[发明专利]阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及埋地管道阴极保护技术领域，特别涉及阴极保护测量技术，是一种阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法。

背景技术

目前，阴极保护是埋地钢质管道腐蚀控制的关键手段之一。阴极保护电位检测设备是通过在埋地钢质管道路由某些位置上的地面装置实施真实保护电位的测量，参照-850mV的判别标准，完成管道阴极保护的有效性评价。

远程阴极保护电位检测设备由一个高精度的信号调理电路板、A/D转换器、单片机控制远程保护电流通/断装置、信息远传DTU、Cu/CuSO₄半参比电极和远端的信息显示记录计算机系统等设备组成。实施远程阴保电位检测时，通过控制计算机下达检测指令，单片机控制断开阴极保护电源输出，它以特定的周期（如，通12秒/断3秒）(ON/OFF)阴极保护电流为管道提供一个检测电流信号。检测装置在信号断后的一段时间内(如50mS)，通过信号调理板对信号进行调理、放大，确定最为合适的时刻来对管道沿线的阴保电位进行准确测试。

在管道真实保护电位检测系统中，检测电位的合适时刻是必须要保证的。传统的信息采集设备必须备有GPS引擎，来实现记录时刻与保护电流通断的严格同步。这种方法要求每个检测装置上必须都配有GPS接收单元，在能够良好地接收GPS信号的条件下工作，因而设备的总体成本较高。

此外，检测记录的ON/OFF电位是通过远程装置中的继电器对管道保护电流进行严格的周期中断来产生的，测得的电位信号波形也应该是具有严格周期性的。但是，由于管道系统中管体的电抗和极化作用，以及受大地电流或杂散电流的干扰等因素，可能会破坏记录仪采样信息的明显周期性。由于信息测量装置与电流通断装置是采用不同的系统时钟，尽管当前的系统时钟精度都很高，但由于误差积累的原因，长时间记录的过程势必会产生无法接受的定时误差。这个误差表现为检测周期与CP电流通断周期的定时偏移，从而导致所记录管道ON/OFF电位的测量错误。

检测信号的相关分析方法在埋地管道漏水测试方法中常用的是信号分析方法。漏水相关仪是通过在管道上可能漏水点的两侧，安装两个漏水噪音传感器来接收漏水点发出的振动噪音信号，通过对两个信号的相关性分析计算，得出漏水噪音信号传导到每个传感器位置时的时间延迟(时间差)。已知两个传感器之间的精确距离和振动波在管道上的传播速度，就可以计算出漏水点的距离值。使用的公式为：

漏水点距离传感器的距离=(传感器间距离-时间延迟*波速)/2。

在管道上方的地面上，应用相关分析方法通过电位波形相关分析，得出地面上电位波形与管道远端阴极保护电流的电流断流器发出的阴极保护电流波形的相关性，进而计算出检测信息记录仪与断流器中断周期之间的时间差，需要解决埋地管道由于分布电感和电容对波形产生的畸变、以及管道上众多可能干扰因素对检测信号波形产生的干扰等问题。

此外，对地面电位信号数值序列进行波形识别时，对于单一波形无法进行相关分析。必须建立一个与电流通断装置发出信号的标准波形有高度一致性的波形数值样本，应用其与检测信号波形进行相关分析，才能够有效识别出阴极保护电位的真实模式,在持续测量中自动校正不同系统之间的时钟漂移，确定准确的采样时间,达到提高设备的抗干扰能力、减少检测设备的复杂程度的目的。

发明内容

本发明的目的是：提供一种阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法，利用相关分析的数学方法、微弱电位信号采集、模式识别、嵌入式系统等，解决在管道真实阴极保护电位检测系统的信号采集过程中不同检测设备模块之间的信号精确同步及时钟漂移的问题；取代当前检测装置中GPS卫星信号的同步方法。

本发明采用的技术方案是：阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法,含有以下步骤;

步骤A、采用饱和硫酸铜参比电极（Cu/CuSO₄、CSE）的电位传感器，埋设在距管道2.5～3.5米等深的土壤中；或放置在地表的土壤中，充分湿润保证良好的电性接触。在管道上阴极保护的信号采集点处，将管道上的相对参比电极的保护电位进行采集。在信号处理的前端进行弱信号的调理、工频干扰的滤波、同比例放大后，在信号采集板上，由16位的AD芯片进行模数转换。信号的采集范围覆盖一个阴保电流的通断周期。采集过程的时间间隔根据中断周期的长度计算得出。采集的电位信号为128个采样点。存入待分析数值数组。