管道阴保和交直流干扰的智能监控与分析
长输天然气管道智能监测预警系统设计与应用
文章编号：2095-6835（2023）22-0165-04长输天然气管道智能监测预警系统设计与应用延旭博（河北省天然气有限责任公司，河北石家庄050000）摘要：管道线路安全是长输天然气管网运行管理的难点，其安全防控技术和体系仍处于起步阶段。
除加强传统的巡护、检测工作外，还需要积极引进新的监控技术手段提前进行预防，依托快速发展的4G/5G、人工智能、智能视频监控、光纤预警等多种手段实时监测，对第三方破坏和违法占压行为提前预警，从而降低管网系统的安全风险。
关键词：长输管道；智能监测预警；视频监控；预警系统中图分类号：TP29文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.22.047长输天然气管网是连接上游油气管网和下游天然气用户的纽带和中间环节，其安全运行对能源保障和民生都有重要意义。
随着经济发展，城乡建设加快，长输天然气管网周边高后果区明显增多，一旦发生破坏事故，将会严重影响周边安全和下游用户的能源供给。
为弥补传统人工巡检空窗期长、时效性差的不足，在管道沿线加装智能视频监控、光纤预警设备及环境参数采集等设备，并结合大数据、人工智能分析等手段，开发长输管道智能监测预警系统[1]，全时全天候监控第三方在管线周边实施灵活机动的机械挖掘、地勘钻探和定向穿越等影响管道安全的高危作业，可在管道遭遇实质性破坏之前给出报警信息，为管道安全巡护提供指导。
1智能监测预警系统设计思路1.1长输管道的安全风险长输天然气管道管理的主要依据和规范有《石油天然气管道保护法》《油气输送管道完整性管理规范》《关于加强油气输送管道途经人员密集场所高后果区安全管理工作的通知》《压力管道定期检验规则—长输管道》等。
上述法律、规范对于管道的线路安全，特别是对高后果区段管道提出了明确要求：要采取有效的措施，降低高后果区的风险，严格控制高后果区增加，同时提升风险处置能力。
管道面临的主要风险有以下3个方面：①第三方施工破坏。
阴极保护远程智能监控和评估预警专家系统用户手册
阴极保护远程智能监控和评估预警专家系统用户手册北京安科管道工程科技有限公司目录阴极保护 0远程智能监控和评估预警专家系统 0用户手册 01. 网站总体功能架构 (3)2. 系统登录 (4)3. 系统首页 (5)4. 数据监控 (8)4.1. 地图浏览 (8)4.2. 数据浏览 (10)5. 报警信息 (10)6. 查询分析 (11)6.1. 数据查询 (11)6.2. 数据分析 (11)6.2.1. 管线阴极保护状态统计 (12)6.2.2. 管线电位分布统计 (13)6.2.3. 测控点电位分布统计 (14)6.2.4. 管线交流电压分布统计 (15)6.2.5. 测控点交流电压分布统计 (16)6.3. 运行统计 (16)6.3.1. 管线设备分布统计 (17)6.3.2. 设备运行状态统计 (18)6.3.3. 设备变更统计 (19)6.4. 报表打印 (19)6.5. 历史报表 (21)7. 专家对策 (22)7.1. 报警分析 (22)7.2. 文件列表 (22)7.3. 专家建议 (23)7.4. 问题反馈 (23)7.5. 专家档案 (24)8. 档案管理 (25)8.1. 管线档案 (25)8.2. 测控设备 (26)8.3. 设备参数 (27)8.4. 检修单据 (28)8.5. 报废管理 (29)8.6. 绘制测控点 (29)8.7. SIM卡缴费单 (30)9. 系统管理 (31)9.1. 部门管理 (31)9.2. 用户管理 (32)9.3. 操作日志 (34)9.4. 修改密码 (34)9.6. 权限管理 (36)9.7. 角色管理 (36)9.8. 管道权限 (37)9.9. 信息订阅（短信和邮件功能） (37)9.10. 发件箱 (39)9.11. 待发送报文 (39)9.12. 系统参数 (40)1.网站总体功能架构图1.1网站总体功能架构如图1.1所示，共分为七个大模块：系统首页、数据监控、报警信息、查询分析、专家对策、档案管理和系统管理。
管道自动化检测技术的研究与应用
管道自动化检测技术的研究与应用随着科技的不断发展，管道自动化技术越来越成熟和普及。
而管道自动化检测技术就是其中的一个关键环节，它是指通过先进的仪器设备和技术手段对管道进行无障碍、高效率的自动化检测、监测、报告和维护。
本文将探讨管道自动化检测技术的研究与应用。
一、研究现状1. 线控技术线控是传统的管道自动化检测技术。
其原理是通过红外、感应等技术手段控制管道内特制的检测器，实现对管道内部液位、压力等参数的监测。
虽然线控技术应用广泛，但存在一些诸如无法对整个管道完整的检测、容易受到干扰等缺点。
2. 摄像检测技术摄像检测技术是在线控技术基础上发展的。
通过摄像头对管道内部进行拍摄，然后再通过图像分析软件对管道的状况进行分析。
相比起线控技术来说，摄像检测技术可以对管道进行全面的检测，但存在着时间、成本短大和易受环境影响的缺点。
3. 智能机器人技术智能机器人技术是一种通过控制小型机器人进行管道内部检测的技术。
使用这种技术，机器人可以探测、扫描和绘制全面的管道内部地形、壁厚等相关信息。
与前两种技术相比，智能机器人技术可以检测更加准确，但是需要对机器人进行特殊设计和制造，相应的成本则会较高。
二、应用现状1. 石化行业石化行业是管道自动化检测技术的主要应用行业。
炼油厂、化工厂、天然气生产单位等石化企业都需要对生产管道进行检测。
通过使用管道自动化检测技术，可以大幅度提高生产效率和安全性。
2. 市政设施管道自动化检测技术还被应用于市政设施建设领域。
例如给水管道、燃气管道、污水管道等的建设和维护需要采用先进的管道自动化检测技术。
这可以帮助相关企业及政府部门及时了解管道情况，提高城市水平。
3. 建筑行业在建筑行业中，也需要使用管道自动化检测技术来检测管道状况，以确保建筑的安全性。
例如，建筑物内的淋浴房、水管、气管等都需要使用管道自动化检测技术。
三、未来发展随着科技的不断进步，管道自动化检测技术也会不断地更新和发展。
未来，我们可以预见到这种技术的应用会越来越广泛，而且技术本身也会越来越成熟。
阴保站附近管道电位异常原因分析及对策
