстояния (у уп) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений:  The required distances (yn) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from the expressions:
yi=yoi-bo; Уи=Уон-Ьо  yi = yoi-bo; Woo = Won-bo
Пример 10  Example 10
В соответствии с фиг. 2 и 7 определяют глубину залегания (у уп) и расстояния (ао аоп) до места прохождения двух параллельно расположенных коммуникаций (4, 5), при использовании блока (16) датчиков, содержащего два трехэлементных датчика (2) электромагнитного поля в соответствии с выражением для напряженности электромагнитного поля:  In accordance with FIG. 2 and 7 determine the depth (y up) and the distance (ao aop) to the passage of two parallel communications (4, 5) when using the sensor block (16) containing two three-element sensors (2) of the electromagnetic field in accordance with the expression for electromagnetic field strength:
E(3)nd - (E(3)lnd + E(3)2nd + E(3)3nd); E(3)nd ~ (( m E(3)XZndm)2 + (Ση E(3)Yndm)2); E (3) nd - ( E (3) lnd + E (3) 2nd + E (3) 3nd); E (3) nd ~ ((m E (3) XZndm) 2 + (Ση E (3) Yndm) 2 );
P _ KxZd!mCypm+bnd P _ KYdIm(a0m+fnd ) P _ KxZd! MCypm + bnd P _ K Yd I m (a 0m + f nd )
b(3)XZndm - 2 ((aa0-_m++ff.nd^)22++(vyo._m++hb_„d^)22) '' E'( W3)YYnndamm ~ 2n((a0m+fnd)2+(y0m+bnd)2)' b (3) XZndm - 2 (( a a 0 -_ m ++ ff. nd ^) 2 2 ++ (vyo._m ++ hb_ „ d ^) 2 2 ) ' E ' ( W 3) Y Y n n d a m m ~ 2n ((a 0m + f nd ) 2 + (y 0m + b nd ) 2 ) '
При этом измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости перпендикулярной продольной оси коммуникации при ортогональном размещении осей измерения трехэлементных датчиков (2) относительно друг друга и их произвольном расположении. В этом случае получаем шесть неизвестных Il5 1ц, у0ь у0ц, аоь аоп, следовательно, необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля. In this case, measurements of the electromagnetic field strength are carried out in the plane perpendicular to the longitudinal axis of communication with orthogonal placement of the measurement axes of the three-element sensors (2) relative to each other and their arbitrary location. In this case, we obtain six unknowns I l5 1c , y 0 b 0 0 c, and ao aop, therefore, it is necessary to conduct six measurements of the electromagnetic field strength.
Измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют в соответствии с примером 1, за исключением того, что в блоке (16) датчиков применяют два трехэлементных датчика (2), а также необходимо провести шесть измерений напряженности электромагнитного поля, по два измерения в каждом из трех перемещений блока (16) датчиков и фиксации в каждой точке при помощи коммутатора соответствующих параметров. Система нелинейных уравнений для определения глубины залегания и расстояния до коммуникации следующая:
Figure imgf000031_0001
Measurements of the electromagnetic field strength are carried out in accordance with example 1, except that two three-element sensors (2) are used in the sensor block (16), and it is also necessary to carry out six measurements of the electromagnetic field strength, two measurements in each of the three movements of the block ( 16) sensors and fixation at each point using a switch relevant parameters. The system of nonlinear equations for determining the depth and distance to communication is as follows:
Figure imgf000031_0001
ΛΧΖ2 Ii(y0i + bi2) ΚχΖ24Ι (Уон + bi2) Λ ΧΖ2 Ii (y 0 i + b i2 ) ΚχΖ24Ι (Won + b i2 )
+  +
2я((а0, + f12)2 + (yd + b12)2) 2π((30Ι Ι + f12)2 + (y0„ + b12)2) У + 2π ((а 0 , + f 12 ) 2 + (y d + b 12 ) 2 ) 2π ((3 0Ι Ι + f 12 ) 2 + (y 0 „+ b 12 ) 2 ) Y +
-(3)12 - (3) 12
, ΛΥ2 Ii(a0i + f12) Κγ2 ΐ (30ΙΙ + fl2) , Λ Υ2 Ii (a 0 i + f 12 ) Κγ2 ΐ ( 3 0ΙΙ + fl2)
2я((а01 + f12)2 + (y0I + b12)2) 2π((30 Ι Ι + f12)2 + (y0,i + b У 2nd ((a 01 + f 12 ) 2 + (y 0I + b 12 ) 2 ) 2π ((3 0 Ι Ι + f 12 ) 2 + (y 0 , i + b Y
Figure imgf000031_0002
Figure imgf000031_0002
ΛΧΖ2 Ii(yoi + b22) Кхгг^нСУон + b22) Λ ΧΖ2 Ii (yoi + b 22 ) Xyy ^ nSUon + b 22 )
2я((а01 + f22)2 + (yd + b22)2) 2π((30 Ι Ι + f22)2 + (y0II + b22)2) У + 3)22 KY2Ij(a0i + f22) Ку21п011 + f22) 2nd ((a 01 + f 22 ) 2 + (y d + b 22 ) 2 ) 2π ((3 0 Ι Ι + f 22 ) 2 + (y 0II + b 22 ) 2 ) Y + 3) 22 K Y2 Ij (a 0 i + f 22 ) Ku 2 1 p (a 011 + f 22 )
2я((а01 + f22)2 + (yoi + b22)2) 2π((30ι, + f22)2 + (y0n + b22)2) У 2nd ((a 01 + f 22 ) 2 + (yoi + b 22 ) 2 ) 2π ((3 0 ι, + f 22 ) 2 + (y 0 n + b 22 ) 2 )
Figure imgf000031_0003
Figure imgf000031_0003
Kxz2Ii(yoi + b32) Кхг21ц(Уои + b32) Kxz 2 Ii (yoi + b 32 ) Khg 2 1c (Uoi + b 32 )
)2 + ) 2 +
2π((30! + f32)2 + (y0i + b32)2) 2я((э0„ + f32)2 + (y0n + b32)2) 2π ((3 0! + F 32 ) 2 + (y 0 i + b 32 ) 2 ) 2nd ((e 0 „+ f 32 ) 2 + (y 0 n + b 32 ) 2 )
--(3)32 γ2Ιι(30| + f32) Κγ2ΐιι(3οιι + hi) - (3) 32 γ 2 Ιι (3 0 | + f 32 ) Κγ2ΐιι ( 3 οιι + hi )
+  +
^2π((3 + f32)2 + (yoi + b32)2) 2π((30ΙΙ + f32)2 + (y0„ + Ь32)2 ^ 2π ((3 + f 32 ) 2 + (yoi + b 32 ) 2 ) 2π ((3 + f 32 ) 2 + (y 0 „+ b 32 ) 2
Искомые расстояния (y1; уц) от поверхности грунта до места прохождения первой и второй коммуникаций (4, 5) по оси Y, ортогональной плоскости XZ определяют из выражений: The required distances (y 1; uz) from the soil surface to the place of passage of the first and second communications (4, 5) along the Y axis, orthogonal to the XZ plane, are determined from the expressions:
yi=yoi-b0; уи=уон-Ьо yi = yoi-b 0 ; yi = won-bo
