CN114486710A - 用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法 - Google Patents

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CN114486710A CN202210272493.9A CN202210272493A CN114486710A CN 114486710 A CN114486710 A CN 114486710A CN 202210272493 A CN202210272493 A CN 202210272493A CN 114486710 A CN114486710 A CN 114486710A
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蒋文勇
朱国政
董凌志
余柯辰
呙永红
樊毅
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Abstract

本发明提出了一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法，包括以下步骤：S1，管道监测中心向K个监测点发送请求监测点监测的监测数据，监测点接收到管道监测中心发送的请求监测点监测的监测数据后，监测点将监测到的监测数据发送到管道监测中心；S2，管道监测中心对接收到的监测数据进行分析，获得分析结果。本发明能够实现对埋地管道进行监测，对出现问题的监测点的管道进行清洗。

Description

用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法
技术领域
本发明涉及一种地下管道技术领域，特别是涉及一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法。
背景技术
近年来，随着埋地管网地下服役环境的日益复杂，埋地管道外腐蚀泄漏事故频发，如何有效监测管网的腐蚀风险已成为实际生产的迫切需求。专利申请号2020105034813，名称为“低压燃气管网开放式阴极保护优化设计方法”，公开了包括以下步骤：采用现场勘察和图档调研确定埋地低压燃气管网的坐标；使用边界元电场计算方法建立低压燃气管网埋地管道的几何模型；现场建立临时性的阴极保护现场试验获得不同保护电流条件下埋地管道的保护电位分布规律；测试低压燃气管网钢材在所考察土壤中的极化曲线；测试土壤电阻率；结合极化曲线和现场试验，反复计算获得带防腐层管道的极化特性(包含防腐层破损率和面电阻率信息)，得到不同区域埋地燃气管道对应的阴极边界；根据几何模型、低压燃气管网的阴极边界以及阴极保护-850mV电位准则，利用数值模拟计算确定浅埋分布式阳极的优化分布位置，具有效率高、准确度高、效果好的优点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法，包括以下步骤：
S1，管道监测中心向K个监测点发送请求监测点监测的监测数据，监测点接收到管道监测中心发送的请求监测点监测的监测数据后，监测点将监测到的监测数据发送到管道监测中心；
S2，管道监测中心对接收到的监测数据进行分析，获得分析结果。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，获取同一时刻采集的电压值；
S22，根据获取的同一时刻采集的电压值计算绝对误差值；
S23，将所有的绝对误差值构成绝对误差值集合，从绝对误差值集合中选出最小的绝对误差值；根据最小的绝对误差值所对应的电压值，计算其实际电压值；
S24，若实际电压值不在预设存储电压阈值范围内，则该监测点人为存在问题，需要进行维护。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中对需要进行维护的监测点进行路线规划。
本发明还提供了一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法的判断系统，包括由起始点至目标点的埋地管道，还包括在埋地管道上每相距L km设置有一个监测点，所述L为正数，km表示长度单位千米，分别为第1监测点、第2监测点、第3监测点、……、第K监测点，所述K为大于或者等于1的正整数，在第k监测点处设置有管道监测模块，k＝1、2、3、……、K；
管道监测模块将监测到的监测数据上传至管道监测中心，管道监测中心对接收到的监测数据进行分析，对出现问题的监测点进行维护。
在本发明的一种优选实施方式中，管道监测模块包括设置在埋地管道正上方且部分或者全部处于地面下的监测桩，在监测桩内设置有用于固定安装PCB板的PCB板固定安装座和用于固定安装蓄电池的蓄电池固定安装座，PCB板固定安装在PCB板固定安装座上，蓄电池固定安装在蓄电池固定安装座上；
在PCB板上设置有控制器、无线数据传输单元和电压检测单元，蓄电池为PCB板上的控制器、无线数据传输单元和电压检测单元供电；控制器的数据无线传输端与无线数据传输单元的数据无线传输端相连，控制器的电压数据端与电压检测单元的电压数据端相连；
还包括设置在埋地管道左侧或/和右侧的竖直延伸管，设置在埋地管道左侧的竖直延伸管和设置在埋地管道右侧的竖直延伸管分别为M个，所述M为大于或者等于1的正整数，设置在埋地管道左侧的竖直延伸管分别为第1左竖直延伸管、第2左竖直延伸管、第3左竖直延伸管、……、第M左竖直延伸管，设置在埋地管道右侧的竖直延伸管分别为第1右竖直延伸管、第2右竖直延伸管、第3右竖直延伸管、……、第M右竖直延伸管；
在每个左竖直延伸管或/和右竖直延伸管的正下方设置有电极一和电极二，电极一位于电极二的下方；电极一、电极二和埋地管道外壁分别通过导线与电压检测单元相连。