１ 号桩 的管地 电位 （ ２ 随输 出电流变 化 ； Ｕ） （） ３ 对铁秦 线 与秦 京线 联 合保 护 ， 量 装 船 线 测 １ 号桩 的 管地 电位 （ ） 随输 出电流 的变化情 况 。 表 ３为恒 电位 仪器 不 同输 出 电流情 况下 ， 得 测 的各测试 桩管 地 电位 。
关键词 ： 极地床 阳 阴极 保 护 电压 升
中图分类号 ：Ｇ ７ ．１ Ｔ １４ ４
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：０７— １Ｘ（０ １ ０ ０ ４ ０ １０ ０５ ２ １ ）６— ０ ６— ４
１ 秦 皇 岛输油 站管道 分布
国石油 化工 股份 有 限 公 司燕 山石 化 分公 司输 送 原
关 闭首站恒 电位 仪后 ， 装船 线 １号桩 电位 为 一１４ ．０ Ｖ， 于正 常范 围之 内。当 首站 恒 电位 仪 恢 复 日常 处 工作 状态 而时 ， 装船线 １ 桩 电位竞 为 ～１８Ｖ。 号 ．
４ 干扰原 因分 析
测量 恒 电位仪 使 用 的 长效 参 比 电极 与 已校 准 的参 比电极之 间 的误 差 ， 现 误 差 仅 为 １ 发 １ｍＶ， 从 而 也 排 除 了 恒 电位 仪 参 比 电极 失 效 引起 误 差 的
相应的解决措施。此外， 也对 电位过 负管段进行 断电电位测量。结果表 明 ： 管道 处于正常保 护状态 ， 日
常测量 中管地 电位过负是受到阳极地床 干扰所致。对于电位过 负管段 ， 所测试 的管地 电位只是一 个表 象， 并不能代表 真实的 阴极保护 电位 ， 不能根据此数据判断防腐蚀层可能发 生阴极剥离的可能性 。
表 ３ 不 同输 出电流情况下的管地 电位
Ｔ ｂｅ ３ Ｓ ｉ ｐ ｔ ｎｉ ｌ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｕ ｐ ｔｃ ｒｅ ｔｓｔａ ｉｎ ａ ｌ ｏｌ ｏ ｅ ｔ ｉ ｅｅ ｔ ｔ ｕ ｕ ｒ ｎ ｉ ｔ ａｉ ｆ ｏ ｕ ｏ
智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术
智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术智慧综合管廊监控与报警系统是一种利用现代科技手段对地下管廊进行实时监控和预警的系统，它可以实时监测管廊内的温度、湿度、气体浓度等环境参数，还可以监测管廊内的设备运行状态、人员活动情况等信息。
这种系统在城市地下管廊建设和管理中具有重要的应用价值，可以帮助管廊管理人员及时发现问题并进行处理，保障地下管廊的安全运行。
智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术主要包括传感器技术、通信技术、数据处理与分析技术、报警处理技术等。
下面将分别对这些关键技术进行详细介绍。
首先是传感器技术。
传感器是智慧综合管廊监控与报警系统中最核心的部件之一，它能够实时感知管廊内的各种环境参数和设备状态信息。
传感器技术的发展使得各种类型的传感器可以实现微型化、智能化和多参数测量，如温湿度传感器、气体传感器、压力传感器、流速传感器等。
这些传感器通过采集管廊内的信息，并将其转化为电信号，并将这些信号传输给监控系统进行处理分析。
传感器技术的发展为智慧综合管廊监控与报警系统的实现提供了重要的技术支持。
其次是通信技术。
智慧综合管廊监控与报警系统需要将传感器采集到的信息传输给监控中心，并接收来自监控中心的指令，因此通信技术是其不可或缺的关键技术。
随着5G、物联网等通信技术的不断发展，智慧综合管廊监控与报警系统的通信方式也在不断升级，通信网络的速度、可靠性和带宽都得到了显著提升，可以更加及时、准确地传输管廊信息，保障监控系统的有效运行。
再者是数据处理与分析技术。
传感器采集的信息需要经过数据处理与分析才能转化为管廊的实际状态，并进行报警处理。
数据处理与分析技术的发展使得监控系统可以实现对大规模数据的高效处理和深度挖掘，能够识别管廊内的异常情况并进行预警。
结合人工智能、大数据等技术，还可以实现对管廊运行状态的智能诊断与预测，为管廊的安全运行提供更加科学的依据。
最后是报警处理技术。
智慧综合管廊监控与报警系统需要及时响应监测到的各种异常情况，并采取相应的措施，因此报警处理技术显得尤为重要。
智能测试桩在实际应用中的作用
长输管道的数据采集一直以来都是难题，长输管道的输送距离太长管理太过繁琐，管理管道的人多但是管道太长分到每个地方的人就少之又少，这个时候智能化的设备便排上了用场，智能化的设备大量的减少人力物力的使用，也大大的提高了工作的效率，不用经常去每个测试桩面前去检测数据，只需要安装的时候测试一下智能测试桩采集到的数据准不准确，没有问题就可使用了。
我公司自主研发的阴保智能测试桩系统包含自动采集功能，采集自然电位、断电电位、阴极保护电位、还可以进行交直流干扰监测，当采集测点发生有交流干扰时采集仪会采集交流感应电压、交流感应电流，及时捕捉动态干扰信号；线路上多台采集设备同步采集通断电电位，有利于判断干扰范围、强度、流入流出位置，确定高风险区并指导后期排流设计等工作。
将智能采集系统得到的海量数据与日常管道运营管理的难点、热点问题相结合，深化数据分析和应用，相互结合才能发挥最大的使用性，阴极保护测试装采集数据加上人为检测才可以时管道的防腐达到最完美的效果。
阴极保护智能测试桩在实际的应用中起到了重大的作用，代替了人工检测的诸多的不便利，使阴极保护维护更加完善。
阴极保护问题能够及时的处理就会减缓和消除管道的腐蚀，管道的使用寿命就得到极大的延长，天然气和油的泄露的风险也会降低。
智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术
智慧综合管廊监控与报警系统的关键技术智慧综合管廊监控与报警系统是一种集成了多种技术手段的监控系统，旨在实现对城市地下管道系统的全方位监控与管理。
其中，以下几项技术是系统最关键的组成部分。
一、传感器技术传感器技术是智慧综合管廊监控与报警系统中最基础的技术之一，它可以用来感知地下管道系统中的各种物理量，如温度、湿度、气体浓度、流量、压力等。