Таким образом, предлагаемая группа изобретений позволяет повысить точность и снизить трудоемкости измерений за счет того, что проводят измерения в нескольких точках и в сложных условиях, при наличии препятствий, оператор может выбрать произвольную траекторию для проведения измерений и определить расстояние до коммуникаций и их глубину залегания, даже в случае наличия нескольких коммуникаций. Это снижает трудоемкость и позволяет повысить точность в сложных условиях.  Thus, the proposed group of inventions allows to increase the accuracy and reduce the complexity of measurements due to the fact that they take measurements at several points and in difficult conditions, in the presence of obstacles, the operator can choose an arbitrary path for taking measurements and determine the distance to communications and their depth even if there are several communications. This reduces the complexity and improves accuracy in difficult conditions.
Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения. The invention has been disclosed above with reference to a specific embodiment. Other options may be apparent to those skilled in the art. inventions that do not change its essence, as it is disclosed in the present description. Accordingly, the invention should be considered limited in scope only by the following claims.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ определения глубины залегания и расстояния до места прохождения, по крайней мере, одной коммуникации, характеризующийся тем, что подключают источник переменного тока, по крайней мере, к одной коммуникации, генерируют переменный испытательный сигнал и подают его, по крайней мере, в одну коммуникацию, определяют примерную трассу прокладки, по крайней мере, одной коммуникации и место положения первой точки измерения, после чего:  1. A method for determining the depth and distance to the passage of at least one communication, characterized in that the AC source is connected to at least one communication, an alternating test signal is generated and fed to at least one communication, determine the approximate route of laying at least one communication and the position of the first measurement point, after which:
a) Устанавливают блок датчиков, содержащий, по крайней мере, один датчик электромагнитного поля в первую точку измерения, при помощи которого измеряют величину напряженности электромагнитного поля в первой точке на каждом датчике в блоке, после чего при помощи коммутатора фиксируют величину напряженности электромагнитного поля в первой точке измерения на каждом датчике в блоке и высоту над уровнем земли первого датчика в блоке;  a) Install a sensor block containing at least one electromagnetic field sensor at the first measurement point, with which measure the magnitude of the electromagnetic field at the first point on each sensor in the block, and then use the switch to fix the magnitude of the electromagnetic field in the first the measurement point on each sensor in the block and the height above ground level of the first sensor in the block;
b) Перемещают блок датчиков в произвольную точку измерения на известные расстояния по одной координате, измеряют в данной точке величину напряженности электромагнитного поля на каждом датчике, и при помощи коммутатора в данной точке фиксируют величину напряженности электромагнитного поля на каждом датчике, и изменение координат, на которое перемещают блок датчиков электромагнитного поля от первой точки измерения, отличающийся тем, что блок датчиков на стадии Ь) дополнительно перемешают, по крайней мере, еще по одной координате;  b) Move the sensor block to an arbitrary measurement point at known distances in one coordinate, measure the magnitude of the electromagnetic field at each sensor at this point, and use the switch at this point to fix the magnitude of the electromagnetic field at each sensor, and change the coordinates by which moving the sensor block of the electromagnetic field from the first measurement point, characterized in that the sensor block in step b) is additionally mixed with at least one more coordinate;
c) Повторяют операцию Ь) необходимое количество раз в зависимости от заданной точности измерения, характеризующейся количеством коммуникаций и датчиков электромагнитного поля в блоке;  c) Repeat operation b) the required number of times depending on the given measurement accuracy, characterized by the number of communications and electromagnetic field sensors in the unit;
d) определяют глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации на основе решения нелинейных уравнений в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля.  d) determine the depth and distance of at least one communication based on the solution of non-linear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field strength.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации определяют на основе решения системы нелинейных уравнений в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля при помощи блока обработки устройства определения глубины залегания и расстояния до места прохождения подземной коммуникации, при этом глубину залегания коммуникации относительно уровня грунта определяют как разницу глубины залегания коммуникации относительно первого датчика в первой точке измерения и высоты над уровнем грунта первого датчика в первой точке измерения. 2. The method according to p. 1, characterized in that the depth and distance to at least one communication is determined based on the solution of a system of non-linear equations in accordance with the expressions for the electromagnetic field using the processing unit of the device for determining the depth and distance to places of passage of underground communication, while the depth of communication relative to the ground level is determined as the difference between the depth of communication relative to the first sensor at the first point measured I and the height above the ground of the first sensor in the first measuring point.
