阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法

摘要

一种阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法。本发明应用相关分析的数学方法处理和识别阴保电位检测过程中的阴极保护电流的中断周期，有效地解决了远程检测信号的同步问题。本发明方法包括：构建标准波形信号样本、待分析波形信号的采样输入、波形信号的相关分析、波形信号识别和滤波、时钟漂移校正。本发明应用相关分析法识别，不使用传统的GPS卫星同步方式，可以有效地保证检测信息的准确性。减少了阴极保护电位检测设备的部件，降低系统的构成成本，拓展检测系统的应用场合。该方法对石油化工、城市公共行业等管道相关领域的阴极保护检测具有重要的应用价值。

主权项

一种阴极保护电位同步检测中时钟漂移校正方法，其特征在于含有以下步骤：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；构建标准波形信号样本：在信号采集开始阶段,认为远程阴保电流的中断设备与测量设备之间的系统时钟是同步的；此时，采集128个采样波形数值构成一个标准波形样本，并由系统的初始参数确定出该波形的ON电位时间长度、OFF电位时间长度(ms)、数字滤波的带通起始、截止频率值(Hz)；步骤B、待分析波形信号的采样输入：根据现场的精度要求，计算出电位信号的采样频率，通过16位高精度A/D模数转化器电路，将最大5V最小0.1mV的电压信号，以系统设置的采样频率和采样周期进行采样，并输入到记录仪的采样数值存储器中；步骤C、波形信号相关分析：对采样数值存储器中的信号与标准波形样本进行相关分析，计算出待分析波形的不同起始点的一系列相关系数ρ_xy，其中相关系数最大点对应的起始数值则是相关条件下的时钟延迟因子τ；步骤D、波形信号识别和滤波：根据上步相关分析计算得出标准波形样本对应的一系列时钟延迟因子，识别出最为合理的信号延迟的延迟因子；判断合理的方法是，根据采样周期和频率计算出每个采样点对应的采样时间间隔，计算出每个时钟延迟因子对应的时钟漂移时间，将其与上次时钟校正的时刻与本次采样的时间间隔乘以采样时钟的误差系数，得出可能漂移时间，最为接近的为合理；当延迟因子超出可能漂移数值的50%时，判定本次相关分析失败；步骤E、时钟漂移校正：在成功相关分析的条件下，应用该延迟因子校正信息采据模块内的系统时钟漂移，并保存本次校正的系统时间；步骤F、在相关分析成功后，输出漂移校正后的信号波形，用于显示检测的阴极保护信号波形，提供给检测的专业人员分析管道阴极保护系统的工作状态；相关分析失败，不进行延迟因子的时钟校正，应用原滤波参数滤波并输出消除干扰后的信号波形。