[發明專利]基于北斗的管道動態直流干擾監測系統及風險評估方法

有效

• 申請號: 201710416301.6
• 申請日: 2017-06-06
• 公開（公告）號: CN107145685B
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 邢琳琳;杜艷霞;唐德志;高佳偉;張輝;胡義勇
• 申請（專利權）人: 北京市燃氣集團有限責任公司;北京科技大學;北京永逸舒克防腐蝕技術有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q50/06;H04L29/08
• 代理公司: 北京國之大銘知識產權代理事務所(普通合伙)11565
• 代理人: 朱曉蕾

技術領域

本發明涉及埋地金屬結構物的雜散電流監測技術，具體涉及一種基于北斗的管道動態直流干擾監測系統，以及管道受動態直流干擾被腐蝕的風險評估方法。

背景技術

隨著城市化進程的不斷推進，越來越多的埋地管道與軌道交通線路并行或者交叉鋪設，埋地管道面臨的動態直流干擾風險不斷升高，嚴重威脅著埋地管道、城市基礎設施的安全。對于本領域而言，對埋地管道動態直流干擾進行實時監檢測以及風險評估，可及時掌握埋地管道的運行狀態，為管理運營提供可靠依據。目前常用的對埋地管道動態直流干擾進行監檢測的方法是在某一條管線上取個別點進行動態直流的檢測，這種方法在實際應用中主要存在以下問題：檢測的準確性較低，往往與管道的實際情況不符；標準化程度較低，檢查片的大小、埋設位置、埋設深度，以及極化時間、斷電電位采集延遲時間、參比電極與極化試片的相對位置等均沒有統一標準；檢測工作主要是人工完成，需要處理大量的數據，工作效率較低，及時性較差。

發明內容

本發明的目的是提供基于北斗的管道動態直流干擾監測系統及風險評估方法，所述監測系統具有結構簡單、實施容易、精確度高、實時性強的優點，采用本發明可實現燃氣管網的智能化和可視化管理，降低燃氣管道的腐蝕風險，提高安全運行的可靠性；所述風險評估方法具有工藝簡單、實現方便、科學合理的優點。

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了基于北斗的管道動態直流干擾監測系統，包括分散布置且與燃氣管網中的測試樁對應設置的多個監測單元，以及與監測單元通訊連接的服務器單元，所述監測單元包括電位記錄儀、檢查片和參比電極，所述電位記錄儀帶有通斷電功能并集成有北斗定位模塊和信號收發模塊，所述檢查片和參比電極埋設于燃氣管道的一側并分別通過電纜與電位記錄儀連接，電位記錄儀通過測試樁中的陰極測試線與燃氣管道連接；電位記錄儀用于監測燃氣管道的斷電電位，并通過信號收發模塊將監測的電位參數以及北斗定位模塊的定位參數傳輸給服務器單元，服務器單元用于處理和顯示電位參數和定位參數。

進一步的，本發明基于北斗的管道動態直流干擾監測系統，其中，所述檢查片和參比電極的埋設深度與燃氣管道同深，檢查片的裸露面積為6.5～100cm²并使其裸露面背對燃氣管道。

進一步的，本發明基于北斗的管道動態直流干擾監測系統，其中，所述檢查片與燃氣管道之間的水平間距為0.1m～0.3m；所述參比電極與檢查片之間的水平距離為小于0.1m。

本發明還提供了基于北斗的管道動態直流干擾監測及風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、準備監測單元和服務器單元，其中，監測單元的數量與燃氣管網中測試樁的數量對應，每個監測單元均包括電位記錄儀、檢查片和參比電極，電位記錄儀具有通斷電功能并集成有北斗定位模塊和信號收發模塊；

二、讓各監測單元與燃氣管網中的測試樁對應設置，并使各監測單元與服務器單元通訊連接，其中，將檢查片和參比電極埋設于與測試樁對應的燃氣管道一側，并讓檢查片和參比電極通過電纜分別與電位記錄儀連接，同時讓電位記錄儀通過測試樁中的陰極測試線與燃氣管道連接；

三、各監測單元待檢查片極化后，讓電位記錄儀以設定的通斷電時間間隔轉換通斷電狀態并在每次斷電時以設定的延遲時間采集對應燃氣管道的斷電電位，讓信號收發模塊將監測的斷電電位參數以及北斗定位模塊的定位參數傳輸給服務器單元；其中，通斷電狀態是指檢查片與燃氣管道的連接與斷開；

四、根據各監測單元傳來的斷電電位參數，以及正于陰極保護電位準則不同程度的電位基準值和設定的評估周期，讓服務器單元對各監測單元對應的燃氣管道受動態直流干擾被腐蝕的風險等級進行評估；

五、讓服務器單元根據燃氣管網的基礎信息畫出燃氣管網圖，并根據監測單元傳來的定位參數將步驟四得到的風險等級評估結果標注在燃氣管網圖上，得到腐蝕風險云圖。

進一步的，本發明基于北斗的管道動態直流干擾監測及風險評估方法，其特征在于，在步驟一中，所述檢查片的裸露面積為6.5～100cm²；在步驟二中，所述檢查片和參比電極的埋設深度與燃氣管道同深，并使檢查片的裸露面背對燃氣管道，且使檢查片與燃氣管道之間的水平間距在0.1m～0.3m之間，使參比電極與檢查片之間的水平距離小于0.1m。

進一步的，本發明基于北斗的管道動態直流干擾監測及風險評估方法，其特征在于，在步驟三中，所述檢查片的極化時間為3～24h，所述通斷電時間分別為通電12s、斷電3s，所述延遲時間為200～300ms。