传感器安放在关键位置，可以实时获取管道系统的状态参数，并将这些数据传输给中心控制系统。
中心控制系统利用这些参数信息，可以准确地分析管道系统的工作状态，并及时发出预警信号，保障管道系统的安全稳定运行。
二、数据融合技术数据融合技术是智慧综合管廊监控与报警系统中的另一个核心技术。
它可以对传感器感知到的数据进行有效的整合和分析，从而实现管道系统运行状态的综合评估和预警分析。
数据融合技术可以将来自不同传感器的数据整合在一起，并根据数据之间的关联性进行分类、过滤和集成。
通过这种方式，中心控制系统可以获取管道系统更全面、更准确的状态信息，从而提高维护管理的效率和准确性。
三、图像识别技术在智慧综合管廊监控与报警系统中，图像识别技术用于识别视频监控画面中的各种异常情况，如火灾、泄漏、挖掘等。
系统采用高清晰度摄像机进行监控，并对监控图像进行处理和分析。
通过对比和分类来自不同监控画面的图像，中心控制系统可以快速准确地识别出所有的异常情况，并发送报警信号给相关部门和工作人员。
图像识别技术的应用使得智慧综合管廊监控与报警系统具备自动智能报警的特点，大大提高了管道系统的安全性和可靠性。
四、网络通信技术网络通信技术是智慧综合管廊监控与报警系统中实现远程监控和管理的关键技术，它可以实现传感器、监控设备和中心控制系统之间的数据交换和传输。
网络通信技术采用多种通信方式，如有线通信、无线通信和光纤通信。
通过这些通信方式，中心控制系统可以在不同地点进行对管道系统的实时监控和管理，实现更快、更准确的处理和预警。
管道输送系统的阴极保护运行管理规定
管道输送系统的阴极保护运行管理规范第一章 主要术语和定义一、阳极回填料电阻率很低的材料，可以保持湿度，紧贴在埋地阳极的四周，用于减小阳极与电解质之间的有效电阻，并防止阳极极化。
二、 跨接金属导体，通常是铜，连接同一构筑物或不同构筑物上的两点，通常用于保证两点之间的电连续性。
三、 阴极保护系统由直流电源和阳极构成的系统，用于为金属构筑物提供保护电流。
四、 直流去耦装置一种保护装置，当超过预先设定的阈值电压时，它就导通电流。
例如：极化电池、火花隙、二极管总成。
五、排流点与受保护构筑物连接的负电缆连接位置，通过此排流点，保护电流可以流回其电源。
六、牺牲阳极靠原电池作用为阴极保护提供电流的电极。
七、地床埋地的或浸没在水里的牺牲阳极或强制电流辅助阳极系统。
八、 强制电流辅助阳极靠强制电流方法为阴极保护提供电流的电极。
九、强制电流保护系统靠强制电流方法提供阴极保护的系统。
十、瞬时通电电位在开启施加阴极保护的所有电源后立刻测量出的构筑物对电解质电位。
十一、密集测量技术同时测量管地电位与相关的垂直方向的电位梯度的技术。
注：用密集测量技术可以辨别防腐覆盖层缺陷并能够计算出缺陷处的无IR降电位。
十二、IR降按照欧姆定律在参比电极与金属管之间实际测出的在金属通道的两点之间或在土壤这样的电解质里横向梯度中由于任何电流形成的电压。
十三、极化电位没有因为保护电流或任何其他电流而发生由IR降引起的电压误差的情况下实际测出的构筑物对电解质电位。
十四、绝缘接头插在两段管道之间防止它们之间有电连续性的电绝缘部件。
例如：整体绝缘接头、绝缘法兰、绝缘联管节。
十五、通电电位阴极保护系统正在持续运行时测量的构筑物对地电位。
十六、断电电位在断开施加阴极保护电流的所有电源后立刻测量出的构筑物对电解质电位 。
注：通常在阴极保护系统关断后立刻测量此电位，此时施加的电流停止流向裸钢构筑物，但在极化作用减小之前。
十七、保护电位金属腐蚀速率小得无关紧要时构筑物对电解质电位。
人工智能技术在管道监测诊断中的应用研究
人工智能技术在管道监测诊断中的应用研究
一、前言
管道监测诊断技术是一项重要的基础设施维护与管理技术。
传统的管道监测诊断方法存在一定的局限性，无法有效检测较小的缺陷，检测效率也较低。
而近年来，随着人工智能技术的发展，管道监测诊断领域也开始应用人工智能技术，使用机器视觉、深度学习、机器学习等技术，大大提高了管道缺陷检测和诊断的效率和准确性。
本文旨在介绍人工智能技术在管道监测诊断中的应用研究。
(一)机器视觉技术
机器视觉是指利用数字图像处理和图像分析技术来实现机器的视觉功能，可以对外界物体进行快速、准确的识别和定位。
应用机器视觉技术可以快速、准确地识别管道的尺寸、外观、表面缺陷等，为管道缺陷检测提供可靠数据支持。
例如，英国伦敦大学学院应用机器视觉技术分析管道表面缺陷，取得了较好的结果。
研究人员利用机器视觉技术，对管道表面进行图像分析，识别出各种缺陷，如腐蚀、弯曲、裂缝、夹具松动等。
该研究结果表明，运用机器视觉提高了管道表面缺陷检测的精度，并且检测效率也得到了明显提高。
(二)深度学习技术。
管道监测与维护的智能化解决方案
管道监测与维护的智能化解决方案在智能化时代，管道监测与维护已成为社会发展中不可或缺的一环。
本文将探讨管道监测与维护的智能化解决方案，包括其技术原理、应用场景以及未来发展趋势。
**一、技术原理**智能化管道监测与维护的核心技术包括传感器技术、物联网技术和大数据分析技术。
1. **传感器技术：** 传感器被安装在管道系统的关键位置，用于实时监测管道的温度、压力、流速等参数。
常用的传感器包括压力传感器、温度传感器和流量传感器等。
2. **物联网技术：** 通过物联网技术，传感器可以实现数据的实时传输和互联互通。
各个传感器节点之间可以进行数据交换，形成一个完整的管道监测网络。
3. **大数据分析技术：** 收集到的数据通过大数据分析技术进行处理和分析，从而实现对管道系统状态的准确诊断和预测。
利用机器学习算法，可以识别管道异常并提前采取维护措施，以防止故障的发生。
**二、应用场景**智能化管道监测与维护的应用场景广泛，涵盖了各个领域的管道系统，包括但不限于：1. **城市供水管网：** 对城市供水管网进行实时监测，及时发现管道破损或漏水情况，保障城市居民的生活用水安全。
2. **工业管道系统：** 对工业生产中的管道系统进行监测，确保生产过程的顺利进行，避免因管道故障造成的生产损失。
3. **油气管道：** 对油气管道进行长距离的实时监测，预防泄漏事故的发生，保障环境安全和能源供应。
4. **城市燃气管道：** 对城市燃气管道进行监测，及时发现管道泄漏或安全隐患，保障城市居民的生命财产安全。
