CN114606502B - 管道的保护电位的检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种管道的保护电位的检测方法及装置，包括：获取所述管道的断电电位；根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数；根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降；根据所述土壤IR降与断电电位，检测出所述管道的保护电位。如此，能够检测到准确的管道的保护电位，以有效保证管道处于保护状态。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种管道的保护电位的检测方法及装置。
背景技术
管道阴极保护主要采用强制电流恒电位仪系统进行保护，在日常维护过程中，主要通过巡线队人员每月对沿线测试桩管道保护电位进行检测。由于管道保护电位是评估管道保护状态的重要数据指标。基于此，为了保证管道保护状态检测的准确性，如何有效测得管道的保护电位成为了亟需解决的技术问题。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供了一种管道的保护电位的检测方法、装置及计算机存储介质。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种管道的保护电位的检测方法，所述方法包括：
获取所述管道的断电电位；
根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数；
根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降；
根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出所述管道的保护电位。
上述方案中，所述获取所述管道的断电电位，包括：
在所述管道的阴极保护电流断开时长小于预设时长内，测量得到所述管道的所述断电电位。
上述方案中，所述方法包括：
建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系；
所述根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数，包括：
根据所述断电电位与所述对应关系，确定所述断电电位对应的所述环境参数。
上述方案中，所述方法还包括：
通过输入控件，获取实验得到的实验断电电位与实验环境参数；
所述建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系，包括：
根据实验断电电位与实验环境参数，建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系。
上述方案中，所述根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降，包括：
根据所述管道的环境参数，从云端获取与所述管道的环境参数对应的所述土壤IR降。
上述方案中，所述方法还包括：
确定预设时段的天气信息，其中，所述预设时段至少包括当天一天的时段；
响应于所述天气信息指示土壤干旱，发出浇灌提示；
所述获取所述管道的断电电位，包括：
基于所述浇灌提示检测到浇灌后，获取所述管道的断电电位。
上述方案中，所述发出浇灌提示，包括一下至少之一：
发出浇灌的声音提示；
发出浇灌的显示提示。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现如上述所述的管道的保护电位的检测方法。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现如上述所述的管道的保护电位的检测方法。
上述实施例所提供的管道的保护电位的检测方法、装置、计算机设备及计算存储介质，相比现有技术中，通过获取所述管道的断电电位；根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数；然后根据管道的环境参数，确定管道所在环境的土壤IR降；最后根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出所述管道的保护电位。如此，能够得到更为准确的保护电位，进而能够及时确定所述管道的保护电位是否在标准范围内，为管道的阴极保护提供有利保障，进而有利于管道的维护。
附图说明
图1为本发明一实施例所提供的管道的保护电位的检测方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例所提供的管道的保护电位的检测方法的场景示意图；
图3为本发明一实施例所提供的管道的保护电位的检测装置的功能结构示意图；
图4为本发明一实施例所提供的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要理解的是，现有输送油料、天然气等气体及液体的钢制管道通常埋设于地下，因此需要设备具有相应的防腐措施防止管道腐蚀。现有的管道腐蚀主要通过设置防腐层及阴极保护等手段实现。其中，阴极保护的原理是通过恒电位仪或者牺牲阳极提供保护电流，使被保护的钢制管道作为阴极，抑制电子迁移而防止金属氧化。基于此，管道保护电位是评估管道保护的重要数据指标。然而，在相关技术中，检测的管道保护电位数值通常包含土壤的IR降，因此，为了得知管道保护电位是否符合标准，需要得到管道所在环境的IR降，然而不同环境条件下土壤的IR降不一致。基于此，如何检测得到准确的管道的保护电位，以有效保证管道处于保护状态成为了亟需解决的技术问题。