在本发明的一种优选实施方式中，无线数据传输单元包括2G无线数据传输子单元、3G无线数据传输子单元、4G无线数据传输子单元、5G无线数据传输子单元、NB-IOT无线数据传输子单元、RoLa无线数据传输子单元之一或者任意组合；
无线数据传输单元为2G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线2G传输端与2G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为3G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线3G传输端与3G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为4G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线4G传输端与4G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为5G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线5G传输端与5G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为NB-IOT无线数据传输子单元时，控制器的数据无线NB-IOT传输端与NB-IOT无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为RoLa无线数据传输子单元时，控制器的数据无线RoLa传输端与RoLa无线数据传输单元的数据无线传输端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，电压检测单元包括微控制器、2M个电压测量单元、2M+1个继电器和2M+1个三极管；通过微控制器向三极管发送导通或截止电平来控制继电器的通断。
在本发明的一种优选实施方式中，对埋地管道进行维护的装置包括支撑杆及与支撑杆可拆卸连接的手持杆，在支撑杆的一端设置有旋转机构，旋转机构的正反转控制端与维护控制器的正反控制端相连，旋转机构上设置有旋转杆，在旋转杆内设置有上限制凹槽和下限制凹槽，在上限制凹槽内设置有上弹簧，上伸缩杆在外力和上弹簧的作用下，可在上限制凹槽内运动且不会完全离开上限制凹槽内；在下限制凹槽内设置有下弹簧，下伸缩杆在外力和下弹簧的作用下，可在下限制凹槽内运动且不会完全离开下限制凹槽内；
在上伸缩杆上设置有上横杆，在上横杆上设置有多个上刷块和上喷液管；在下伸缩杆上设置有下横杆，在下横杆上设置有多个下刷块和下喷液管；
还包括设置在支撑杆上的储液箱和加压管，储液箱的出液口与加压管的进液口相连，加压管的加压控制工作端与维护控制器的加压控制工作端相连，加压管的出液口通过旋转接头与输液管相连，输液管的一端与上喷液管的进液口相连，输液管的另一端与下喷液管的进液口相连。
在本发明的一种优选实施方式中，在手持杆表面设置有用于防滑的防滑纹；
在支撑杆的另一端设置有支撑杆内螺纹，在手持杆的一端设置有内螺纹相适应的手持杆外螺纹，通过手持杆上的手持杆外螺纹旋进支撑杆上的支撑杆内螺纹，实现支撑杆与手持杆的可拆卸连接；
或/和还包括延伸杆，在延伸杆的一端设置有与支撑杆内螺纹相适应的延伸杆外螺纹一，在手持杆的另一端设置有手持杆内螺纹，在延伸杆的另一端设置有与手持杆内螺纹相适应的延伸杆外螺纹二，通过延伸杆的连接增加杆的总长度；
或/和旋转机构包括旋转电机，旋转电机的正反转控制端与维护控制器的正反控制端相连，旋转电机的安装座固定在支撑杆的一端上，旋转电机的旋转轴与旋转杆连接。
在本发明的一种优选实施方式中，在埋地管道上设置管道监测模块个数的计算方法为：
Figure BDA0003554199200000031
其中，K表示埋地管道上设置管道监测模块的总个数；
int()表示取整函数；
l表示埋地管道的总长度；
L表示相邻管道监测模块相距距离；
k1表示在距离起始点dkm处设置的管道监测模块；d∈(0,L)；
Figure BDA0003554199200000041
表示距离上一个管道监测模块
Figure BDA0003554199200000042
为L的管道监测模块；
Figure BDA0003554199200000043
k2表示距离上一个管道监测模块k1为L的管道监测模块；
k3表示距离上一个管道监测模块k2为L的管道监测模块；
k4表示距离上一个管道监测模块k3为L的管道监测模块；
……；
kK表示距离上一个管道监测模块kK-1为L的管道监测模块；也表示在距离目标点dkm处设置的管道监测模块，l＝(K-1)L+2d。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明能够实现对埋地管道进行监测，对出现问题的监测点的管道进行清洗。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明流程示意图。
图2是本发明连接示意框图。
图3是本发明连接示意图。
图4是本发明结构示意图。
图5是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明公开了一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1，管道监测中心向K个监测点发送请求监测点监测的监测数据，监测点接收到管道监测中心发送的请求监测点监测的监测数据后，监测点将监测到的监测数据发送到管道监测中心；
S2，管道监测中心对接收到的监测数据进行分析，获得分析结果。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S1中包括以下步骤：
S11，微控制器判断计时器计时是否大于或者等于预设时间第一阈值：
若计时器计时大于或者等于预设时间第一阈值，则计时器清零重新计时；执行下一步；