**三、未来发展趋势**随着人工智能、物联网和大数据技术的不断发展，智能化管道监测与维护将迎来更加广阔的发展空间。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. **智能化程度提升：** 管道监测系统将更加智能化，具备自主诊断和预测能力，能够实现对管道状态的自动调节和优化。
2. **网络化覆盖扩展：** 管道监测网络将进一步扩展和完善，覆盖范围更广，监测精度更高，可以实现对整个管道系统的全面监控。
交流电气化铁路对某输气管道的交流干扰及防护措施
交流电气化铁路对某输气管道的交流干扰及防护措施高志贤;赵世豪【摘要】交流电气化铁路对临近路由的埋地钢制管道会产生交流杂散电流干扰，影响管道阴极保护系统的运行，并对管道设备和操作人员的人身安全造成威胁。
本文以某条与交流电气化铁路并行达40km的天然气管道为例，阐述了交流电气化铁路对天然气管道的交流干扰的影响、判别、原理和危害，并对被干扰管道采取了接地排流防护措施，有效的减弱了交流干扰，并使管道的阴极保护系统恢复正常，确保了管道的安全运行。
%AC electric railway can cause stray current interference on buried steel pipeline nearby, which will affect cathodic protection system operation, and threaten the safety of the pipeline equipment and operator. This paper take a natural gas pipeline as an example which is parallel to AC electriifed railway about 40km. The influence, discrimination, principle and AC interference harm of the AC electriifed railway on natural gas pipeline are expounded. Grounding drainage measure is adopted on pipeline which reduces the AC interference effectively, recovers Cathodic protection system and ensures the pipeline safe operation.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2016(030)009【总页数】5页(P26-30)【关键词】交流电气化铁路;交流干扰;阴极保护;排流措施【作者】高志贤;赵世豪【作者单位】钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，山东青岛 266001;钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，山东青岛 266001【正文语种】中文【中图分类】TG174.41中部某省一天然气管道长约130km，管道采用3PE防腐层和外加电流阴极保护联合防腐。
管道阴极保护基本知识
管道阴极保护基本知识管道阴极保护基本知识内容提要：◆ 阴极保护系统管理知识◆ 阴极保护系统测试方法◆ 恒电位仪的基本操作一、阴保护系统管理知识（一）阴极保护的原理自然界中，大多数金属是以化合状态存在的，通过炼制被赋予能量，才从离子状态转变成原子状态，为此，回归自然状态是金属固有本性。
我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。
每种金属浸在一定的介质中都有一定的电位, 称之为该金属的腐蚀电位（自然电位），腐蚀电位可表示金属失去电子的相对难易。
腐蚀电位愈负愈容易失去电子, 我们称失去电子的部位为阳极区，得到电子的部位为阴极区。
阳极区由于失去电子（如铁原子失去电子而变成铁离子溶入土壤）受到腐蚀，而阴极区得到电子受到保护。
阴极保护的原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。
有两种办法可以实现这一目的，即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
1、牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使被保护体极化以降低腐蚀速率的方法。
在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位值，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故此称之为“牺牲”阳极，从而实现了对阴极的被保护金属体的防护，如图1—3。
牺牲阳极材料有高钝镁，其电位为-1.75V；高钝锌，其电位为-1.1V ；工业纯铝，其电位为-0.8V （相对于饱和硫酸铜参比电极）。
2、强制电流法（外加电流法）将被保护金属与外加电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低腐蚀速率的方法。
其方式有：恒电位、恒电流、恒电压、整流器等。
如图1-4 示。
图1-4 恒电位方式示意图外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下，通过土壤提供给被保护金属，被保护金属在大地中仍为阴极，其表面只发生还原反应，不会再发生金属离子化的氧化反应，使腐蚀受到抑制。
AI在智慧管道管理中的应用
AI在智慧管道管理中的应用智慧管道管理是随着科技的发展而不断涌现的一种新型管理模式，其通过人工智能技术的应用实现对管道系统的监测、控制和管理。
AI在智慧管道管理中的应用正逐渐受到关注，并且在提高管道管理效率和降低事故发生率方面发挥着重要的作用。
本文将探讨AI在智慧管道管理中的具体应用及其优势。
一、智慧管道监测在传统的管道管理中，常规的巡检和监测工作需要大量人力物力投入，不仅耗时耗力，而且难以保证监测结果的准确性和及时性。
