[发明专利]一种基于内源式EIT的接地网腐蚀诊断方法

摘要

本发明公开了一种基于内源式EIT的接地网腐蚀诊断方法，通过向接地网循环注入一小电流，测量接地网引下线的电位，运用采集到的电位数据和注入的电流大小以及对应的几何位置，建立相应的接地网场域电阻率分布的逆问题模型，运用施加正则化的牛顿迭代算法对逆问题进行求解，得到接地网场域的电阻率分布，进行图像处理后形成接地网场域的电阻率分布图像，通过图像就可以判断接地网的腐蚀状态和断裂情况。整个诊断方法无破坏、不需开挖、成本低，可以实验接地网的腐蚀诊断和状态评估。

主权项

1.一种基于内源式EIT的接地网腐蚀诊断方法，包括以下步骤：(1)将整个接地网支路导体和土壤分离，建立接地网模型，将接地网模型分为若干小块，并对各小块中的接地引下线进行编号；(2)对任一接地引下线注入电流I，采集其余引下线的电位数据V，直至完成所有接地引下线注入电流并采集获得相应的电位数据；(3)建立腐蚀诊断的逆问题模型，如下：U(ρ)＝[U₁₁ U₁₂ … U_1N … U_N1 U_N2 … U_NN]^TV＝[V₁₁ V₁₂ … V_1N … V_N1 … V_N2 … V_NN]^T其中，E(ρ)表示电阻率ρ的函数，U(ρ)表示正问题计算得到的电位，V表示测量电位，N测量电极的个数；(4)对所述逆问题模型施加改进的Tikhonov正则项，E(ρ)＝||U(ρ)‑V||²+α||L·(ρ‑ρ₀)||²α表示正则化参数，L表示正则化矩阵，正则化矩阵为对角元素递增的矩阵，即L＝diag(l₁,l₂,l₃…l_i)，ρ表示场域电阻率分布，ρ₀表示初始电阻率分布；(5)采用牛顿迭代算法求解施加了正则化的逆问题模型，因此Tikhonov正则化牛顿迭代算法的迭代格式为：式中：表示雅克比矩阵J_k的转置，将电压对电阻率的导数组成的矩阵定义为雅克比矩阵，U(ρ^(k))表示正问题第k次的计算电位，ρ^(k)表示第k次迭代的电阻率分布；(6)将步骤(5)的求解结果结合步骤(1)中的接地网模型，进行归一化成像，得到腐蚀诊断成像结果。