若计时器计时小于预设时间第一阈值，则计时器继续计时，返回步骤S11；
S12，微控制器向所有三极管(即是第1三极管一、第2三极管一、第3三极管一、……、第M三极管一以及第1三极管二、第2三极管二、第3三极管二、……、第M三极管二和公共三极管)发送导通电平，微控制器向所有三极管发送导通电平后，判断计时器计时是否在预设时间第二阈值范围内：
若计时器计时在预设时间第二阈值范围内，则此时微控制器控制所有电压测量单元(即是第1电压测量单元一、第2电压测量单元一、第3电压测量单元一、……、第M电压测量单元一以及第1电压测量单元二、第2电压测量单元二、第3电压测量单元二、……、第M电压测量单元二)工作，将所有电压测量单元测量的电压数据输入到微控制器，并记录采集时间；
若计时器计时小于预设时间最小阈值，预设时间最小阈值为预设时间第二阈值范围内的最小值，则返回步骤S12；
若计时器计时大于预设时间最大阈值，预设时间最大阈值为预设时间第二阈值范围内的最大值，则计时器清零重新计时，执行下一步；
S13，微控制器向所有三极管发送截止电平，此时所有电极一(第1左电极一、第2左电极一、第3左电极一、第M左电极一以及第1右电极一、第2右电极一、第3右电极一、第M右电极一)和埋地管道外壁相连，实现所有电极一的极化；返回步骤S11。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，获取同一时刻采集的电压值，分别为uleft1,t、uleft2,t、uleft3,t、……、uleftM,t以及uright1,t、uright2,t、uright3,t、……、urightM,t，uleft1,t表示第1电压测量单元二在t时刻检测的第1左电极二的电压值，uleft2,t表示第2电压测量单元二在t时刻检测的第2左电极二的电压值，uleft3,t表示第3电压测量单元二在t时刻检测的第3左电极二的电压值，uleftM,t表示第M电压测量单元二在t时刻检测的第M左电极二的电压值；uright1,t表示第1电压测量单元一在t时刻检测的第1右电极二的电压值；
S22，根据获取的同一时刻采集的电压值计算绝对误差值，其绝对误差值的计算方法为：
Figure BDA0003554199200000061
其中，uxy,t表示第y电压测量单元二在t时刻检测的第y x电极二的电压值；left表示左，right表示右；
ux′y′,t表示第y′电压测量单元二在t时刻检测的第y′x′左电极二的电压值；
C表示组合；
A表示排列；
||表示绝对值符号；
ut表示t时刻的绝对误差值；
S23，将所有的绝对误差值构成绝对误差值集合，从绝对误差值集合中选出最小的绝对误差值；根据最小的绝对误差值所对应的电压值，计算其实际电压值，其实际电压值的计算方法为：
Figure BDA0003554199200000062
其中，ux″y″′表示最小的绝对误差值所对应的第y″电压测量单元二在t时刻检测的第y″x″电极二的电压；
u表示实际电压值；
S24，若实际电压值不在预设存储电压阈值范围内，则该监测点人为存在问题，需要进行维护。
在本发明的一种优选实施方式中，在步骤S2中对需要进行维护的监测点进行路线规划，其对监测点进行路线规划的方法包括以下步骤：
S2-1，获取接受维修任务工作人员的位置，根据待维护监测点的ID号查询待维护监测点的位置；
S2-2，管道监测中心调用地图数据，将工作人员的位置作为起点，待维护监测点的位置作为终点，标记在地图上；
S2-3，当仅有一条道路时：将起点与终点连接起来形成约束线，判断约束线与本条道路所成角度，分别为角度一和角度二，若α1＜α2，α1表示角度一，α2表示角度二，则以角度一所对应的道路为前进方向；若α1＞α2，则以角度二所对应的道路为前进方向；若α1＝α2，则以角度一或角度二所对应的道路为前进方向；
当有多条道路时，此时位于道路选择口：
先沿道路选择口上的其它道路前进相同距离，沿道路选择口上的其它道路前进相同距离后到达预计点，将每个预计点与终点连接起来形成约束线集合，判断约束线集合中的每条约束线的长度，若β为约束线集合中最短的约束线，则将约束线β所对应的道路为前进方向；
S2-4，按照步骤S2-3获得起点到终点的前进线路，将前进线路发送工作人员的手机上进行导航；
S2-5，工作人员根据接收到的导航线路进行前进。
本发明还公开了一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法的判断系统，包括由起始点至目标点的埋地管道26，如图2所示，还包括在埋地管道26上每相距Lkm设置有一个监测点，所述L为正数，km表示长度单位千米，分别为第1监测点、第2监测点、第3监测点、……、第K监测点，所述K为大于或者等于1的正整数，在第k监测点处设置有管道监测模块，k＝1、2、3、……、K；
管道监测模块将监测到的监测数据上传至管道监测中心，管道监测中心对接收到的监测数据进行分析，对出现问题的监测点进行维护。
在本发明的一种优选实施方式中，如图3所示，管道监测模块包括设置在埋地管道26正上方且部分或者全部处于地面下的监测桩16，在监测桩16内设置有用于固定安装PCB板18的PCB板固定安装座和用于固定安装蓄电池17的蓄电池固定安装座，PCB板18固定安装在PCB板固定安装座上，蓄电池17固定安装在蓄电池固定安装座上；
在PCB板18上设置有控制器、无线数据传输单元和电压检测单元，蓄电池17为PCB板18上的控制器、无线数据传输单元和电压检测单元供电；控制器的数据无线传输端与无线数据传输单元的数据无线传输端相连，控制器的电压数据端与电压检测单元的电压数据端相连；
还包括设置在埋地管道26左侧或/和右侧的竖直延伸管，设置在埋地管道左侧的竖直延伸管和设置在埋地管道26右侧的竖直延伸管分别为M个，所述M为大于或者等于1的正整数，设置在埋地管道26左侧的竖直延伸管分别为第1左竖直延伸管、第2左竖直延伸管、第3左竖直延伸管、……、第M左竖直延伸管，设置在埋地管道右侧的竖直延伸管分别为第1右竖直延伸管、第2右竖直延伸管、第3右竖直延伸管、……、第M右竖直延伸管；