然而，采用AI技术的智慧管道监测系统可以实现对管道的智能监测和预警，极大地提升了监测效率。
1. AI图像识别技术通过AI图像识别技术，可以将设备安装在管道上的摄像头拍摄到的图像传输至监测中心，利用AI算法分析图像中的管道状况。
系统可以自动识别管道中的异物、腐蚀、裂纹等问题，并及时发出预警信号。
这大大降低了人工巡检的工作量，同时也保证了对管道问题的及时发现和处理。
2. 智能传感器监测除了图像识别技术，智慧管道监测中还广泛应用了各类传感器。
这些传感器可以通过监测管道的温度、压力、流量等物理指标，及时获取管道的运行状态，并将相关数据传输至监测中心。
借助于AI技术，系统可以对这些数据进行分析，判断管道的健康状况，从而准确预测潜在的故障和爆管风险。
二、智慧管道控制AI在智慧管道管理中的另一个重要应用领域是管道控制。
传统的管道管理中，操作人员需要根据经验和规则进行控制，然而人力操作容易出现误操作和疏忽，容易导致事故。
利用AI技术的智慧管道控制系统可以实现自动化控制，提高操作的准确性和稳定性。
1. 智能优化调度借助AI技术，智慧管道系统可以根据实时监测到的管道运行状态和流量情况，进行智能的优化调度。
系统通过分析历史数据和实时数据，可以预测未来一段时间内管道的运行情况，并采取相应的控制策略，保证管道运行的稳定和高效。
2. 自动泄漏检测与处理通过AI的应用，智慧管道系统可以实现对管道泄漏的自动检测和处理。
211287964_排水管道检测机器人研究进展
排水管道检测机器人研究进展吴迪 张云超 崔苗苗 裴海富 阎睿（北京城市排水集团有限责任公司，北京 100044）摘要：排水管道检测机器人是一种能够快速准确地检测排水管道在长期服役过程中产生的腐蚀、裂缝破损、淤泥堵塞、坍塌等安全隐患的检测装备。
文章通过调查研究国内外多款排水管道检测机器人产品，对比分析国内外主要排水管道检测机器人的特点，以北京城市排水集团和中国矿业大学（北京）团队合作研发的排水管道检测机器人为例，阐述现阶段国内管道检测机器人的研究进展，重点介绍该型管道检测机器人在检测通道数、管内视频去雾、病害目标识别和三维成果输出等方面的研究成果，为排水管道检测机器人的研发与创新提供参考。
关键词：管道检测机器人；视频去雾；病害目标识别；三维成果输出中图分类号：TP242 文献标识码：B 文章编号：2096-1936（2023）04-0019-04DOI：10.19301/ki.zncs.2023.04.006管道是一种便捷、高效的物料运输通道，在社会经济活动中应用广泛。
管道运输的化学物质以及外部环境影响易导致管道出现腐蚀，甚至裂纹、渗漏等现象[1-3]。
随着科技的发展，管道检测机器人的出现在一定程度上能够解决管道腐蚀、裂纹、渗漏问题。
管道检测机器人携带多种操作工具和传感器，可以深入管道内部，通过外部人员操作或程序控制完成预定操作任务[4]。
管道检测机器人最早出现于法国，1978年法国工程师提出轮腿式管内行走机构模型IPRIV[5]。
20世纪80年代福田敏男等研究人员以美、法等国的研究成果为基础，研发多种不同结构的管道检测机器人。
日本钢管株式会社开发用于管道X射线探伤的管道的轮式管道检测机器人Beagle 200[6]。
德国西门子公司研发利用支腿在管壁内行走的微型管道检测机器人，该系列产品有4、6、8支腿三种类型。
韩国研制MRINSPECT系列管道检测机器人，主要应用于天然气管道的检测[7]。
我国管道检测机器人发展较早，19世纪80年代我国部分高校和科研院所已经展开管道检测机器人的研究，其中比较有代表性的单位包括哈尔滨工业大学、清华大学、天津大学、中原油田等[8]。
长输天然气管道阴极保护技术与故障解决措施
长输天然气管道阴极保护技术与故障解决措施作者：张腾蛟来源：《科学与财富》2017年第12期摘要：阴极保护技术是解决长输管道外腐蚀问题最为经济有效的方法，分为牺牲阳极法和强制电流法，通过使电极电位从原平衡电位向负偏移，使金属进入免蚀区，从而对金属管道实现保护。
对长输管道进行阴极保护由于需要电流量较大，所以通常采用强制电流法。
在城市化急剧扩张和经济快速发展的背景下，长输管线周围新建了电厂、变电所、高压输电线、地铁以及高速铁路等，许多地方和管线出现并行或者交叉情况，对管道的阴极保护系统干扰很大。
针对阴保电位屏蔽、杂散电流干扰等问题，提出了补加牺牲阳极、合理选择排流方式等解决措施。
关键词：阴极保护技术；长输管道外腐蚀；牺牲阳极法；强制电流法；杂散电流干扰某长输埋地管道由于受外界干扰、防腐蚀层破损等原因，管道阴保电位出现欠保、过保及异常波动的现象。
采用Fluke数字万用表、直流电压梯度测量法等埋地管道非开挖无损评价技术，对阴极保护系统进行了全面检测和诊断。
结果表明，管道沿线测得的阴保电位有些超出了阴保电位准则范；有些管段阴保电位频繁异常波动；防腐蚀层检测出多处破损点，而且部分腐蚀活性呈阳性。
杂散电流对阴极保护系统的的干扰问题成为目前研究的热点，特别是交流杂散电流对阴保系统的干扰以及对管道的腐蚀行为，将数值模拟技术应用于管道和储罐的阴极保护领域，得到了阴极保护电位的分布影响规律，为阴极保护研究提供了一种新的手段。
1 管道阴保系统检测方法1.1 管道介绍被检测管道为长距离埋地钢质管道，常温密闭输送天然气，所用管材为L360，无缝埋弧焊接，管线外防腐蚀采用防腐蚀涂层和阴极保护的联合防腐蚀方式。
外防腐蚀涂层采用环氧粉末（FBE），阴极保护系统采用近阳极强制电流保护方式，在管线两端分别设置两个阴保站，为管道提供阴保电流。
该管道沿线地形非常复杂，多处穿越道路、码头、河流，测量难度较大。
1.2 管道检测的参考标准参考标准GB/T 21246 - 2007《埋地钢制管道阴极保护测量方法》，其中对于管地通断电位、土壤电阻率、防腐蚀层绝缘电阻率等相关参数，以及对相关的管道检测设备包括数字式万用表、LIPS/DCVG，PCM等检测设备的使用操作和数据处理都做了明确规定参考标准SY/T0017一2006《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》，直流杂散电流干扰检测，对干扰源侧与被干扰管道侧两方面的调查测试：管地电位较管道自然电位正向偏移20mV；地电位梯度大于0.5 mV/m，确认为直流干扰。