3. Способ по п.п. 1 или 2, отличающийся тем, что повторяют операции а) - с) не менее трех раз и определяют глубину залегания и расстояния до места прохождения, по крайней мере, до одной подземной коммуникации, как среднее из полученных значений. 3. The method according to p. 1 or 2, characterized in that they repeat operations a) - c) at least three times and determine the depth and distance to the place of passage of at least one underground communication as the average of the obtained values.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, при проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один одноэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий один чувствительный элемент, ось измерения которого размещена вдоль оси X, причем при наличии более одного одноэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при их параллельном расположении и переносе в новую точку измерения в блоке друг относительно друга, при этом измерение напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости, перпендикулярной или неперпендикулярной продольной оси коммуникаций, при постоянном или изменяющимся угле осей измерения датчиков напряженности электромагнитного поля и фиксации расстояний, на которые смещены датчики и углы, на которые повернуты оси датчиков от положения в первой точке измерения, причем при наличии более одной коммуникации, измерения напряженности электромагнитного поля осуществляют при их произвольном или параллельном расположении, при этом напряженность электромагнитного поля определяется, как модуль векторной суммы напряженности электромагнитного поля от каждой m-коммуникации в точке d- датчика и в -точке измерений из выражений:
Figure imgf000034_0001
4. The method according to p. 2, characterized in that when measuring electromagnetic field strength in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one single-element electromagnetic field sensor containing one sensing element, an axis whose measurements are placed along the X axis, and in the presence of more than one single-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced apart at predetermined predetermined distances from each other, when they are parallel transferring to a new measurement point in the block relative to each other, while the electromagnetic field is measured in a plane perpendicular or non-perpendicular to the longitudinal axis of communications, at a constant or changing angle of the axes of measurement of the sensors of the electromagnetic field strength and fixing the distances by which the sensors and angles are shifted, on which the sensor axes are turned from the position at the first measurement point, and in the presence of more than one communication, measuring the electromagnetic They are carried out at their arbitrary or parallel arrangement, while the electromagnetic field strength is determined as the modulus of the vector sum of the electromagnetic field from each m-communication at the point of the d-sensor and at the measurement point from the expressions:
Figure imgf000034_0001
£ _ KdIm(yom+bnd)cos(aom+an) £ _ K d I m (y om + b nd ) cos (a om + a n )
(l)ndm 2nV(aom+anCos(aom+an)-cnsin(aom+an)+XdCos(a0m+an)-zdsin(aom+an))2+(yom+bnd)2' где E(i)nd -суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная одноэлементным d- датчиком в η-точке измерения; Е(1)П(1т , E^ndm - модуль и проекция вектора, соответственно, напряженности электромагнитного поля, в месте расположения одноэлементного d- датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, создаваемая т- коммуникацией вдоль оси датчика; - коэффициент преобразования прибора канала d- датчика; Im - ток в m-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения т- коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; у - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения m-коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; b„d - известное расстояние, на которое d-датчик электромагнитного поля смещен в п-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; сп - известное расстояние, на которое первый датчик электромагнитного поля смещен ортогонально продольной оси датчика в η-точку от первой точки измерений по оси Z, ортогональной оси X; а„ - известное расстояние, на которое смещен первый датчик электромагнитного поля в п-точке измерения от первой точки измерения по оси X, совпадающей с линией продольной оси датчика; xj, za - известное расстояние, на котором расположен d- датчик электромагнитного поля от первого датчика в блоке датчиков по оси X и Z, соответственно; а - угол расположения продольной оси датчика электромагнитного поля к нормали к продольной оси m-коммуникации в первой точке измерений в плоскости параллельной плоскости XZ; а„ - угол поворота оси измерения датчика электромагнитного поля относительно продольной оси датчика в плоскости параллельной плоскости XZ в п-точке измерения относительно положения в первой точке измерений, причем на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d- датчика и в п-точке измерений определяют расстояние до места прохождения т- коммуникации в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - аош, Уош, Im, а, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. ( l ) ndm 2nV (aom + anCos (ao m + a n ) -c n sin (aom + an) + XdCos (a 0m + a n ) -z d sin (ao m + a n )) 2 + (y om + b nd ) 2 'where E ( i ) nd is the total electromagnetic field strength measured by a single-element d-sensor at the η-measurement point; Е ( 1 ) П (1т , E ^ ndm - module and projection of the vector, respectively, of the electromagnetic field strength, at the location of the single-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point, created by t-communication along the sensor axis; - device conversion coefficient channel of the d-sensor; I m is the current in m-communication; ao t is the required distance to the place of passage of t-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane parallel to the communication line; at 0t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of passage of m-communication along the Y axis, orthogonal to the XZ plane; b „d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is shifted to the p-point measurements from the first measurement point along the Y axis; c n is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is displaced orthogonally to the longitudinal axis of the sensor to the η-point from the first measurement point along the Z axis orthogonal to the X axis; and „is the known distance by which the first electromagnetic field sensor is offset at the n-point of the measurement from the first measurement point along the X axis, which coincides with