在每个左竖直延伸管或/和右竖直延伸管的正下方设置有电极一和电极二，电极一位于电极二的下方；电极一、电极二和埋地管道外壁分别通过导线与电压检测单元相连。
其中，设置在第1左竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第1左电极一和第1左电极二，第1左电极一位于第1左电极二的下方；设置在第2左竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第2左电极一和第2左电极二，第2左电极一位于第2左电极二的下方；设置在第3左竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第3左电极一和第3左电极二，第3左电极一位于第3左电极二的下方；……；设置在第M左竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第M左电极一和第M左电极二，第M左电极一位于第M左电极二的下方；
设置在第1右竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第1右电极一和第1右电极二，第1右电极一位于第1右电极二的下方；设置在第2右竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第2右电极一和第2右电极二，第2右电极一位于第2右电极二的下方；设置在第3右竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第3右电极一和第3右电极二，第3右电极一位于第3右电极二的下方；……；设置在第M右竖直延伸管正下方的电极一和电极二，分别为第M右电极一和第M右电极二，第M右电极一位于第M右电极二的下方；
与第1左电极一相连的导线为第1导线，第1导线的另一端与电压检测单元的第1电压端相连；与第2左电极一相连的导线为第2导线，第2导线的另一端与电压检测单元的第2电压端相连；与第3左电极一相连的导线为第3导线，第3导线的另一端与电压检测单元的第3电压端相连；……；与第M左电极一相连的导线为第M导线，第M导线的另一端与电压检测单元的第M电压端相连；
与第1左电极二相连的导线为第M+1导线，第M+1导线的另一端与电压检测单元的第M+1电压端相连；与第2左电极二相连的导线为第M+2导线，第M+2导线的另一端与电压检测单元的第M+2电压端相连；与第3左电极二相连的导线为第M+3导线，第M+3导线的另一端与电压检测单元的第M+3电压端相连；……；与第M左电极二相连的导线为第2M导线，第2M导线的另一端与电压检测单元的第2M电压端相连；
与第1右电极一相连的导线为第2M+1导线，第2M+1导线的另一端与电压检测单元的第2M+1电压端相连；与第2右电极一相连的导线为第2M+2导线，第2M+2导线的另一端与电压检测单元的第2M+2电压端相连；与第3右电极一相连的导线为第2M+3导线，第2M+3导线的另一端与电压检测单元的第2M+3电压端相连；……；与第M右电极一相连的导线为第3M导线，第3M导线的另一端与电压检测单元的第3M电压端相连；
与第1右电极二相连的导线为第3M+1导线，第3M+1导线的另一端与电压检测单元的第3M+1电压端相连；与第2右电极二相连的导线为第3M+2导线，第3M+2导线的另一端与电压检测单元的第3M+2电压端相连；与第3右电极二相连的导线为第3M+3导线，第3M+3导线的另一端与电压检测单元的第3M+3电压端相连；……；与第M右电极二相连的导线为第4M导线，第4M导线的另一端与电压检测单元的第4M电压端相连；
与埋地管道外壁相连的导线为第4M+1导线，第4M+1导线的另一端与电压检测单元的第4M+1电压端相连；
第1左竖直延伸管、第2左竖直延伸管、第3左竖直延伸管、……、第M左竖直延伸管以及第1右竖直延伸管、第2右竖直延伸管、第3右竖直延伸管、……、第M右竖直延伸管的末端与埋地管道轴中心在同一平面上，且第1左竖直延伸管、第2左竖直延伸管、第3左竖直延伸管、……、第M左竖直延伸管以及第1右竖直延伸管、第2右竖直延伸管、第3右竖直延伸管、……、第M右竖直延伸管距离埋地管道轴中心为d1cm，cm表示长度单位厘米，d1∈[15,35]。
以M＝1为例，设置在埋地管道26左侧的竖直延伸管为第1左竖直延伸管22b，设置在埋地管道26右侧的竖直延伸管为第1右竖直延伸管22a；设置在第1左竖直延伸管22b正下方的电极分别为第1左电极一24b和第1左电极二23b，第1左电极一24b位于第1左电极二23b的下方；设置在第1右竖直延伸管22a正下方的电极分别为第1右电极一24a和第1右电极二23a，第1右电极一24a位于第1右电极二23a的下方；与第1左电极一24b相连的导线为第1导线21b，第1导线21b的另一端与电压检测单元的第1电压端相连；
与第1左电极二23b相连的导线为第2导线19b，第2导线19b的另一端与电压检测单元的第2电压端相连；与第1右电极一24a相连的导线为第3导线21a，第3导线21a的另一端与电压检测单元的第3电压端相连；与第1右电极二23a相连的导线为第4导线19a，第4导线19a的另一端与电压检测单元的第4压端相连；与埋地管道26外壁相连的导线为第5导线25，第5导线25的另一端与电压检测单元的第5电压端相连。当其需要更换第1左电极二23b时，利用左更换杆20b(或者右更换杆20a)伸入第1左竖直延伸管22b内将第1左电极二23b取出，实现对第1左电极二23b的更换；当其需要更换第1右电极二23a时，利用右更换杆20a(或者左更换杆20b)伸入第1右竖直延伸管22a内将第1右电极二23a取出，实现对第1右电极二23a的更换；无需挖土作业深度至埋地管道26，快捷方便。为了防止阻塞左竖直延伸管22b和右竖直延伸管22a在管口上设置有阻塞帽。其中第1左电极一24b与第1左电极二23b的垂直高度为1cm～8cm，第1右电极一24a与第1右电极二23a的垂直高度为1cm～8cm，优选2.5cm。
