[发明专利]周期性动态直流干扰分析方法

说明书

一种周期性动态直流干扰分析方法，步骤包括：时段设定、设定参考数据、数据采集、数据处理、相关性计算和相关性判定。本发明实施例将各个时间分段中通电电位的时段通电电位标准差与参考数据的数据集进行相关系数计算，确定两者之间的相关度，并根据相关度确定是否存在干扰，从而能够根据干扰的存在与否确定恒电位仪的工作模式，避免恒电位仪没有采取合适的工作模式而频繁输出振荡或失控，提高恒电位仪的使用寿命，并且保证管道阴极保护效果良好。

技术领域

本发明属于阴极保护环境评估技术领域，尤其涉及一种周期性动态直流干扰分析方法。

背景技术

管道采用强制电流阴极保护的方式进行防腐时，常受到直流杂散电流的干扰。按照相关国家及行业标准，当受保护管道确定存在直流干扰时，阴极保护电位准则与未受干扰时存在差异。地铁杂散电流干扰是动态直流杂散电流干扰中的一种类型，其干扰特征在于受干扰管道通电电位在地铁时段内呈现偏离平均值的不规律波动。现有强制电流阴极保护恒电位仪一般采用恒通电电位的控制模式，当受保护管道存在电位波动时，会造成恒电位仪频繁调节，产生输出振荡或失控现象，进而容易造成恒电位仪的损坏。而当恒电位仪采用恒电流的控制模式时，虽然抑制了恒电位仪输出振荡，但无法根据管道保护情况实时调整恒电位仪输出。因此，当受保护管道存在动态直流干扰时，当前恒电位仪的控制模式无法满足实际控制需求，导致管道保护状态欠佳。

发明内容

针对相关技术中存在的不足之处，本发明提供了一种周期性动态直流干扰分析方法，通过分析目标时间段内杂散电流干扰的存在与否以及其影响程度，实现恒电位仪工作模式及输出参数的实时按需调整，解决当前动态直流干扰下恒电位仪运行出现的输出振荡或失控进而导致管道阴极保护效果欠佳的问题。

本发明提供一种周期性动态直流干扰分析方法，包括如下步骤：

时段设定：将设定的目标时间段平均分成N个时间分段；

设定参考数据：将每个时间分段的参考数据设定为该时间分段中干扰发生的时间长度与该时间分段总时间长度的比值；

数据采集：采集并记录目标时间段中管道上的通电电位；

数据处理：计算每个时间分段中通电电位的时段通电电位标准差；

相关性计算：根据全部时间分段的参考数据以及通电电位的时段通电电位标准差计算皮尔逊相关系数r；

相关性判定：当r＞R时，则判定干扰存在；当r≤R时，则判定干扰不存在；其中，R为相关性系数。

本技术方案通过将各个时间分段中的时段通电电位标准差与参考数据的数据集进行相关系数计算，确定两者之间的相关度，并根据相关度确定是否存在动态直流干扰，从而能够根据干扰的存在与否确定恒电位仪的工作模式，保证管道阴极保护效果良好。

在其中一些实施例中，数据处理步骤中，时间分段T_i的时段通电电位标准差为σ_i，i为1到N的自然数；

其中，m为时间分段T_i中测得通电电位的数量，x_j为时间分段T_i中第j个通电电位；j为1到m的自然数，为时间分段T_i中所有通电电位的平均值。

本技术方案通过均方根公式实现时段通电电位标准差的计算。

在其中一些实施例中，数据采集步骤中，等时间间隔采集每个时间分段中管道上的通电电位。本技术方案通过等间隔测量，使获得的时段通电电位标准差能够更加充分表示该时间分段中通电电位的变化状况。

在其中一些实施例中，数据采集步骤中，每个时间分段中至少采集3个通电电位。本技术方案保证每个时间分段中所采集通电电位能够体现该时间分段中通电电位的变化情况。