示例性的，以下结合说明书附图及具体实施例对本发明技术方案做进一步的详细阐述。
本发明实施例提供一种管道的保护电位的检测方法，由计算机设备执行，图1为本发明一实施例所提供的管道的保护电位的检测方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括以下步骤：
步骤101：获取管道的断电电位；
步骤102：根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数；
步骤103：根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降；
步骤104：根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出所述管道的保护电位。
需要说明的是，上述方法由计算机设备执行，通过计算机设备与用于检测管道的保护电位的相关的传感器或者万用表等电性连接。并基于用于检测管道的保护电位的相关的传感器或者万用表所检测到的检测数据进行数据计算处理，从而得到管道的保护电位。该计算机设备可以是手机、平板电脑、上位机或者任何具有数据通信以及数据处理的设备。
这里的管道，可以是天然气管道或者石油管道。当然，任何埋设在土壤内的用于传输资源的管道均可，在此不作任何限定。
这里，所述步骤101，即所述获取管道的断电电位，包括：在所述管道的阴极保护电流断开时长小于预设时长内，测量得到管道的断电电位。从而减少测量试片上的过度的去极化。需要说明的是，该预设时长可以是过度去极化所花费的时长，例如可以为24小时。
为了能够更好地理解本发明的实施例，以下对实施例中所涉及到专用技术术语进行解释说明。
自然电位：将金属放到电解质中，如土壤、金属、电解液界面上会形成双电层，该双电层之间的电压为自然电位。
可以理解的是，管道在施加阴极保护之前，测量的管道电位为自然电位。测量被保护管道之前，应该首先确认管道是在没有施加任何阴极保护措施的状态中，如果要测量的管道已经施加过一定量的阴极保护措施的就应该选择在完全断电24小时以后的情况下进行。接下来应该根据阴极保护设计进行测量接线，将电压表接地极连接在参比电极上，将电压表的正极与被保护管道连接。
通电电位：当阴极保护电源启用后，用参比电极和万用表测得的管道对地电位。
阴极极化：阴极保护电源启用后，电流会从突然中流向管道，导致金属与电解质界面上的双层充电，电压升高，把这种电压的改变量定义为阴极极化。因此，管道通常会需要进行阴极保护。
IR降：当阴极保护电流从土壤中流过时，土壤的电阻会产生电压降，把该电压称为IR降。
断电电位：阴极保护是否满足规范要求，是根据极化电位来判断的。为了获得管道的极化电位，瞬间中断阴极保护电流，此时，电位的读数中不含IR降。把这种断电瞬间测得的构筑物对电解质电位称为瞬时断电电位，其数值等于管道的极化电位。
参比电极：为了保证电位数据的稳定性和重要星，在电位测量时，万用表通过参比电极与电解液接触。土壤中常用的参比电极为饱和硫酸铜参比电极。
请参阅图2，图2为本发明一实施例所提供的管道的保护电位的检测方法的场景示意图，如图2所示，V1是管道的自然电位，V2是管道的阴极极化，V1+V2是管道的极化电位，数值上等于管道的断电电位，V1+V2+IR为管道的通电电位。
需要说明的是，通电电位是指在阴极保护系统投入运行的情况下，测得的管道电位，也就是本实施例所示的管道的保护电位。
这里，环境参数包括但不限于埋管道的土壤的土质条件、试片的埋设深度、天气信息；其中，天气信息可以理解为不同的天气导致的土壤湿度和温度不同。在一些实施例中，所述管道的环境参数可以是通过埋管道时采集的土壤进行测量得到。然而由于自然环境的可变因素，如果按照之前所采集的突然测量得到的环境参数来确定土壤IR降，显然所得到的IR降不准确，从而也会导致基于IR降得到的管道的保护电位也不准确，最终导致管道无法得到阴极保护，从而不利于管道的维护。
基于此，经过实验证明，断电电位与所述环境参数之间具有对应关系。
具体地，请参见表1，表1为测试桩的土质条件、埋深(埋设深度)以及天气因素中土质条件对断电电位的影响表，其中，测试桩是指安插有试片的位置，其中，试片是用于模拟运行中的例如天然气管道的。
表1
从表1可以看出，相同土质条件下，雨天检测的试片断电电位比晴天检测的断电电位更负；相同天气条件下，农田地段检测的试片断电电位比旱地检测的试片断电电位更负。
请参见表2，表2为测试桩的土质条件、埋深(埋设深度)以及天气因素中埋深对断电电位的影响表。
| 测试桩 | 土质条件 | 埋深 | 雨天断电电位数值 | 埋深 | 雨天断电电位数值 |
| FYFC004 | 农田 | 0.8m | -1.121 | 0.4m | -1.085 |
| FYFC006 | 农田 | 0.8m | -1.108 | 0.4m | -1.076 |
| FYFC002 | 旱地 | 0.8m | -1.059 | 0.4m | -1.030 |
| FYFC016 | 旱地 | 0.8m | -1.022 | 0.4m | -1.004 |
表2
从表2可以看出，相同土质条件下，试片埋设深度0.8m地段断电电位值比埋设深度0.4m地段断电电位值更负；农田地段断电电位值仍旧比旱地断电电位值更负。
请参见表3，表3为测试桩的土质条件、埋深(埋设深度)以及天气因素中图纸条件对断电电位的影响表。
| 测试桩 | 土质条件 | 晴天断电电位数值 | 埋深 | 晴天断电电位数值 |
| FYFC004 | 农田 | -1.115 | 0.4m | -1.075 |
| FYFC006 | 农田 | -1.089 | 0.4m | -1.048 |
| FYFC002 | 旱地 | -1.026 | 0.4m | -0.995 |