the line of the longitudinal axis of the sensor; xj, za is the known distance at which the d-sensor of the electromagnetic field is located from the first sensor in the sensor block along the X and Z axes, respectively; and 0t is the angle of the longitudinal axis of the electromagnetic field sensor to the normal to the longitudinal axis of m-communication at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane; and „is the angle of rotation of the measuring axis of the electromagnetic field sensor relative to the longitudinal axis of the sensor in a plane parallel to the XZ plane at the p-point of measurement relative to the position at the first measurement point, and based on the expressions for the electromagnetic field at the point of the d-sensor and at the p-point of measurements determine the distance to the place of passage of t-communication in the plane parallel to the XZ plane and the depth based on solving a system of non-linear equations with unknowns - aosh, Wosh, I m , and 0t , in which the quantity is measured is equal to or greater than the number of unknowns, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns.
5. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один двухэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий два чувствительных элемента, оси измерения которых ортогонально размещены относительно друг друга в плоскости XY и прохождении оси X параллельно поверхности грунта, причем при наличии более одного двухэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при их параллельном переносе в новую точку измерения в блоке друг относительно друга, при этом измерение напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости перпендикулярной продольной оси коммуникации, при фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом напряженность электромагнитного поля определяется, как сумма напряженности электромагнитного поля от каждой m-коммуникации, расположенных параллельно, в точке d-датчика и в п-точке измерений из выражений:
Figure imgf000036_0001
5. The method according to p. 2, characterized in that when measuring electromagnetic field strength in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one two-element electromagnetic field sensor containing two sensing elements, the measurement axes of which are orthogonally located relative to each other in the XY plane and the passage of the X axis parallel to the soil surface, and if there are more than one two-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced at predetermined predetermined distances from each other, when they are parallelly transferred to a new measurement point in the block relative to each other, while the electromagnetic field is measured in a plane perpendicular to the longitudinal axis of communication, while fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first point measurement, while the electromagnetic field is determined as the sum of the electromagnetic field from each m-communication, located in parallel, at the point of the d-sensor Single and n-point measurement of the expressions:
Figure imgf000036_0001
Kxdlm Cyom + bnd) Kxdlm Cyom + b n d)
E (2)Xndm 2я((а + fnd)2 + (Уот + bnd)2) E (2) Xndm 2nd ((a 0t + f nd ) 2 + (Wat + b nd ) 2 )
KYdIm (aOm + fnd)KYdIm ( a Om + fnd)
Figure imgf000036_0002
Figure imgf000036_0002
2 t((a0m + fnd)2 + (y0m + bnd )2) 2 t ((a 0m + f nd ) 2 + (y 0m + b nd ) 2 )
где E(2)„d - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная двухэлементным d- датчиком в η-точке измерения; E(2)lnd , E(2)2nd - напряженности электромагнитного поля, измеренные первым и вторым чувствительными элементами двухэлементного d- датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, соответственно; E(2)Xndm, E(2)Yndm - напряженности электромагнитного поля, в месте расположения двухэлементного d- датчика электромагнитного поля в η-точке измерения создаваемая ш- коммуникацией вдоль оси X и оси Y, соответственно; KXcj , KY(j - коэффициент преобразования прибора канала X и Y d- датчика, соответственно; Im - ток в т- коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения ш-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; уот - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения m-коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; b„d - известное расстояние, на которое d-датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; fnd - известное расстояние, на которое смещен d-датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первого датчика в первой точке в плоскости параллельной плоскости XY, при этом на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d -датчика и в η-точке измерений определяют расстояние до места прохождения m-коммуникаций в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - аот, у, 1т, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. where E ( 2 ) „d is the total electromagnetic field strength measured by a two-element d-sensor at the η-measurement point; E ( 2 ) ln d, E ( 2 ) 2n d are the electromagnetic field strengths measured by the first and second sensitive elements of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point, respectively; E ( 2 ) Xndm, E ( 2 ) Yndm - electromagnetic field strength at the location of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point created by w-communication along the X axis and Y axis, respectively; K Xc j, K Y ( j is the conversion coefficient of the device of the channel X and Y of the d-sensor, respectively; I m is the current in t-communication; ao t is the desired distance to the place of passage of w-communication from the first electromagnetic field sensor at the first point measurements in a plane parallel to the XZ plane, parallel to the communication line; уо t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of m-communication along the Y axis, orthogonal to the XZ plane; b „d is the known distance by which the d-sensor electromagnetic field is shifted to η-measurement point from the first measurement point along the Y axis; f n d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is offset at the η-measurement point from the first sensor at the first point in the plane parallel to the XY plane, while based on the expressions for the electromagnetic field strength at the point of the d-sensor and at the η- point of measurements determine the distance to the place of m-communications in the plane parallel to the XZ plane and the depth based on solving a system of nonlinear equations with unknowns - ao t , y 0t , 1 t , in which quantity during the measurement is equal to or greater than the number of unknowns, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns.