阴极保护智能在线监测系统
奥科智能阴保云监控系统奥科智能阴保云监控系统由无线数据采集端、云服务器数据处理端、系统平台客户端三大部分组成，该系统可实现阴极保护电位的自动采集与处理，具有无线远程数据传输，信息查询与分析，设备GIS地理位置信息查询、阴保电位预警信息推送和管道管理等功能。
1、无线数据采集端采用GPRS或NB-IOT无线通讯数据传输，内置高精度A/D转换芯片，科学的抗干扰及防雷电路设计，确保设备采集数据的准确性及设备稳定长寿命运行。
2、云服务器选用华为云、阿里云等大型云服务器厂商高配云服务器，数据经由云服务器处理完毕以后，自动备份智能分布存储到不同厂商服务器，确保数据的完整性及安全性。
3、系统客户端采用B/S架构软件，内建GIS监控中心，数据中心，预警中心、管道设备管理及数据报表统计下载，方便客户全面了解各项数据。
手机端登录微信公众号即可远程查看数据及接收阴极保护电位预警信息。
一、无线数据采集端1、设备采用成熟稳定的GPRS或NB-IOT无线数据通讯2、设备内置高精度A/D转换芯片，确保数据采集准确性3、设备可采集阴保电位、自然电位、断电电位、交流干扰电压、交流杂散电流等多项数据4、内置ARM低功耗MCU芯片，实现硬件自动采集和上传数据5、设备内置GPS定位芯片，可在GIS地理位置信息平台上精确展示设备位置6、内置EMI抗干扰滤波电路，及科学的防雷电路，保证设备稳定运行7、内置时钟电路，系统开机以后自动与GPS校准时间，时钟误差每24小时小于1秒8、使用环境温度-25℃至+65℃9、通道输入阻抗大于10MΩ10、量程DC±3V AC0~50V11、精度DC≤5mv AC≤0.5V12、工作电压5~8v13、工作电流200ma14、GPS可根据需求按周开启15、设备采用大容量一次性锂电池供电，在信号良好、每天采集并长上传一条数据的情况下，电池设计使用时间为5-7年16、整机采用高集成、小型化设计，可兼容市面上95%的测试桩17、整机采用防尘设计，外壳满足IP66级防护二、云服务器数据处理端1、服务器选用华为云、阿里云等大型云服务器商高配服务器，确保系统稳定性2、云端数据库选用My SQL大型数据库3、服务器数据采用智能备份，多服务器分布式存储方式，确保数据安全性4、云端服务器可对各个设备上传数据自动进行计算处理，错误信息及时预警推送客户端5、服务器数据库数据可永久存储，方便客户查找以前档案数据了解近几年管道阴保运行情况。
管道阴保和交直流干扰的智能监控与分析
中国智能化油气管道技术交流大会暨智慧管网技术交流会・北京管道阴保和交直流干扰的智能监控与分析目录CONTENTS背景介绍01交直流干扰的评价与监检测02智能电位监控系统03交直流干扰的智能监控及分析04智慧管道与阴极保护智能化什么是智慧管道？管道环境阴极保护智能化数据外部干扰日趋复杂管道路由选择日趋艰难如何获得准确可靠的数据？数据如何有效利用并提供决策支持？挑战管道面临的杂散电流干扰高铁高压交流输电地铁工矿企业特/高压直流输电线路稳态直流干扰，单极运行时可能对管道造成较大危害，不平衡入地电流也会造成干扰静态直流干扰，距离较近时可能影响管道动态交流干扰，可能对管道产生阻性或感应耦合干扰静态交流干扰，主要以感应耦合干扰影响管道大地电流外源阴保系统静态直流干扰，距离较近时存在相互干扰管体的腐蚀与涂层剥离恒电位仪工作异常阴极保护系统异常牺牲阳极加速腐蚀电流流入点涂层剥离电流流出点管体腐蚀导致管地电位波动剧烈，给阴保测试和有效性评价带来困难。
人身安全风险管地电位偏高设备安全风险防腐层剥离电流流入管道氢脆开裂风险电流流出管道管体腐蚀影响防爆问题管道/设备带电设备可靠性交流干扰的危害引起交流腐蚀引起设备损坏、涂层击穿、管壁熔化威胁人身安全目录CONTENTS背景介绍01交直流干扰的评价与监测02智能电位监控系统03交直流干扰的智能监控及分析04埋地管道杂散电流干扰的评价标准名称GB/T 21448-2017埋地钢质管道阴极保护技术规范BS ISO 15589-1:2015Cathodic protection of pipeline systems Part 1: On-landpipelinesNACE SP0169-2013Control of external corrosion on underground or submerged metallic piping systemsAS 2832.1-2015Cathodic protection of metals Part 1: pipes and cables GBT 50698-2011埋地钢质管道交流干扰防护技术标准GB 50991-2014埋地钢质管道直流干扰防护技术标准NACE SP0177-2014Mitigation of alternating current and lightning effects on metallic structures and corrosion control systemsBS EN 15280-2013Evaluation of a.c. corrosion likelihood of buried pipelines applicable to cathodically protectedpipelines.BS EN 50162 2004Protection against corrosion by stray current fromdirect current systemsBS ISO 18086-2015Corrosion of metals and alloys – Determination of AC corrosion – Protection criteriaBS EN 50122-2:2010Railway applications — Fixed installations —Electrical safety, earthing and the return circuit Part2: Provisions against the effects of stray currentscaused by d.c. traction systemsGB/T 21448-2017EN 