2. 1 HAR模塊
HAR模塊是在當(dāng)前數(shù)據(jù)存在非法數(shù)據(jù)時(shí),通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的挖掘,聯(lián)系管道陰極保護(hù)系統(tǒng)失效的模式和管道狀況之間的關(guān)系,得出相應(yīng)的評(píng)估結(jié)論,其流程見(jiàn)圖2。調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)中是否存在相近數(shù)據(jù),如果存在相近數(shù)據(jù),則參考當(dāng)時(shí)的評(píng)估結(jié)果給出當(dāng)前評(píng)估結(jié)果;如果不存在相近數(shù)據(jù),則調(diào)用ACR模塊對(duì)當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘,找出管道的測(cè)點(diǎn)間電勢(shì)降的規(guī)律,根據(jù)這一規(guī)律,對(duì)比管道存在的非法數(shù)據(jù),給出評(píng)估結(jié)論。
?
2. 2 ACR模塊
ACR模塊通過(guò)對(duì)當(dāng)前最近一次測(cè)量數(shù)據(jù)的分析、挖掘,對(duì)埋地燃?xì)夤艿赖年帢O保護(hù)系統(tǒng)和防腐層狀況進(jìn)行分析,從而得出管道的風(fēng)險(xiǎn)狀況。ACR模塊的核心就是改進(jìn)的二分查找法。下面對(duì)此進(jìn)行詳細(xì)的闡述。
?、?二分查找的基本思想
將有序數(shù)列的中點(diǎn)設(shè)置為比較對(duì)象,如果要找的元素值小于這中點(diǎn)元素,則將待查序列縮小為左半部分,否則為右半部分。即通過(guò)一次比較,將查找區(qū)間縮小一半。二分查找是一種高效的查找方法,它可以明顯減少比較次數(shù),提高查找效率。但須注意二分查找的先決條件是查找表中的數(shù)據(jù)元素必須整體基本有序。其算法步驟如下:a.確定整個(gè)查找區(qū)間的中間位置,即起點(diǎn)數(shù)據(jù)與終點(diǎn)數(shù)據(jù)和的一半所在的位置。b.用待查關(guān)鍵字值與中間位置的關(guān)鍵字值進(jìn)行比較,若相等則查找成功;若大于,則在后半?yún)^(qū)域繼續(xù)進(jìn)行二分查找;若小于,則在前半?yún)^(qū)域繼續(xù)進(jìn)行二分查找。c.對(duì)確定的縮小區(qū)域再按二分公式,重復(fù)上述步驟。d.得到的結(jié)果為或查找成功,或查找失敗。存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)用一維數(shù)組存股。
?、?改進(jìn)的二分查找法
在列燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分析評(píng)估時(shí),我們并不需要準(zhǔn)確定位某個(gè)節(jié)點(diǎn),我們所關(guān)心的只是節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之問(wèn)的電位差。因此對(duì)二分查找法進(jìn)行一定的修改,以便滿足需要。其算法步驟為:a.確定查找區(qū)間內(nèi)沒(méi)有大于-0.85 V的點(diǎn)。b.確定整個(gè)查找區(qū)間的中間位置。c.以中間節(jié)點(diǎn)為界,將前段區(qū)域的電位差記為templ,后段區(qū)域的電位差記為temp2。如果templ和temp2差的絕對(duì)值與templ的比小于判定數(shù),則在前端區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行二分查找;如果templ>temp2,則在前段區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行二分查找;如果templ<temp2;則在后段區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行二分查。d.對(duì)確定的縮小區(qū)域再用二分公式,重復(fù)上述步驟。e.最后得到電位差最大或相對(duì)較大,且絕對(duì)電位又較低的2個(gè)節(jié)點(diǎn)。如果這2個(gè)節(jié)點(diǎn)的電位差仍小于判定值,則查找不成功。改進(jìn)后的算法編程如下所示:
int Ct=0,As=0;
{
int BinSearch(table R[],Rc)
int middle,low,high;
float templ,temp2;
constant float Jug,Jr:
table temp D[n/2];
low=0,high=n-1,middle=(low+high)/2;
if(R[high]>-0. 85){
int Tn=high-1;
while (Tn>low){
if(H[Tn]>-0. 85)Tn--;
else if (Tn!=high-1)return Ct=1:
else Break;
?。?br />
Tablecopy(tablc R,table tempD.low,Tn+1):
BinSearch(TempD,Rc=Null);
?。?br />
If(Rc!=Null){
Tablecopy(table R,table lempD,low,Golnumber(Re);
BinSearch(temp;),Rc-Null);
?。?br />
if(high-low==1){
if R[low]-R[high]<Jr return As=0;
templ=R[middle]-R[low];
temp2=R[high]-R [middle]
if abs(templ-temp2)/templ<=Jug