6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один двухэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий два чувствительных элемента, оси измерения которых ортогонально размещены относительно друг друга в плоскости XZ и произвольно расположены в плоскости XZ, причем при наличии более одного двухэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при их параллельном переносе в новую точку измерения в блоке друг относительно друга, при этом измерение напряженности электромагнитного поля осуществляют в плоскости параллельной продольной оси коммуникации, при фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом напряженность электромагнитного поля определяется в точке d- датчика и в η-точке измерений из выражений:
Figure imgf000037_0001
6. The method according to p. 2, characterized in that when conducting measurements of the electromagnetic field in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one two-element electromagnetic field sensor containing two sensing elements, the measurement axes of which are orthogonally located relative to each other in the XZ plane and arbitrarily located in the XZ plane one two-element electromagnetic field sensor, the sensors in the block are spaced at predetermined predetermined distances from each other, when they are parallel transferred to a new measurement point in the block relative to each other, while the electromagnetic field is measured in a plane parallel to the longitudinal communication axis, with fixing the distances where the sensors are offset from the position at the first measurement point, while the electromagnetic field strength is determined at the point of the d-sensor and at the η-measurement point th of the expressions:
Figure imgf000037_0001
Kxzdlm(y0m + bnd) Kxzdlm (y0m + b n d)
2ir((a0m + fnd)2 + (Уот + bnd)2) ' 2ir ((a 0m + f nd ) 2 + (Wat + bnd) 2 ) '
где E(2)nd - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная двухэлементным d-датчиком в η-точке измерения; E(2)lnd , E(2)2nd - напряженности электромагнитного поля, измеренные первым и вторым чувствительными элементами двухэлементного d- датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, соответственно; E(2)xzndm - напряженность электромагнитного поля, в месте расположения двухэлементного d-датчика электромагнитного поля в η-точке измерения создаваемая т- коммуникацией в плоскости параллельной плоскости XZ; Kxzd - коэффициент преобразования прибора канала XZ d-датчика; Im - ток в m-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения m-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; уот - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения ш- коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; b„d - известное расстояние, на которое d- датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; f„d - известное расстояние, на которое смещен d-датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первого датчика в первой точке в плоскости параллельной плоскости XY, при этом на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d -датчика и в η-точке измерений определяют расстояние до места прохождения ш-коммуникаций в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - аот, Уот, 1т, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. where E (2) nd is the total electromagnetic field strength measured by a two-element d-sensor at the η- measurement point; E ( 2 ) ln d, E ( 2 ) 2n d are the electromagnetic field strengths measured by the first and second sensitive elements of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point, respectively; E ( 2 ) xzndm - electromagnetic field strength at the location of the two-element d-sensor of the electromagnetic field at the η-measurement point created by t-communication in a plane parallel to the XZ plane; Kxzd is the conversion coefficient of the device channel XZ d-sensor; I m - current in m-communication; ao t is the required distance to the place of passage of m-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane, parallel to the communication line; уо t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of passage of w-communication along the Y axis orthogonal to the XZ plane; b „d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is shifted to the η-measurement point from the first measurement point along the Y axis; f „d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is displaced at the η-measurement point from the first sensor at the first point in the plane parallel to the XY plane, while on the basis of the expressions for the electromagnetic field at the point of the d-sensor and in η- point measurements determine the distance to the passage of co-communications in the depth and the XZ plane parallel to the plane based on solving a system of nonlinear equations with unknown - ao t, Vo t, t 1, in which the number of measurements is equal to or greater than the number of unknowns x, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns.
7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при проведении измерений напряженности электромагнитного поля при наличии, по крайней мере, одной коммуникации и при помощи блока датчиков, содержащего, по крайней мере, один трехэлементный датчик электромагнитного поля, содержащий три чувствительных элемента, оси измерения которых ортогонально размещены относительно друг друга и произвольно расположены в пространстве, причем при наличии более одного трехэлементного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга, при фиксации расстояний, на которые смещены датчики от положения в первой точке измерения, при этом напряженность электромагнитного поля над m-коммуникациями, расположенными параллельно, определяется как векторная сумма напряженности от каждой коммуникации в точке d- датчика и в η-точке измерения из выражений: 7. The method according to p. 2, characterized in that when conducting measurements of the electromagnetic field in the presence of at least one communication and using a sensor unit containing at least one three-element electromagnetic field sensor containing three sensing elements, the measuring axes of which are orthogonally located relative to each other and arbitrarily located in space, and in the presence of more than one three-element electromagnetic field sensor, the sensors in the unit are spaced apart in advance fixed specified distances from each other, when fixing the distances by which the sensors are offset from the position at the first measurement point, while the electromagnetic field strength over the m-communications located in parallel is determined as the vector sum of the voltage from each communication at the point of the d-sensor and η-point measurement from the expressions:
E(3)nd = (E(3)lnd + E(3)2nd + E(3)3nd); E(3)nd = J(Gm E(3)XZndm)2 + (Em E(3)Yndm)2); с _ Kxzd!mCyom+bnd) . p _ KYdIm(a0m+fnd ) . E (3) nd = ( E (3) lnd + E (3) 2nd + E (3) 3nd); E (3) nd = J (Gm E (3) XZndm) 2 + (Em E (3) Yndm) 2 ); with _ Kxzd! mCyom + bnd). p _ K Y dI m (a 0m + f n d).