以M＝2为例，设置在埋地管道左侧的竖直延伸管分别为第1左竖直延伸管和第2左竖直延伸管，设置在埋地管道右侧的竖直延伸管分别为第1右竖直延伸管和第2右竖直延伸管；设置在第1左竖直延伸管正下方的电极分别为第1左电极一和第1左电极二，第1左电极一位于第1左电极二的下方；设置在第2左竖直延伸管正下方的电极分别为第2左电极一和第2左电极二，第2左电极一位于第2左电极二的下方；设置在第1右竖直延伸管正下方的电极分别为第1右电极一和第1右电极二，第1右电极一位于第1右电极二的下方；设置在第2右竖直延伸管正下方的电极分别为第2右电极一和第2右电极二，第2右电极一位于第2右电极二的下方；与第1左电极一相连的导线为第1导线，第1导线的另一端与电压检测单元的第1电压端相连；与第2左电极一相连的导线为第2导线，第2导线的另一端与电压检测单元的第2电压端相连；与第1左电极二相连的导线为第3导线，第3导线的另一端与电压检测单元的第3压端相连；与第2左电极二相连的导线为第4导线，第4导线的另一端与电压检测单元的第4电压端相连；与第1右电极一相连的导线为第5导线，第5导线的另一端与电压检测单元的第5电压端相连；与第2右电极一相连的导线为第6导线，第6导线的另一端与电压检测单元的第6电压端相连；与第1右电极二相连的导线为第7导线，第7导线的另一端与电压检测单元的第7电压端相连；与第2右电极二相连的导线为第8导线，第8导线的另一端与电压检测单元的第8电压端相连；与埋地管道外壁相连的导线为第9导线，第9导线的另一端与电压检测单元的第9电压端相连。
以M＝3为例，设置在埋地管道左侧的竖直延伸管分别为第1左竖直延伸管、第2左竖直延伸管和第3左竖直延伸管，设置在埋地管道右侧的竖直延伸管分别为第1右竖直延伸管、第2右竖直延伸管和第3右竖直延伸管；设置在第1左竖直延伸管正下方的电极分别为第1左电极一和第1左电极二，第1左电极一位于第1左电极二的下方；设置在第2左竖直延伸管正下方的电极分别为第2左电极一和第2左电极二，第2左电极一位于第2左电极二的下方；设置在第3左竖直延伸管正下方的电极分别为第3左电极一和第3左电极二；设置在第1右竖直延伸管正下方的电极分别为第1右电极一和第1右电极二，第1右电极一位于第1右电极二的下方；设置在第2右竖直延伸管正下方的电极分别为第2右电极一和第2右电极二，第2右电极一位于第2右电极二的下方；设置在第3右竖直延伸管正下方的电极分别为第3右电极一和第3右电极二；与第1左电极一相连的导线为第1导线，第1导线的另一端与电压检测单元的第1电压端相连；与第2左电极一相连的导线为第2导线，第2导线的另一端与电压检测单元的第2电压端相连；与第3左电极一相连的导线为第3导线，第3导线的另一端与电压检测单元的第3电压端相连；与第1左电极二相连的导线为第4导线，第4导线的另一端与电压检测单元的第4电压端相连；与第2左电极二相连的导线为第5导线，第5导线的另一端与电压检测单元的第5电压端相连；与第3左电极二相连的导线为第6导线，第6导线的另一端与电压检测单元的第6电压端相连；与第1右电极一相连的导线为第7导线，第7导线的另一端与电压检测单元的第7电压端相连；与第2右电极一相连的导线为第8导线，第8导线的另一端与电压检测单元的第8电压端相连；与第3右电极一相连的导线为第9导线，第9导线的另一端与电压检测单元的第9电压端相连；与第1右电极二相连的导线为第10导线，第10导线的另一端与电压检测单元的第10电压端相连；与第2右电极二相连的导线为第11导线，第11导线的另一端与电压检测单元的第11电压端相连；与第3右电极二相连的导线为第12导线，第12导线的另一端与电压检测单元的第12电压端相连；与埋地管道外壁相连的导线为第13导线，第13导线的另一端与电压检测单元的第13电压端相连。
以M＝4为例，设置在埋地管道左侧的竖直延伸管分别为第1左竖直延伸管、第2左竖直延伸管、第3左竖直延伸管和第4左竖直延伸管，设置在埋地管道右侧的竖直延伸管分别为第1右竖直延伸管、第2右竖直延伸管、第3右竖直延伸管和第4右竖直延伸管；设置在第1左竖直延伸管正下方的电极分别为第1左电极一和第1左电极二，第1左电极一位于第1左电极二的下方；设置在第2左竖直延伸管正下方的电极分别为第2左电极一和第2左电极二，第2左电极一位于第2左电极二的下方；设置在第3左竖直延伸管正下方的电极分别为第3左电极一和第3左电极二，第3左电极一位于第3左电极二的下方；设置在第4左竖直延伸管正下方的电极分别为第4左电极一和第4左电极二，第4左电极一位于第4左电极二的下方；设置在第1右竖直延伸管正下方的电极分别为第1右电极一和第1右电极二，第1右电极一位于第1右电极二的下方；设置在第2右竖直延伸管正下方的电极分别为第2右电极一和第2右电极二，第2右电极一位于第2右电极二的下方；设置在第3右竖直延伸管正下方的电极分别为第3右电极一和第3右电极二，第3右电极一位于第3右电极二的下方；设置在第4右竖直延伸管正下方的电极分别为第4右电极一和第4右电极二，第4右电极一位于第4右电极二的下方；与第1左电极一相连的导线为第1导线，第1导线的另一端与电压检测单元的第1电压端相连；与第2左电极一相连的导线为第2导线，第2导线的另一端与电压检测单元的第2电压端相连；与第3左电极一相连的导线为第3导线，第3导线的另一端与电压检测单元的第3电压端相连；与第4左电极一相连的导线为第4导线，第4导线的另一端与电压检测单元的第4电压端相连；与第1左电极二相连的导线为第5导线，第5导线的另一端与电压检测单元的第5电压端相连；与第2左电极二相连的导线为第6导线，第6导线的另一端与电压检测单元的第6电压端相连；与第3左电极二相连的导线为第7导线，第7导线的另一端与电压检测单元的第7电压端相连；与第4左电极二相连的导线为第8导线，第8导