12954:2017BS ISO 15589-1:2015AS 2832.1-2015NACE SP0169-2013GB/T 50698-2011GB 50991-2014NACE SP0177-2014BS EN 15280-2013BS EN 50162 2004BS ISO 18086-2015BS EN 50122-2:2010标准 被引用引用GB/T 21448-2017BS ISO 15589-1:2015NACE SP0169-2013AS 2832.1-2015GBT 50698-2011GB 50991-2014NACE SP0177-2014BS EN 15280-2013BS EN 50162 2004BS ISO 18086-2015BS EN 50122-2:2010EN 12954: 2017GB/T 21448-2017BS ISO 15589-1:2015aNACE SP0169-2013AS 2832.1-2015GBT 50698-2011200320072006GB 50991-2014NACE SP0177-2014BS EN 15280-2013BS EN 50162 20041998BS ISO 18086-2015BS EN 50122-2:2010EN 12954:2017a. BS ISO 15589-1:2015引用了多篇NACE其他标准和专题报告，未直接引用NACE SP0169埋地管道杂散电流干扰的评价各评价标准的相互引用关系地铁直流干扰HVDC干扰HVAC干扰高铁交流干扰通电电位(24h)断电电位(24h)交流电压(24h)直流电流密度交流电流密度评估/评价缺陷成因分析缓解设计腐蚀速率土壤电阻率埋地管道杂散电流干扰评价的关键参数高压直流干扰监测的目的放电时间不确定放电时长不确定放电电流不确定高压直流接地极放电特点确定干扰范围确定干扰强度确定干扰频次动态直流/交流干扰监测的目的确定干扰范围确定干扰强度确定干扰规律/趋势监测：从横向里程维度上，从纵向时间维度上，判断干扰的发展变化趋势，并有针对性地制定防护措施测试探头及测试试片的选择恒电位仪的选型及改造地铁干扰同步断路目录CONTENTS背景介绍01交直流干扰的评价与监检测02智能电位监控系统03交直流干扰的智能监控及分析04“互联网+”下的解决策略I. 弥补关键位置的数据采集II. 提高数据准确性与可信性III. 热点位置自动采集与预警IV. 腐蚀实时监测与智能管控作为人工作业的补充去人工化提高数据采集通量，提高数据分析准确性智能监测+大数据+云计算+人工智能智慧管网背景下的电位远传监测系统：p以GPRS/4G无线网络为核心p数据测量准确，传输高效p远程电位监测与运行控制p实时掌握阴保运行情况p远程在线分析，便捷干预运行偏离智能测试桩(电位采集仪）电位数据记录仪ER腐蚀速率探头电流环阴保干扰智能管理平台恒电位仪及远控系统神经中枢基础感知BIG DATA智能电位监测系统设备布置实时监控数据分析效果评价智能预警智能调控措施制定效果监测阴极保护智能管理系统的发展蓝图 ROADMAPp 全生命周期数据获取；p 智能分析和决策支持；p 用信息化手段实现安全管控能力；p 可感知、预判风险、自我诊断、自主防范、智能优化、运行安全高效目录CONTENTS背景介绍01交直流干扰的评价与监检测02智能电位监控系统03交直流干扰的智能监控及分析04干扰类型的自动识别与判定杂散电流干扰类型自动识别特高压直流干扰的智能诊断•开展数据挖掘•采用智能算法学习和训练•对干扰情况给出评估和预警接地极阴极放接地极阳极放电管道受高压直流接地极干扰长度的确定6月9日接地极阳极放5月20日接地极阴极放电放电时间及放电极性的识别与确定6月9日YLY放电5月20日TT放电交直流干扰程度的多标准智能评价管道干扰区电位多点反馈与智能控制p管道干扰区阴极保护优化Ø断电电位控制Ø多点优化效果在线分析阴极保护及干扰排流的有效性在线监测阴极保护异常运行情况结合仿真模拟技术全面评估干扰情况接地极接地极通过智能电位监测结合仿真数值模拟技术，可以确定所有受干扰严重的管段。
交流干扰对管道的影响
交流杂散电流对管道的影响研究（滕延平1、王维斌1、陈洪源1、韩兴平2、陈新华1、赵晋云1、蔡培培1）（1.中国石油管道研究中心 2.西南油田输气管理处）摘要：随着公共设施如电气化牵引系统、高压输电线路等的日益建设，管道受到的交流干扰将愈加严重。
目前国内许多管道都受到较强的交流干扰。
本文介绍了国内外关于交流干扰的危害，分别从人身安全、对仪器设备、管道防腐层以及交流腐蚀的角度进行了分析。
同时，主要对国外研究的交流腐蚀的一些重要结论进行了总结。
文章重点介绍了国外的交流腐蚀评价指标，同时参照国外的交流电流密度评价指标对西气东输管道与港枣线，分别采用理论计算方法与电阻探头的方法对管道的交流电流密度进行了计算与测量，并对其进行了分析与评价。
最后对国内外的交流减缓措施进行了分析比较，提出了国内应用该措施的局限性与不足之处。
希望借此文章，能推动国内在油气管道交流干扰规律研究与标准制定方面的工作进展。
关键词：管道；交流干扰；腐蚀；交流密度；减缓1、前言. 为了有效利用土地资源，通常在一条公共走廊里同时安装高压电线和管道，管道有时还与铁路平行或交叉，受许多外部因素制约，加上现代高绝缘涂层的使用更加重了电危害。
其主要影响有：与管道接触的人员电伤害、管道涂层与钢质损坏、烧毁CP装置和遥测系统等。
我国在交流干扰评价控制方面技术相对较弱，石油行业标准 SY/T0032交流干扰标准，对应弱碱性、中性、和酸性土壤环境给出了10V/8V/6V的交流电压排流指标。
但该标准仅仅适应于石油沥青涂层，在高绝缘涂层如 3PE条件下已存在问题。
国外油气管道交流干扰的研究发展快速，颁布了较多减缓交流电的标准。
2、交流干扰的危害交流输电线路对输油输气管道的电磁影响主要涉及对人身安全的影响、对输油输气管道及其阴极保护设备安全的影响以及对输油输气管道的交流腐蚀等问题。
2.1对人身安全的影响当输油输气管道与交流输电线路接近且输电线路正常运行时，线路中工作电流会通过磁耦合长时间在管道上产生纵向感应电动势，使得金属管道的对地电压升高。
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管道面临的杂散电流干扰
