[發明專利]一種大氣腐蝕等級圖繪制方法

有效

• 申請號: 201711131439.8
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN108020501B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 高巖;黃俊聰;鄭志軍;孟曉波;猶珀玉;劉發勇;廖永力;李銳海;吳新橋
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;南方電網科學研究院有限責任公司;貴州電力設計研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01D21/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

1.一種大氣腐蝕等級圖繪制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、大氣腐蝕速率數據收集：通過現場暴露試驗，包括輸電桿塔現場掛片、掛片回收和清洗以及掛片腐蝕速率計算，從而獲得各個現場暴露試驗點的實測大氣腐蝕速率數據；

S2、氣象環境數據收集：收集大氣腐蝕等級圖繪圖區域各個氣象站點的氣象環境數據，收集對象包括各個氣象站點的坐標、溫度、相對濕度以及二氧化硫、二氧化氮和臭氧的濃度，并計算溫度、相對濕度以及二氧化硫、二氧化氮和臭氧濃度的年平均數值；

S3、劑量響應函數模型建立：運用回歸分析方法，建立大氣腐蝕速率數據和氣象環境數據間的函數模型1；公式為：

ML＝8.484×10^-6·T^0.485·Rh^2.719·SO₂^0.413·O₃^0.460·NO₂^0.261

其中，ML表示大氣腐蝕速率，單位為g·m^-2·y^-1；T表示溫度，單位為℃；Rh表示相對濕度；SO₂表示二氧化硫的濃度，單位為μg/m³；O₃表示臭氧的濃度，單位為μg/m³；NO₂表示二氧化氮的濃度，單位為μg/m³；

建立污染源影響大氣腐蝕速率的函數模型2；公式為：

ML＝-A·lnD_w+B

其中，ML表示大氣腐蝕速率，單位為g·m^-2·y^-1；A、B為污染源腐蝕系數；D_w表示距離污染源的距離，單位為km；當污染源為重度污染時，A＝63.78，B＝99.063；當污染源為中度污染時，A＝32.64，B＝55.71；當污染源為輕度污染時，D_w的取值范圍為0～1.5，A＝0，B＝25；

建立海洋影響大氣腐蝕速率的函數模型3；公式為：

ML＝A·D_s^-B

其中，ML表示大氣腐蝕速率，單位為g·m^-2·y^-1；A、B為污染源腐蝕系數；D_s表示距離海岸線的距離，單位為m；污染源腐蝕系數A＝1.119×10⁶，B＝0.984；

S4、大氣腐蝕等級圖繪制操作：根據步驟S3的三個函數模型和GB/T19292.1-2003標準中的大氣腐蝕等級劃分，運用ArcGIS軟件中的統計分析模塊、地圖疊加分析模塊、重分類模塊繪制大氣腐蝕等級圖；具體過程為：步驟1、將收集的大氣腐蝕等級圖繪圖區域各個氣象站點的原始氣象環境數據矢量化，將原始氣象環境數據根據函數模型1計算出大氣腐蝕速率，并通過氣象站點坐標生成矢量點文件，矢量點文件坐標系為WGS84；

步驟2、通過ArcGIS軟件中的統計分析模塊，采用克里金插值法對步驟1中根據函數模型1計算出的大氣腐蝕速率數據結合通過現場暴露試驗得到的大氣腐蝕速率數據進行空間插值，得到大氣腐蝕等級圖的底圖；

步驟3、對污染源的坐標根據函數模型2以反距離權重插值法進行空間插值，以50個大氣腐蝕變化量為間距，根據不同程度的污染源進行緩沖生成矢量面文件，并轉為矢量線文件，再由矢量線文件生成矢量點文件，根據不同距離的污染源分別賦值，運用反距離權重插值法對矢量點文件進行空間插值；

步驟4、運用地圖疊加分析模塊，將步驟3中的插值結果與步驟2中的插值結果數據進行空間疊加運算，再依據海洋影響大氣腐蝕速率的函數模型3的遞減規律，采用每50個腐蝕速率遞減量的距離為一個緩沖區，得到各緩沖區的大氣腐蝕等級值，并以多環區的腐蝕值進行空間插值計算，生成連續的海洋影響下大氣腐蝕速率數據，并根據GB/T19292.1-2003《金屬和合金的腐蝕大氣腐蝕性分類》，將大氣腐蝕從低至高劃分為6個等級，分別為：C1-干凈、C2-輕微、C3-中度、C4-嚴重、C5-非常嚴重、Cx-極其嚴重，根據上述分級標準進行腐蝕等級的劃分，從而生成最終的大氣腐蝕等級圖；

S5、電力輸電系統數據植入：對輸電線路桿塔、變電站、電廠和行政分區的地理信息數據進行矢量化處理，將所有進行矢量化處理后的數據的坐標系統一，并進行圖形符號的配置，生成適用于電力輸電系統的大氣腐蝕等級圖。