b(3)XZndm 2 ((a0m+fnd)4(y0m+bnd)2) ' ^Yndm 2n((aom+fnd)2+(yom+bnd)2)' b (3) XZndm 2 ((a 0m + f nd ) 4 (y 0m + b nd ) 2) '^ Yndm 2n ((a om + f nd ) 2 + (y om + b nd ) 2)'
где E(3)nd - суммарная напряженность электромагнитного поля, измеренная трехэлементным d- датчиком в η-точке измерения; E(3)lnd , E(3)2nd , E(3)3nd - напряженности электромагнитного поля, измеренные первым, вторым и третьим чувствительными элементами трехэлементного d-датчика в η-точке измерения, соответственно; E(3)xzndm, E(3)Yndm - напряженности электромагнитного поля, в месте расположения трехэлементного d-датчика электромагнитного поля в η-точке измерения, создаваемая m-коммуникацией в ПЛОСКОСТИ параллельной плоскости XZ и вдоль оси Y, соответственно; ΚΧΖ(1, KYd - коэффициент преобразования прибора канала XZ и Y d-датчика, соответственно; Im - ток в m-коммуникации; аот - искомое расстояние до места прохождения m-коммуникации от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения в плоскости параллельной плоскости XZ, параллельной линии коммуникации; уот - расстояние от первого датчика электромагнитного поля в первой точке измерения до места прохождения m-коммуникации по оси Y, ортогональной плоскости XZ; b„d - известное расстояние, на которое d- датчик электромагнитного поля смещен в η-точку измерения от первой точки измерения по оси Y; f„d - известное расстояние, на которое смещен d-датчик электромагнитного поля в η-точке измерения от первого датчика в первой точке в плоскости параллельной плоскости XY, перпендикулярной линии прохождения коммуникации, при этом на основе выражений для напряженности электромагнитного поля в точке d-датчика и в η-точке измерений определяют расстояние до места прохождения m-коммуникаций в плоскости параллельной плоскости XZ и глубину залегания на основе решения системы нелинейных уравнений с неизвестными - аот, Уот, 1т, в которой количество измерений равно или больше количества неизвестных, а количество данных, полученных с датчиков, больше или равно количеству неизвестных. where E (3) nd is the total electromagnetic field strength measured by a three-element d-sensor at the η-measurement point; E ( 3 ) ln d, E ( 3 ) 2nd , E ( 3 ) 3n d - electromagnetic field strengths measured by the first, second and third sensitive elements of a three-element d-sensor at the η-measurement point, respectively; E ( 3 ) xz n dm, E ( 3 ) Yndm - electromagnetic field strength at the location of the three-element electromagnetic field d-sensor at the η-measurement point, created by m-communication in the PLANE parallel to the XZ plane and along the Y axis, respectively; Κ ΧΖ (1 , K Yd is the conversion coefficient of the device of the XZ and Y channel of the d-sensor, respectively; I m is the current in m-communication; ao t is the required distance to the passage of m-communication from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point in a plane parallel to the XZ plane, parallel to the communication line; уо t is the distance from the first electromagnetic field sensor at the first measurement point to the place of m-communication along the Y axis, orthogonal to the XZ plane; b „d is the known distance by which d is the electromagnetic sensor fields shifted to η-measurement point from the first measurement point along the Y axis; f „d is the known distance by which the d-sensor of the electromagnetic field is displaced at the η-measurement point from the first sensor at the first point in the plane parallel to the XY plane, perpendicular to the communication line, at on the basis of the expressions for the electromagnetic field strength at the point of the d-sensor and at the η-point of measurements determine the distance to the passage of m-communications in a plane parallel to the XZ plane and the depth based on solving a system of nonlinear equations with unknowns - ao t , yo t , 1 t , in which the number of measurements is equal to or greater than the number of unknowns, and the amount of data received from the sensors is greater than or equal to the number of unknowns.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что глубину залегания и расстояние, по крайней мере, до одной коммуникации определяют на основе решения нелинейных уравнений методами наименьших квадратов и регрессионными методами в соответствии с выражениями для напряженности электромагнитного поля при помощи блока обработки устройства определения глубины залегания и расстояния до места прохождения подземной коммуникации, при этом глубину залегания коммуникации относительно уровня грунта определяют как разницу глубины залегания коммуникации относительно первого датчика в первой точке измерения и высоты над уровнем грунта первого датчика в первой точке измерения.  8. The method according to p. 1, characterized in that the depth and distance of at least one communication is determined based on the solution of non-linear equations by least squares methods and regression methods in accordance with the expressions for the electromagnetic field strength using the processing unit of the determination device the depth and distance to the place of passage of the underground communication, while the depth of the communication relative to the ground level is determined as the difference in the depth of communication relative regarding the first sensor at the first measurement point and the height above the ground level of the first sensor at the first measurement point.