动态交流干扰，可能对管道 产生阻性或感应耦合干扰
高铁
静态交流干扰，主要以 感应耦合干扰影响管道
高压交 流输电
动态直流干扰，交叉或平 行时均可能影响管道
地铁
特/高压 直流输电
线路
稳态直流干扰，单极运行时可 能对管道造成较大危害，不平
衡入地电流也会造成干扰
BS EN 15280-2013
BS EN 50162 2004
BS ISO 18086-2015
BS EN 50122-2:2010
EN 12954:2017
a. BS ISO 15589-1:2015引用了多篇NACE其他标准和专题报告，未直接引用NACE SP0169
BS EN 501222:2010
Corrosion of metals and alloys – Determination of AC corrosion – Protection criteria
Railway applications — Fixed installations — Electrical safety, earthing and the return circuit Part
BS EN 50162 2004 BS ISO 18086-2015
BS EN 50122-2:2010
EN 12954:2017
名称
埋地钢质管道阴极保护技术规范
Cathodic protection of pipeline systems Part 1: On-land pipelines
Control of external corrosion on underground or submerged metallic piping systems
高压直流干扰的危害
管地电位偏高 电流流入管道 电流流出管道 管道/设备带电
人身安全风险 设备安全风险 防腐层剥离 氢脆开裂风险
管体腐蚀 影响防爆问题 设备可靠性
交流干扰的危害
引起交流腐蚀 引起设备损坏、涂层击穿、管壁熔化 威胁人身安全
目录
CONTENTS
01
背景介绍
02 交直流干扰的评价与监测 03 智能电位监控系统
2: Provisions against the effects of stray currents caused by d.c. traction systems
General principles of cathodic protection of buried or immersed onshore metallic structures
9
埋地管道杂散电流干扰的评价
各评价标准的相互引用关系
标准
引用
引用
被
GB/T BS ISO
NACE
AS
GBT
GB
NACE BS EN BS EN BS ISO
21448- 15589- SP0169- 2832.1- 50698- 50991- SP0177- 15280- 50162 18086-
2017 1:2015 2013
2015
2011
2014
2014
2013
2004
2015
GB/T 21448-2017
BS ISO 155891:2015
a
NACE SP0169-2013
AS 2832.1-2015
GBT 50698-2011
2003
2007
2006
GB 50991-2014
NACE SP0177-2014
静态直流干扰，距离 较近时可能影响管道
工矿 企业
大地电流
外源阴保 系统
静态直流干扰，距离 较近时存在相互干扰
动态直流干扰，强烈的太阳活 动、潮汐活动等可能影响管道
动态直流干扰的危害
管体的腐蚀与涂层剥离
电流流出点 管体腐蚀
阴极保护系统异常
电流流入点 涂层剥离
牺牲阳极加速腐蚀
恒电位仪工作异常
导致管地电位波动剧烈，给阴保测试和有效性评价带来困难。
Cathodic protection of metals Part 1: pipes and cables
埋地钢质管道交流干扰防护技术标准
埋地钢质管道直流干扰防护技术标准
Mitigation of alternating current and lightning effects on metallic structures and corrosion control systems
Evaluation of a.c. corrosion likelihood of buried pipelines applicable to cathodically protected pipelines.
Protection against corrosion by stray current from direct current systems
1998
EN 12954: 2017
10
埋地管道杂散电流干扰的评价
埋地管道杂散电流干扰评价的关键参数
地铁直流干扰 HVDC干扰 HVAC干扰
高铁交流干扰
通电电位(24h) 断电电位(24h) 交流电压(24h) 直流电流密度 交流电流密度
04 交直流干扰的智能监控及分析
埋地管道杂散电流干扰的评价
标准 GB/T 21448-2017 BS ISO 15589-1:2015 NACE SP0169-2013 AS 2832.1-2015 GBT 50698-2011 GB 50991-2014 NACE SP0177-2014
BS EN 15280-2013
管道阴保和交直流干扰的 智能监控与分析
1
目录
Hale Waihona Puke CONTENTS01背景介绍
02 交直流干扰的评价与监检测 03 智能电位监控系统
04 交直流干扰的智能监控及分析
智慧管道与阴极保护智能化
什么是智慧管道？
管道环境
阴极保护 智能化
数据
外部干扰日趋 复杂
管道路由选择 日趋艰难
挑战
如何获得准确可靠 的数据？
NACE SP0169-2013
BS ISO 15589-1:2015 AS 2832.1-2015
GB/T 21448-2017 EN 12954:2017
BS EN 50162 2004
BS EN 50122-2:2010 GB/T 50698-2011
BS EN 15280-2013 GB 50991-2014 NACE SP0177-2014 BS ISO 18086-2015