线的另一端与电压检测单元的第8电压端相连；与第1右电极一相连的导线为第9导线，第9导线的另一端与电压检测单元的第9电压端相连；与第2右电极一相连的导线为第10导线，第10导线的另一端与电压检测单元的第10电压端相连；与第3右电极一相连的导线为第11导线，第11导线的另一端与电压检测单元的第11电压端相连；与第4右电极一相连的导线为第12导线，第12导线的另一端与电压检测单元的第12电压端相连；与第1右电极二相连的导线为第13导线，第13导线的另一端与电压检测单元的第13电压端相连；与第2右电极二相连的导线为第14导线，第14导线的另一端与电压检测单元的第14电压端相连；与第3右电极二相连的导线为第15导线，第15导线的另一端与电压检测单元的第15电压端相连；与第4右电极二相连的导线为第16导线，第16导线的另一端与电压检测单元的第16电压端相连；与埋地管道外壁相连的导线为第17导线，第17导线的另一端与电压检测单元的第17电压端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，无线数据传输单元包括2G无线数据传输子单元、3G无线数据传输子单元、4G无线数据传输子单元、5G无线数据传输子单元、NB-IOT无线数据传输子单元、RoLa无线数据传输子单元之一或者任意组合；
无线数据传输单元为2G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线2G传输端与2G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为3G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线3G传输端与3G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为4G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线4G传输端与4G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为5G无线数据传输子单元时，控制器的数据无线5G传输端与5G无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为NB-IOT无线数据传输子单元时，控制器的数据无线NB-IOT传输端与NB-IOT无线数据传输单元的数据无线传输端相连；
无线数据传输单元为RoLa无线数据传输子单元时，控制器的数据无线RoLa传输端与RoLa无线数据传输单元的数据无线传输端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，电压检测单元包括微控制器、2M个电压测量单元、2M+1个继电器和2M+1个三极管；通过微控制器向三极管发送导通或截止电平来控制继电器的通断，实现电压测量单元对埋地管道26所处环境的电压测量。
其中，2M个电压测量单元分别为第1电压测量单元一、第2电压测量单元一、第3电压测量单元一、……、第M电压测量单元一以及第1电压测量单元二、第2电压测量单元二、第3电压测量单元二、……、第M电压测量单元二；
2M+1个继电器包括第1继电器一、第2继电器一、第3继电器一、……、第M继电器一以及第1继电器二、第2继电器二、第3继电器二、……、第M继电器二和公共继电器；
2M+1个三极管包括第1三极管一、第2三极管一、第3三极管一、……、第M三极管一以及第1三极管二、第2三极管二、第3三极管二、……、第M三极管二和公共三极管；
第1左电极一分别与第1继电器一常开触点的第一端和第1继电器一常闭触点的第一端相连，第1继电器一常开触点的第二端与第1电压测量单元一的第一测量端相连，第1左电极二与第1电压测量单元一的第二测量端相连；
第2左电极一分别与第2继电器一常开触点的第一端和第2继电器一常闭触点的第一端相连，第2继电器一常开触点的第二端与第2电压测量单元一的第一测量端相连，第2左电极二与第2电压测量单元一的第二测量端相连；
第3左电极一分别与第3继电器一常开触点的第一端和第3继电器一常闭触点的第一端相连，第3继电器一常开触点的第二端与第3电压测量单元一的第一测量端相连，第3左电极二与第3电压测量单元一的第二测量端相连；
……；
第M左电极一分别与第M继电器一常开触点的第一端和第M继电器一常闭触点的第一端相连，第M继电器一常开触点的第二端与第M电压测量单元一的第一测量端相连，第M左电极二与第M电压测量单元一的第二测量端相连；
第1右电极一分别与第1继电器二常开触点的第一端和第1继电器二常闭触点的第一端相连，第1继电器二常开触点的第二端与第1电压测量单元二的第一测量端相连，第1右电极二与第1电压测量单元二的第二测量端相连；
第2右电极一分别与第2继电器二常开触点的第一端和第2继电器二常闭触点的第一端相连，第2继电器二常开触点的第二端与第2电压测量单元二的第一测量端相连，第2右电极二与第2电压测量单元二的第二测量端相连；
第3右电极一分别与第3继电器二常开触点的第一端和第3继电器二常闭触点的第一端相连，第3继电器二常开触点的第二端与第3电压测量单元二的第一测量端相连，第3右电极二与第3电压测量单元二的第二测量端相连；
……；
第M右电极一分别与第M继电器二常开触点的第一端和第M继电器二常闭触点的第一端相连，第M继电器二常开触点的第二端与第M电压测量单元二的第一测量端相连，第M右电极二与第M电压测量单元二的第二测量端相连；
埋地管道外壁分别与公共继电器常开触点的第一端和公共继电器常闭触点的第一端相连，公共继电器常开触点的第二端与第1电压测量单元一的公共端、第2电压测量单元一的公共端、第3电压测量单元一的公共端、……、第M电压测量单元一的公共端以及第1电压测量单元二的公共端、第2电压测量单元二的公共端、第3电压测量单元二的公共端、……、第M电压测量单元二的公共端相连；