9. Способ по п. п. 2 или 8, отличающийся тем, на основе изменения величины и знака измеренных значений электромагнитного поля определяют направление расположения коммуникации.  9. The method according to claim 2 or 8, characterized in that, on the basis of a change in the magnitude and sign of the measured values of the electromagnetic field, the direction of the location of the communication is determined.
10. Устройство для определения места прохождения и глубины залегания подземных коммуникаций для выполнения способа по п.п. 1-9, содержащее источник переменного тока, подключаемый, по крайней мере, к одной коммуникации, блок датчиков, содержащий, по крайней мере, один датчик электромагнитного поля, и корпус, в котором расположены, по крайней мере, один предусилитель для каждого датчика электромагнитного поля, по крайней мере, один АЦП, соединенный с соответствующим предусилителем, индикатор, блок обработки, блок питания, коммутатор реперных точек, блок памяти расстояния между реперными точками и блок памяти величины электромагнитного поля в реперных точках, при этом блок датчиков соединен с предусилителем, блок питания выполнен с возможностью подачи питания блоку датчиков, предусилителю, блоку обработки и индикатору, а блок обработки соединен с предусилителем через АЦП, индикатором, коммутатором реперных точек, блоком памяти расстояния между реперными точками и блоком памяти величины электромагнитного поля в реперных точках.  10. Device for determining the location and depth of underground utilities to perform the method according to paragraphs. 1-9, comprising an alternating current source connected to at least one communication, a sensor unit comprising at least one electromagnetic field sensor, and a housing in which at least one preamplifier for each electromagnetic sensor is located field, at least one ADC connected to the corresponding preamplifier, indicator, processing unit, power supply, switch for reference points, memory unit for the distance between reference points and memory unit for the magnitude of the electromagnetic field in reference points, at the sensor unit is connected to the preamplifier, the power supply unit is configured to supply power to the sensor unit, preamplifier, processing unit and indicator, and the processing unit is connected to the preamplifier through an ADC, indicator, reference point switch, memory unit of the distance between the reference points and the electromagnetic unit Fields at reference points.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что в качестве датчиков электромагнитного поля применены одноэлементный, двухэлементный или трехэлементный датчики электромагнитного поля, измеряющие напряженность электромагнитного поля вдоль одной оси, в плоскости или в точке пространства, соответственно, и содержащие чувствительные элементы. 11. The device according to p. 10, characterized in that the single-element, two-element or three-element electromagnetic field sensors are used as electromagnetic field sensors, which measure the electromagnetic field strength along one axis, in a plane or at a point in space, respectively, and containing sensitive elements.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что блок датчиков расположен вне или в корпусе. 12. The device according to p. 10, characterized in that the sensor unit is located outside or in the housing.
13. Устройство по п. 10, отличающийся тем, что при наличии в блоке датчиков более одного датчика электромагнитного поля, датчики в блоке разнесены на заранее фиксированные заданные расстояния друг от друга.  13. The device according to p. 10, characterized in that if there are more than one electromagnetic field sensor in the sensor block, the sensors in the block are spaced apart at predetermined predetermined distances from each other.
14. Устройство по п. 10, отличающийся тем, что в качестве коммутатора применен переключатель на панели прибора, при этом в память прибора введены фиксированные значения расстояний, соответствующие последовательности нажатия переключателя.  14. The device according to p. 10, characterized in that the switch on the instrument panel is used as a switch, while fixed values of distances are entered into the device memory that correspond to the sequence of pressing the switch.
15. Устройство по п. 14, отличающийся тем, что переключатель выполнен с возможностью запуска начала измерения в первой точке, фиксации последующих точек измерения, остановки измерения и синхронизации измерений по времени при помощи таймера, а промежуточные расстояния между точками измерения вычисляются по предварительно занесенному в память алгоритму.  15. The device according to p. 14, characterized in that the switch is configured to start the measurement at the first point, fix the subsequent measurement points, stop the measurement and synchronize the measurement in time using a timer, and the intermediate distances between the measurement points are calculated by pre-entered in memory algorithm.
16. Устройство по п. 10, отличающийся тем, что дополнительно содержит измеритель расстояния, соединенный с блоком обработки.  16. The device according to p. 10, characterized in that it further comprises a distance meter connected to the processing unit.
17. Устройство по п. 16, отличающийся тем, что в качестве измерителя расстояния применена мерная планка, связанная с устройством и содержащая метки фиксируемых расстояний, занесенных в память прибора.  17. The device according to p. 16, characterized in that as a distance meter a measuring bar is applied, associated with the device and containing marks of fixed distances recorded in the device memory.
18. Устройство по п. 16, отличающийся тем, что в качестве измерителя расстояния применено мерное колесо.  18. The device according to p. 16, characterized in that a measuring wheel is used as a distance meter.
