(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210775386.8 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 成都博瑞科传科技有限公司 地址 610017 四川省成 都市天府新区兴隆 街道正街57号2幢1单 元9号 (72)发明人 丁帅　唐勇　刘学辉　姜子鱼　 罗芳　 (74)专利代理 机构 成都市集智汇华知识产权代 理事务所(普通 合伙) 51237 专利代理师 李华　温黎娟 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) F16L 58/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于金属管道防腐 的保护方法及其装 置 (57)摘要 本发明公开了一种用于金属管道防腐 的保 护方法， 包括： 采集管道的电压电流数据； 构建管 道的交流电压模 型和杂散电流模 型； 基于所述交 流电压模型和所述杂散电流模型确定补偿耦合 参数； 将所述补偿耦合参数转化为I GBT的门控波 形， 控制IGBT输出补偿电压。 本发明通过采集并 还原真实的管道电压电流数据， 从而模拟出管道 的交流电压模 型和杂散电流模型， 进而确定补偿 耦合参数， 实现了精准治理金属管道腐蚀， 解决 了传统的金属管道保护方法存在的保护效果弱、 环境适应性差的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 CN 115062488 A 2022.09.16 CN 115062488 A 1.一种用于金属管道防腐的保护方法， 其特 征在于， 包括： 采集管道的电压电流数据； 构建管道的交流电压模型和杂散电流模型； 基于所述交流电压模型和所述杂散电流模型确定补偿耦合 参数； 将所述补偿耦合 参数转化为IGBT的门控波形， 控制IGBT输出补偿电压 。 2.根据权利要求1所述的保护方法， 其特 征在于， 采集管道的电压电流数据， 包括： 采集管道的交流干扰电压数据； 采集管道的直 流电压数据； 采集管道的等效交流电流分量数据； 采集管道的直 流电流分量数据。 3.根据权利要求2所述的保护方法， 其特 征在于， 构建管道的交流电压模型包括： 基于所述交流干扰电压数据和所述 直流电压数据构建杂散电压的所述交流电压模型。 4.根据权利要求2所述的保护方法， 其特 征在于， 构建管道的杂散电流模型包括： 基于所述 直流电压数据和所述 直流电流分量数据计算 等效电阻数据； 基于所述交流电压模型和所述 等效电阻数据构建所述杂散电流模型。 5.根据权利要求1所述的保护方法， 其特征在于， 基于所述交流电压模型和所述杂散电 流模型确定补偿耦合 参数， 包括： 基于所述杂散电流模型提取杂散电流的最大 频率及其对应的最小 治理周期； 基于所述交流电压模型和预设管道维持电压计算补偿电压； 基于所述补偿电压、 所述杂散电流模型和最小 治理周期生成治理能耗； 基于所述治理能耗、 供电单 元的额定电压值 生成输出占空比。 6.根据权利要求5所述的保护方法， 其特征在于， 将所述补偿耦合参数转化为IGBT的门 控波形， 包括： 基于所述补偿电压、 所述杂散电流模型和所述输出占空比确定补偿电压的峰峰值、 电 压曲线、 电源通断时间， 输出IGBT的门控波形。 7.一种用于金属管道防腐的保护装置， 其特 征在于， 包括： 电位采集单 元， 用于采集管道的电压电流数据； 杂散电流治理单元， 用于构建管道的交流电压模型和杂散电流模型， 并基于所述交流 电压模型和所述杂散电流模 型确定补偿耦合参数后， 将所述补偿耦合参数转化为IGB T的门 控波形； IGBT驱动单 元， 用于输出补偿电压 。 8.根据权利要求7所述的保护装置， 其特征在于， 所述保护装置还设置有用于为装置供 电的储能单 元。 9.根据权利要求7所述的保护装置， 其特征在于， 所述杂 散电流治理单元能够基于所述 杂散电流模型提取杂散电流的最大频率及其对应的最小治理周期、 基于所述交流电压模型 和预设管道维持电压计算补偿电压、 基于所述补偿电压、 所述杂散电流模型和最小治理周 期生成治理能耗、 基于所述治理能耗、 供电单 元的额定电压值 生成输出占空比。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115062488 A 2一种用于金属管道防腐的保护方 法及其装 置 技术领域 [0001]本发明涉及金属管道 保护技术领域， 具体涉及一种用于金属管道防腐的保护方法 及其装置 。 背景技术 [0002]金属腐蚀的危害巨大， 发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民 生产总值的2％ ‑4％， 远远超过水灾、 风灾、 地震等自然灾害造成损失的总和。 具体有以下表 现方式： 1.使桥梁、 建筑物的金属结构强度降低而造成坍塌； 2.地下金属管道发生泄漏； 3. 轮船的船体损坏； 4.金属及其设备、 仪器、 仪表的精度和灵敏度降低,直至报 废惊人的数字 。 [0003]在金属腐蚀领域， 油气管道等金属管道的腐蚀危害尤为突出。 而现有管道防腐主 要镁阳极和恒电位仪的方式， 其中： 镁 阳极主要牺牲镁来达到保护管道的作用， 镁的输出电 压恒定， 无法应对杂散电流干扰对管道导致的损失， 同时镁阳极属于消耗品， 更换是需要进 行二次开挖， 消 耗大量的人力物力； 恒电位仪， 以保持恒定的电压或者电流， 来达到保护管 道的腐蚀， 但现场实际使用环境十 分复杂， 杂散电流复杂程度， 恒电位仪无法更上杂散电流 的变化速度。 同时恒电位仪对电能消耗巨大， 且 对电能的稳定性要求较高。 [0004]综上所述， 传统的金属管道保护方法存在保护效果弱、 环境 适应性差的问题。 发明内容 [0005]有鉴于此， 本发明提供一种用于金属管道防腐的保护方法及其装置， 通过改进检 测数据种类及其对应的数据处理方法， 解决了传统的金属管道保护方法存在的保护效果 弱、 环境适应性差的问题。 [0006]为解决以上问题， 本发明的技术方案为采用一种用于金属管道防腐的保护方法， 包括： 采集管道的电压电流数据； 构建管道的交流电压模型和杂散电流模型； 基于所述交流 电压模型和所述杂散电流模 型确定补偿耦合参数； 将所述补偿耦合参数转化为IGB T的门控 波形， 控制IGBT输出补偿电压 。 [0007]可选地， 采集管道的电压电流数据， 包括： 采集管道的交流干扰电压数据； 采集管 道的直流电压数据； 采集管道的等效交流电流分量数据； 采集管道的直 流电流分量数据。 [0008]可选地， 构建管道的交流电压模型包括： 基于所述交流干扰电压数据和所述直流 电压数据构建杂散电压的所述交流电压模型。 [0009]可选地， 构建管道的杂散电流模型包括： 基于所述直流电压数据和所述直流电流 分量数据计算等效电阻数据； 基于所述交流电压模型和所述等效电阻数据构建所述杂散电 流模型。 [0010]可选地， 基于所述交流电压模型和所述杂散电流模型确定补偿耦合参数， 包括： 基 于所述杂散电流模型提取杂散电流的最大频率及其对应的最小治理周期； 基于所述交流电 压模型和预设管道维持电压计算补偿电压； 基于所述补偿电压、 所述杂散电流模型和最小 治理周期生成治理能耗； 基于所述治理能耗、 供电单 元的额定电压值 生成输出占空比。说　明　书 1/5 页 3 CN 115062488 A 3