?。?br />
Tablecopy(table R,table templ),low.middle]:
Binseacrch(tempD):
}
else if templ>temp2
?。?br />
Tablecopy(table R,table tcmpD.low,middle);
Binseacreh(tempD);
?。?br />
else{
Tablecopy(table R,table tempD,middle,high);
Binsearch(tempD);
?。?br />
3 評(píng)估模型與陰極保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的接口
由于整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是基于Microsoft 的FoxPro,考慮到兼容性,首先采用C語(yǔ)言用VC來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型并變成DLL文件,然后在整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中直接對(duì)這個(gè)DLL文件進(jìn)行調(diào)用,從而進(jìn)一步提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率,也方便系統(tǒng)的擴(kuò)容升級(jí)。同時(shí)考慮到在評(píng)估模型中采用的是二分查找,因此在把數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)調(diào)入到評(píng)估模型中時(shí),必須把數(shù)據(jù)讀入到一個(gè)緩存區(qū)中(一維數(shù)組)。在進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢時(shí)需要保留2個(gè)數(shù)據(jù),即非法數(shù)據(jù)和查詢數(shù)據(jù),以便滿足風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需要。
由于客戶只關(guān)心最后的評(píng)估結(jié)果,因此我們把評(píng)估模塊集成到測(cè)量數(shù)據(jù)的查詢過(guò)程中,用戶在執(zhí)行測(cè)量數(shù)據(jù)查詢過(guò)程時(shí),系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)用評(píng)估模塊,進(jìn)行燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。這樣可以充分利用數(shù)據(jù)厙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的緩存區(qū),提高程序的運(yùn)行效率。
4 應(yīng)用實(shí)例
利用模型對(duì)上海市石洞口煤氣廠出廠管蘊(yùn)川路段進(jìn)行分析評(píng)估,得出這段管道陰極保護(hù)系統(tǒng)部分區(qū)域沒(méi)有能夠保護(hù)到位,同時(shí)這段管道防腐層狀況也較差,部分區(qū)域管道處于欠保護(hù)狀態(tài)。為了驗(yàn)證評(píng)估結(jié)果的正確性,2003年對(duì)蘊(yùn)川路段管道進(jìn)行實(shí)地檢測(cè),并進(jìn)行了開(kāi)挖驗(yàn)證(測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表1)。
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測(cè)試樁號(hào) | 4號(hào) | 5號(hào) | 6號(hào) | 7號(hào) | 8號(hào) |
自然電位/V | -0.57 | -0.64 | -0.74 | -0.77 | -0.77 |
陰極保護(hù)電位/V | -0.73 | -0.77 | -0.81 | -1.17 | -1.88 |
保護(hù)電位狀況 | 欠保護(hù) | 欠保護(hù) | 欠保護(hù) | 保護(hù) | 保護(hù) |
實(shí)地檢測(cè)、開(kāi)挖驗(yàn)證結(jié)論為:
①防腐層狀況
這段管道的防腐層狀況經(jīng)用RD—PCM進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,得出這段管道防腐層欠佳,多處存在漏點(diǎn),這點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的分析一致。
② 陰極保護(hù)系統(tǒng)狀況
這段管道陰極保護(hù)的保護(hù)電位經(jīng)實(shí)地測(cè)量,多處沒(méi)有達(dá)到國(guó)家規(guī)定的保護(hù)電位-0. 85 V,這與軟件的分析結(jié)果一致。
?、?開(kāi)挖驗(yàn)證
2處開(kāi)挖點(diǎn)均在評(píng)估管道的選擇范圍內(nèi)。開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn),管道本體腐蝕并不嚴(yán)重,沒(méi)有發(fā)生嚴(yán)重的金屬本體腐蝕,主要是由于陰極保護(hù)系統(tǒng)在起作用。實(shí)地檢測(cè)、開(kāi)挖結(jié)果與軟件的分析結(jié)果基本一致,證明分析評(píng)估模型基本有效準(zhǔn)確,符合實(shí)際檢測(cè)結(jié)果。
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