19. Устройство по п. 16, отличающийся тем, что в качестве измерителя расстояния применен акселерометр, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  19. The device according to p. 16, characterized in that an accelerometer is used as a distance meter, when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
20. Устройство по п. 16, отличающийся тем, что в качестве измерителя расстояния применена комбинация приборов, выполненных с возможностью дополнительного измерения углов поворота оси измерения датчиков электромагнитного поля и включающих в себя акселерометр, альтиметр, магнетометр, электронный гироскоп, соединенные с блоком обработки, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  20. The device according to p. 16, characterized in that as a distance meter, a combination of devices is used, made with the possibility of additional measurement of the rotation angles of the measurement axis of the electromagnetic field sensors and including an accelerometer, altimeter, magnetometer, electronic gyroscope connected to the processing unit, when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
21. Устройство по п. 16, отличающийся тем, что в качестве измерителя расстояния применена GPS система, при фиксации промежуточных точек по предварительно занесенному в память алгоритму.  21. The device according to p. 16, characterized in that a GPS system is used as a distance meter when fixing intermediate points according to a previously stored algorithm.
PCT/RU2016/000541 2016-03-22 2016-08-12 Determining depth of and distance to communications lines WO2017164765A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110439A RU2635402C2 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Method for determining burial depth and distance down to utility lines and device for its implementation
RU2016110439 2016-03-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017164765A1 true WO2017164765A1 (en) 2017-09-28

Family

ID=59900643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000541 WO2017164765A1 (en) 2016-03-22 2016-08-12 Determining depth of and distance to communications lines

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2635402C2 (en)
WO (1) WO2017164765A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2762705C1 (en) * 2021-05-24 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable
RU2762849C1 (en) * 2021-04-13 2021-12-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699379C1 (en) * 2019-01-31 2019-09-05 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОАС-СК» Method for determination of depth of occurrence and distance to point of passage of communications
RU2713104C1 (en) * 2019-04-12 2020-02-03 Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОАС-СК» Method of determining point of passage and depth of communication and device for its implementation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4542344A (en) * 1983-09-02 1985-09-17 Corrosion Logging Service International Detecting buried pipeline depth and location with electromagnetic triangulation
US5093622A (en) * 1989-03-17 1992-03-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method and apparatus for determining direction to and position of an underground conductor
RU2352963C1 (en) * 2007-07-24 2009-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Method for detection of distance to cable located in earth and depth of its location
US20140312904A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-23 Takachiho Sangyo Co., Ltd. Method of locating the position of linear objects

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6737867B2 (en) * 2001-08-22 2004-05-18 Merlin Technology, Inc. Locating arrangement and method using boring tool and cable locating signals
TWI269866B (en) * 2005-10-07 2007-01-01 Ind Tech Res Inst Magnetic position finder of dynamic mechanism and pipeline positioning method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4542344A (en) * 1983-09-02 1985-09-17 Corrosion Logging Service International Detecting buried pipeline depth and location with electromagnetic triangulation
US5093622A (en) * 1989-03-17 1992-03-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method and apparatus for determining direction to and position of an underground conductor
RU2352963C1 (en) * 2007-07-24 2009-04-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Method for detection of distance to cable located in earth and depth of its location
US20140312904A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-23 Takachiho Sangyo Co., Ltd. Method of locating the position of linear objects

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
RU2762849C1 (en) * 2021-04-13 2021-12-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable
RU2762705C1 (en) * 2021-05-24 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016110439A (en) 2017-09-26
RU2635402C2 (en) 2017-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017164765A1 (en) Determining depth of and distance to communications lines
CN108873086B (en) A method of using geomagnetic total field gradient array to locating magnetic objects
US10712467B2 (en) Underground utility line detection
CN110849338B (en) Control network measuring method
BRPI0618149A2 (en) methods for estimating error in measured data from controlled source electromagnetic prospecting of a subsurface region and for producing hydrocarbons from a subsurface region
Hui et al. A novel line scan camera calibration technique with an auxiliary frame camera
CN107085240B (en) Slope magnetofluid detection system and method
Chow et al. Point-based versus plane-based self-calibration of static terrestrial laser scanners
Häuselmann UIS mapping grades
CN109883415A (en) A kind of rotating excitation field localization method based on trigonometric function fitting
US7386942B2 (en) Method and apparatus for mapping the trajectory in the subsurface of a borehole
CN105865349A (en) Large-scale building displacement monitoring method
CN109631754A (en) A kind of method and relevant apparatus of the calibration of measuring device coordinate system
US10094947B2 (en) System and method for locating underground lines using antenna and positioning information
CN104199056B (en) Positioning detector
CN109212598A (en) Three-dimensional space secondary localization method based on direct wave inverting
KR101730481B1 (en) A route detection equipment for underground utilities and server for providing location information
KR102531232B1 (en) Method and System for GPR Investigating on the basis of LiDAR and Positioning Information
CN110082611A (en) A kind of localization method of field measurement device
CN109085626A (en) A kind of localization method and device
US7539577B2 (en) Method of data acquisition during survey of buried linear conductors
Rosenholm Empirical investigation of optimal window size using the least squares image matching method
Osada et al. Gauss–Helmert model for total station positioning directly in geocentric reference frame including GNSS reference points and vertical direction from earth gravity model
Catelani et al. Effects of inaccurate electrode positioning in subsurface resistivity measurements for archeological purposes
KR102501052B1 (en) Method and System Investigating Underground Structures by GPR on the basis of Positioning Information

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16895630

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16895630

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1