[发明专利]埋地金属管道防护层健康状况诊断、预警及缺陷定位方法

权利要求书

1.一种埋地金属管道阴极保护电位精确测量方法，其特征在于，包括下列步骤：

确定N天为管道防护层健康诊断周期，电位测量仪表每天采样24次，即每小时采样一次，其余时间仪表处于睡眠状态，无线通信模块断电；定时时间1小时到，每个管道阴极保护电位采集模块周期地采样对应的测试桩上的阴极保护电位256次(采样周期0.1秒)，将采样值平均后存于内存单元；一天24小时重复上述过程24次，24小时采样结果的均值作为当天的测量结果；N天24*N次采样结果的均值作为本次阴极保护电位的测量结果。

2.一种电位测量仪表微功耗的实现方法，其特征在于，包括下列步骤：

电位测量仪表在非采样期间处于睡眠状态，无线通信模块在非通信期间处于断电状态；由电位测量仪表的微处理器控制无线通信模块的电源，当需要进行数据传输时，打开无线通信模块的电源，数据通信结束后，关闭无线通信模块的电源，同时仪表进入睡眠状态，以此实现电位测量仪表的微功耗。

3.一种埋地金属管道防护层质量评价方法：其特征在于，包括下列步骤：

(1)精确测量管道通电点电位E₀，确定沿管道各个测试桩距通电点的距离L₁，L₂，L₃，L₄……L_N，测量管道沿线各个测试桩上的阴极保护电位E(L_i)；

(2)根据E₀和L₁，L₂，L₃，L₄……L_N，以及仪表的测量误差，计算表2中4种防护层横向绝缘电阻在不同管段的测量误差其中，R取值10000Ωm²，5000Ωm²，3000Ωm²和1000Ωm²四种；

(3)根据公式(1)和实测通电点电位E₀、各个测试桩的阴极保护电位E(L_i)及其距通电点的距离L₁，L₂，L₃，L₄……L_N，计算通电点到各个测试桩的电位衰减系数α_i；

(4)根据公式(2)

计算通电点到各个测试桩的单位长度防护层横向绝缘电阻R_i；

(5)根据公式(3)

计算相邻测试桩之间的单位长度防护层横向绝缘电阻R_N-1，N；

(6)根据R_N-1，N和评价管段防护层的健康状况：

防护层状态 优：绝缘电阻大于等于

防护层状态 优与良之间：绝缘电阻介于和之间；

防护层状态 良：绝缘电阻介于和之间；

防护层状态 良与中之间：绝缘电阻介于和之间；

防护层状态 中：绝缘电阻介于和

防护层状态 中与差之间：绝缘电阻介于和

防护层状态 差：绝缘电阻介于和

防护层状态 差与劣之间：绝缘电阻介于和

防护层状态 劣：绝缘电阻小于。

4.埋地金属管道防护层安全预警及缺陷定位方法，其特征在于，包括下列步骤：

假定前一次管道阴极保护电位测量结果为EPOld[i]，i＝1……N，i为管道测试桩桩号，N为距管道通电点最远测试桩的桩号；最新一次管道阴极保护电位测量结果为EPNew[i]；L[i]为各个测试桩距管道通电点的距离；

1)计算新旧两次管道阴极保护电位测量值的差：

deltaE[i]＝EPOld[i]-EPNew[i]；

2)判断哪个测试桩电位下降最大：

a.如果是1#测试桩阴极保护电位下降最大且大于阈值，则1^#和2^#测试桩之间管段一定程度上出现了防护层缺陷，缺陷位置在1^#和2^#测试桩之间，记：

err1＝1；err2＝2；

E1＝deltaE[1]；E2＝deltaE[2]；

L1＝L[1]；L2＝L[2]；

b.如果是N^#测试桩阴极保护电位下降最大(N^#桩为管道末尾)，且大于阈值，则N-1^#和N^#桩之间管段一定程度上出现了防护层缺陷，缺陷位置在N-1^#和N^#桩之间，记：

err1＝N-1；err2＝N；

E1＝deltaE[N-1]；E2＝deltaE[N]；

L1＝L[N-1]；L2＝L[N]；

c.否则，如果deltaE[i+1]＞deltaE[i]，则管道缺陷发生在第i^#桩和第(i+1)^#桩之间管段，记：

err1＝i；err2＝i+1；

E1＝deltaE[i]；E2＝deltaE[i+1]；

L1＝L[i]；L2＝L[i+1]；

否则，第(i-1)^#桩和第i^#桩之间管段一定程度上出现了防护层缺陷，缺陷位置在第(i-1)^#桩和第i^#桩之间，记：

err1＝i-1；

err2＝i；

E1＝deltaE[i-1]；E2＝deltaE[i]；

L1＝L[i-1]；L2＝L[i]；

3)定位，err[1]＝err1；err[2]＝err2；err[1]和err[2]为管道防护层缺陷预警管段对应的测试桩桩号；记

tempE＝E1+E2；tempE为两相邻测试桩的电位变化累加和；

tempL＝L2-L1；tempL为相邻测试桩之间的距离；

如果(E1＜E2)，则maxE＝E2；Location＝tempL*maxE/tempE；

否则maxE＝E1；

Location＝tempL*maxE/tempE；Location即为距缺陷管段前一号桩的距离。