| FYFC016 | 旱地 | -1.008 | 0.4m | -0.978 |
表3
从表3可以看出，相同条件下，试片埋设深度0.8m地段断电电位比埋设深度0.4m地段断电电位更负；农田地段断电电位仍然比旱地断电电位更负。
如此，研究发现断电电位的数值与土壤IR降存在一定的对应关系。
基于此，在一些实施例中，所述方法包括：
建立所述断电电位与环境参数之间的对应关系；
所述步骤102，即所述根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数，包括：
根据所述断电电位与所述对应关系，确定所述断电电位对应的所述环境参数。
在一些实施例中，计算机设备可以通过输入控件，获取实验得到的实验断电电位与实验环境参数；所述建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系，可以包括：根据实验断电电位与实验环境参数，建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系。
这里的实验断电电位即可为实验过程中得到的断电电位；这里的实验环境参数即可为实验过程中所设定的环境参数。
如此一来，可以根据所检测到的断电电位得到实时的环境参数。
此外，由于管道的不同的所在环境对应的土壤IR降不同，在一些实施例中，会通过管道所在的环境从云端获取到对应环境的土壤IR降。
需要说明的是，管道的保护电位国标给出的范围是-0.85Vcse至-1.20Vcse。在一些实施例中，根据检测出的管道的保护电位，确定所述保护电位是否在国标范围内；若不在国标范围内，则发出维修提示。
本实施例中，通过获取管道的断电电位，并根据所述断电电位，确定管道的环境参数；然后根据管道的环境参数，确定管道所在环境的土壤IR降；最后根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出管道的保护电位，从而得到准确星更高的保护电位，进而能够及时确定所述管道的保护电位是否在标准范围内，为管道的阴极保护提供有利保障，进而有利于管道的维护。
需要说明的是，不同土质的土壤，其土壤的含水量及密实度存在差别，土壤IR降也就不同。为了得到准确的IR降数值，在旱地及土质较干的情况下，可以通过浇灌大量的水，或者浇灌盐水进行填充后再进行检测。
基于此，在一些实施例中，所述方法还包括：
确定预设时段的天气信息，其中，所述预设时段至少包括当天一天的时段；
响应于所述天气信息指示土壤干旱，发出浇灌提示；
所述获取所述管道的断电电位，包括：
基于所述浇灌提示检测到浇灌后，获取所述管道的断电电位。
这里的预设时段，是指能够基于天气变化而导致土壤湿度等变化的时段。比如，如果指示下几分钟的下雨，则不足以指示土壤湿度发生变化，故，可忽略。示例性的，这里的预设时段至少包括当天一天的时段。
示例性的，基于所述浇灌提示检测到浇灌后，获取所述管道的断电电位，包括：基于所述浇灌提示检测到浇灌后的预定时长后，获取所述管道的断电电位。其中，所述预定时长，是指能够保证浇灌侵入土壤的最短时长。
示例性的，所述发出浇灌提示，包括一下至少之一：
发出浇灌的声音提示；
发出浇灌的显示提示。
这里，通过计算机设备的麦克风发出声音提示，或者通过显示屏发出显示提示。其中声音提示包括：语音提示；所述显示提示包括：文字内容提示。
需要补充的是，上述实施例可以独立实施，也可以任何组合实施，在此不作任何限定。
如图3所示，本发明实施例还提供了一种管道的保护电位的检测装置，所述装置包括：
第一获取模块31，用于获取所述管道的断电电位；
第一确定模块32，用于根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数；
第二确定模块33，用于根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降；
检测模块34，用于根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出所述管道的保护电位。
在一些实施例中，获取模块31，还用于：
在所述管道的阴极保护电流断开时长小于预设时长内，测量得到所述管道的所述断电电位。
在一些实施例中，所述装置还包括：
建立模块，用于建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系；
所述第一确定模块32，用于：
根据所述断电电位与所述对应关系，确定所述断电电位对应的所述环境参数。
在一些实施例中，所述方法还包括：
第二获取模块，用于通过输入控件，获取实验得到的实验断电电位与实验环境参数；
所述建立模块，还用于：
根据实验断电电位与实验环境参数，建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系。
在一些实施例中，所述第二确定模块33，还用于：
根据所述管道的环境参数，从云端获取与所述管道的环境参数对应的所述土壤IR降。
在一些实施例中，所述装置还包括：
第三确定模块，用于确定预设时段的天气信息，其中，所述预设时段至少包括当天一天的时段；
发出模块，用于响应于所述天气信息指示土壤干旱，发出浇灌提示；
所述第一获取模块31，还用于：
基于所述浇灌提示检测到浇灌后，获取所述管道的断电电位。
在一些实施例中，所述发出模块，还用于以下至少之一：
发出浇灌的声音提示；
发出浇灌的显示提示。
这里需要指出的是：以上管道的保护电位的检测装置项的描述，与上述管道的保护电位的检测方法项描述是类似的，同方法的有益效果描述，不做赘述。对于本发明管道的保护电位的检测装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明应用于管道的保护电位的检测方法实施例的描述。