第1继电器一常闭触点的第二端、第2继电器一常闭触点的第二端、第3继电器一常闭触点的第二端、……、第M继电器一常闭触点的第二端以及第1继电器二常闭触点的第二端、第2继电器二常闭触点的第二端、第3继电器二常闭触点的第二端、……、第M继电器二常闭触点的第二端和公共继电器常闭触点的第二端相连；
第1继电器一输入回路的第一端与第1三极管一的集电极相连，第1三极管一的发射极与第1电阻一的第一端相连，第1电阻一的第二端与电源地相连；第1继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管一的基极与微控制器的第1控制端相连；
第2继电器一输入回路的第一端与第2三极管一的集电极相连，第2三极管一的发射极与第2电阻一的第一端相连，第2电阻一的第二端与电源地相连；第2继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管一的基极与微控制器的第2控制端相连；
第3继电器一输入回路的第一端与第3三极管一的集电极相连，第3三极管一的发射极与第3电阻一的第一端相连，第3电阻一的第二端与电源地相连；第3继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第3三极管一的基极与微控制器的第3控制端相连；
……；
第M继电器一输入回路的第一端与第M三极管一的集电极相连，第M三极管一的发射极与第M电阻一的第一端相连，第M电阻一的第二端与电源地相连；第M继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第M三极管一的基极与微控制器的第M控制端相连；
第1继电器二输入回路的第一端与第1三极管二的集电极相连，第1三极管二的发射极与第1电阻二的第一端相连，第1电阻二的第二端与电源地相连；第1继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管二的基极与微控制器的控制第1端相连；
第2继电器二输入回路的第一端与第2三极管二的集电极相连，第2三极管二的发射极与第2电阻二的第一端相连，第2电阻二的第二端与电源地相连；第2继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管二的基极与微控制器的控制第2端相连；
第3继电器二输入回路的第一端与第3三极管二的集电极相连，第3三极管二的发射极与第3电阻二的第一端相连，第3电阻二的第二端与电源地相连；第3继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第3三极管二的基极与微控制器的控制第3端相连；
……；
第M继电器二输入回路的第一端与第M三极管二的集电极相连，第M三极管二的发射极与第M电阻二的第一端相连，第M电阻二的第二端与电源地相连；第M继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第M三极管二的基极与微控制器的控制第M端相连；
公共继电器输入回路的第一端与公共三极管的集电极相连，公共三极管的发射极与公共电阻的第一端相连，公共电阻的第二端与电源地相连；公共继电器输入回路的第二端与+5V电源相连；公共三极管的基极与微控制器的控制端相连。
当其M＝1时，第1左电极一分别与第1继电器一常开触点的第一端和第1继电器一常闭触点的第一端相连，第1继电器一常开触点的第二端与第1电压测量单元一的第一测量端相连，第1左电极二与第1电压测量单元一的第二测量端相连；
第1右电极一分别与第1继电器二常开触点的第一端和第1继电器二常闭触点的第一端相连，第1继电器二常开触点的第二端与第1电压测量单元二的第一测量端相连，第1右电极二与第1电压测量单元二的第二测量端相连；
埋地管道外壁分别与公共继电器常开触点的第一端和公共继电器常闭触点的第一端相连，公共继电器常开触点的第二端与第1电压测量单元一的公共端以及第1电压测量单元二的公共端相连；
第1继电器一常闭触点的第二端与第1继电器二常闭触点的第二端和公共继电器常闭触点的第二端相连；
第1继电器一输入回路的第一端与第1三极管一的集电极相连，第1三极管一的发射极与第1电阻一的第一端相连，第1电阻一的第二端与电源地相连；第1继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管一的基极与微控制器的第1控制端相连；
第1继电器二输入回路的第一端与第1三极管二的集电极相连，第1三极管二的发射极与第1电阻二的第一端相连，第1电阻二的第二端与电源地相连；第1继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管二的基极与微控制器的控制第1端相连；
公共继电器输入回路的第一端与公共三极管的集电极相连，公共三极管的发射极与公共电阻的第一端相连，公共电阻的第二端与电源地相连；公共继电器输入回路的第二端与+5V电源相连；公共三极管的基极与微控制器的控制端相连。
当其M＝2时，第1左电极一分别与第1继电器一常开触点的第一端和第1继电器一常闭触点的第一端相连，第1继电器一常开触点的第二端与第1电压测量单元一的第一测量端相连，第1左电极二与第1电压测量单元一的第二测量端相连；
第2左电极一分别与第2继电器一常开触点的第一端和第2继电器一常闭触点的第一端相连，第2继电器一常开触点的第二端与第2电压测量单元一的第一测量端相连，第2左电极二与第2电压测量单元一的第二测量端相连；
第1右电极一分别与第1继电器二常开触点的第一端和第1继电器二常闭触点的第一端相连，第1继电器二常开触点的第二端与第1电压测量单元二的第一测量端相连，第1右电极二与第1电压测量单元二的第二测量端相连；
第2右电极一分别与第2继电器二常开触点的第一端和第2继电器二常闭触点的第一端相连，第2继电器二常开触点的第二端与第2电压测量单元二的第一测量端相连，第2右电极二与第2电压测量单元二的第二测量端相连；
