[發明專利]消除PCM電流對CIPS電位檢測干擾處理系統及方法

在審

• 申請號: 202210738925.0
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114875417A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 郝子瑜;惠楠;宋洪昌;楊慶瑞;王璟
• 申請（專利權）人: 天津市濱海新區檢驗檢測中心
• 主分類號: C23F13/22
• 分類號: C23F13/22;C23F13/04
• 代理公司: 北京繪聚高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11832
• 代理人: 羅碩

1.一種消除PCM電流對CIPS電位檢測干擾處理系統，其特征在于，包括GNSS衛星、CIPS密間隔電位檢測設備、管道真實保護電位測量裝置、PCM信號發射機；

其中，所述管道真實保護電位測量裝置包括微處理器、衛星模塊、程序數據存儲器、AD信號轉換模塊、電位信號調理模塊；

其中，PCM信號發射機用于給管道施加定位和防腐層檢測的電流信號；所述GNSS衛星用于秒脈沖同步信號；在管道上不同位置點的電流源處安裝帶有衛星同步斷流器的所述CIPS密間隔電位檢測設備；

其中，所述CIPS密間隔電位檢測設備安裝設置衛星同步斷流器；所述衛星同步斷流器具有單獨的衛星天線；所述衛星同步斷流器預設間隔通斷時間周期，即在第一時間周期內接通，隨后進入第二時間周期斷開往復循環執行；所述CIPS密間隔電位檢測設備的控制器用于對接收同一個GNSS衛星發送的GNSS時間信號并進行識別，基于秒脈沖信號立即啟動所述衛星同步斷流器按照所述預設間隔通斷時間周期通過內部的固態繼電器來通斷管道上所有給管道施加電流的各種電流源；

所述管道真實保護電位測量裝置與所述CIPS密間隔電位檢測設備建立通信連接；所述管道真實保護電位測量裝置識別所述CIPS密間隔電位檢測設備上的衛星同步斷流器發送的接通的時序時刻，斷開的時序時刻；

所述管道真實保護電位測量裝置用于在執行帶PCM電流的埋地鋼質管道的通電位測量時，在衛星同步斷流器發送的斷開的時序時刻之前的第一預設間隔時間時刻進行通電位測量；

所述管道真實保護電位測量裝置還用于在執行帶PCM電流的埋地鋼質管道的斷電位測量時，在衛星同步斷流器發送的斷開的時序時刻之后的第二預設間隔時間時刻進行斷電位測量；

所述管道真實保護電位測量裝置用于在衛星同步斷流器發送的斷開的時序時刻之前的第一預設間隔時間時刻進行通電位測量時，同時在接到斷開的時序時刻的秒脈沖后，以按照預設固定的AD采樣頻率持續采集一個長周期的電位數值, 計算所有采集值的算數平均值，即可得到消除了PCM電流干擾的管道陰極保護的“通”電位值；

所述管道真實保護電位測量裝置還用于在執行帶PCM電流的埋地鋼質管道的斷電位測量時，在衛星同步斷流器發送的斷開的時序時刻之后的第二預設間隔時間時刻進行“斷”電位測量：具體包括：

根據通電位的采樣數據，應用如下公式（1）計算出PCM正弦波電流在通電位采集起始時刻的初相：

其中：F為PCM低頻電流的頻率，等于4，單位為赫茲；

t₁為通電時間內的第一個采樣點的采樣時間，單位為秒；

t₂為通電時間內的第二個采樣點的采樣時間，單位為秒；

C₁為t₁與t₂時刻采樣得到的通電電位的比值；

在接收到衛星同步斷流器發送的斷開所述PCM正弦波電流的秒脈沖信號后，在PCM電流的正弦波相位為零的時刻下應用如下公式（2）確定該PCM電流信號與保護電流斷的時刻值τ，并同時確定τ時刻為第二預設間隔時間時刻；并在檢測系統發送的斷開的時序時刻之后的第τ時刻，采集多個采集數據點的斷電位；

當0.8π＜＜1.6π時，在關斷保護電流后100ms～200ms時刻，延遲后采集電位；

當＜＝0.8π時，在關斷保護電流后100ms以內，則延遲后采集電位；

當＞＝1.6π時，在關斷保護電流后200ms以后，則延遲后采集電位；

收集對多個采集數據點的斷電位計算平均值，作為陰極保護系統當前采集點處的斷的電位值。

2.根據權利要求1所述的消除PCM電流對CIPS電位檢測干擾處理系統，其特征在于，所述管道真實保護電位測量裝置中的微處理器為PIC24FJ256G型微處理器。

3.根據權利要求1所述的消除PCM電流對CIPS電位檢測干擾處理系統，其特征在于，所述管道真實保護電位測量裝置中的程序數據存儲器的容量為64K以上。

4.根據權利要求1所述的消除PCM電流對CIPS電位檢測干擾處理系統，其特征在于，所述PCM信號發射機用于給管道施加的電流信號的信號頻率為4Hz及128Hz。