如图4所示，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器42、处理器41及存储在存储器42上并可在处理器41上运行的计算机指令；所述处理器41执行所述指令时实现应用于所述管道的保护电位的检测方法的步骤。
在一些实施例中，本发明实施例中的存储器42可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器42旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器41可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器41中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器41可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器42，处理器41读取存储器42中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
在一些实施例中，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(ProgrammableLogic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本发明又一实施例提供了一种计算机存储介质，该计算机可读存储介质存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器41执行时，可实现如图1所述的管道的保护电位的检测方法的步骤。
在一些实施例中，所述计算机存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是：本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种管道的保护电位的检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述管道的断电电位；
建立所述断电电位与环境参数之间的对应关系；根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数，包括：根据所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系，确定所述断电电位对应的所述环境参数；其中，所述环境参数包括土质条件、埋深和天气因素；
根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降；
根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出所述管道的保护电位。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述管道的断电电位，包括：
在所述管道的阴极保护电流断开时长小于预设时长内，测量得到所述管道的所述断电电位。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过输入控件，获取实验得到的实验断电电位与实验环境参数；
所述建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系，包括：
根据实验断电电位与实验环境参数，建立所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降，包括：
根据所述管道的环境参数，从云端获取与所述管道的环境参数对应的所述土壤IR降。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定预设时段的天气信息，其中，所述预设时段至少包括当天一天的时段；
响应于所述天气信息指示土壤干旱，发出浇灌提示；
所述获取所述管道的断电电位，包括：
基于所述浇灌提示检测到浇灌后，获取所述管道的断电电位。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发出浇灌提示，包括一下至少之一：
发出浇灌的声音提示；
发出浇灌的显示提示。
7.一种管道的保护电位的检测装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取所述管道的断电电位；
第一确定模块，用于建立所述断电电位与环境参数之间的对应关系；根据所述断电电位，确定所述管道的环境参数，包括：根据所述断电电位与所述环境参数之间的对应关系，确定所述断电电位对应的所述环境参数；其中，所述环境参数包括土质条件、埋深和天气因素；
第二确定模块，用于根据所述管道的环境参数，确定所述管道所在环境的土壤IR降；
检测模块，用于根据所述土壤IR降与所述断电电位，检测出所述管道的保护电位。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中所述处理器用于运行所述计算机程序时，实现权利要求1至6任一项所述的管道的保护电位的检测方法。
9.一种计算机存储介质，其特征在于，包括：所述计算机存储介质存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时，实现如权利要求1至6任一项所述的管道的保护电位的检测方法。
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