埋地管道外壁分别与公共继电器常开触点的第一端和公共继电器常闭触点的第一端相连，公共继电器常开触点的第二端与第1电压测量单元一的公共端、第2电压测量单元一的公共端以及第1电压测量单元二的公共端、第2电压测量单元二的公共端相连；
第1继电器一常闭触点的第二端和第2继电器一常闭触点的第二端分别与第1继电器二常闭触点的第二端、第2继电器二常闭触点的第二端和公共继电器常闭触点的第二端相连；
第1继电器一输入回路的第一端与第1三极管一的集电极相连，第1三极管一的发射极与第1电阻一的第一端相连，第1电阻一的第二端与电源地相连；第1继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管一的基极与微控制器的第1控制端相连；
第2继电器一输入回路的第一端与第2三极管一的集电极相连，第2三极管一的发射极与第2电阻一的第一端相连，第2电阻一的第二端与电源地相连；第2继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管一的基极与微控制器的第2控制端相连；
第1继电器二输入回路的第一端与第1三极管二的集电极相连，第1三极管二的发射极与第1电阻二的第一端相连，第1电阻二的第二端与电源地相连；第1继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管二的基极与微控制器的控制第1端相连；
第2继电器二输入回路的第一端与第2三极管二的集电极相连，第2三极管二的发射极与第2电阻二的第一端相连，第2电阻二的第二端与电源地相连；第2继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管二的基极与微控制器的控制第2端相连；
公共继电器输入回路的第一端与公共三极管的集电极相连，公共三极管的发射极与公共电阻的第一端相连，公共电阻的第二端与电源地相连；公共继电器输入回路的第二端与+5V电源相连；公共三极管的基极与微控制器的控制端相连。
当其M＝3时，第1左电极一分别与第1继电器一常开触点的第一端和第1继电器一常闭触点的第一端相连，第1继电器一常开触点的第二端与第1电压测量单元一的第一测量端相连，第1左电极二与第1电压测量单元一的第二测量端相连；
第2左电极一分别与第2继电器一常开触点的第一端和第2继电器一常闭触点的第一端相连，第2继电器一常开触点的第二端与第2电压测量单元一的第一测量端相连，第2左电极二与第2电压测量单元一的第二测量端相连；
第3左电极一分别与第3继电器一常开触点的第一端和第3继电器一常闭触点的第一端相连，第3继电器一常开触点的第二端与第3电压测量单元一的第一测量端相连，第3左电极二与第3电压测量单元一的第二测量端相连；
第1右电极一分别与第1继电器二常开触点的第一端和第1继电器二常闭触点的第一端相连，第1继电器二常开触点的第二端与第1电压测量单元二的第一测量端相连，第1右电极二与第1电压测量单元二的第二测量端相连；
第2右电极一分别与第2继电器二常开触点的第一端和第2继电器二常闭触点的第一端相连，第2继电器二常开触点的第二端与第2电压测量单元二的第一测量端相连，第2右电极二与第2电压测量单元二的第二测量端相连；
第3右电极一分别与第3继电器二常开触点的第一端和第3继电器二常闭触点的第一端相连，第3继电器二常开触点的第二端与第3电压测量单元二的第一测量端相连，第3右电极二与第3电压测量单元二的第二测量端相连；
埋地管道外壁分别与公共继电器常开触点的第一端和公共继电器常闭触点的第一端相连，公共继电器常开触点的第二端与第1电压测量单元一的公共端、第2电压测量单元一的公共端、第3电压测量单元一的公共端以及第1电压测量单元二的公共端、第2电压测量单元二的公共端、第3电压测量单元二的公共端相连；
第1继电器一常闭触点的第二端、第2继电器一常闭触点的第二端和第3继电器一常闭触点的第二端分别与第1继电器二常闭触点的第二端、第2继电器二常闭触点的第二端、第3继电器二常闭触点的第二端和公共继电器常闭触点的第二端相连；
第1继电器一输入回路的第一端与第1三极管一的集电极相连，第1三极管一的发射极与第1电阻一的第一端相连，第1电阻一的第二端与电源地相连；第1继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管一的基极与微控制器的第1控制端相连；
第2继电器一输入回路的第一端与第2三极管一的集电极相连，第2三极管一的发射极与第2电阻一的第一端相连，第2电阻一的第二端与电源地相连；第2继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管一的基极与微控制器的第2控制端相连；
第3继电器一输入回路的第一端与第3三极管一的集电极相连，第3三极管一的发射极与第3电阻一的第一端相连，第3电阻一的第二端与电源地相连；第3继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第3三极管一的基极与微控制器的第3控制端相连；
第1继电器二输入回路的第一端与第1三极管二的集电极相连，第1三极管二的发射极与第1电阻二的第一端相连，第1电阻二的第二端与电源地相连；第1继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管二的基极与微控制器的控制第1端相连；
第2继电器二输入回路的第一端与第2三极管二的集电极相连，第2三极管二的发射极与第2电阻二的第一端相连，第2电阻二的第二端与电源地相连；第2继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管二的基极与微控制器的控制第2端相连；
第3继电器二输入回路的第一端与第3三极管二的集电极相连，第3三极管二的发射极与第3电阻二的第一端相连，第3电阻二的第二端与电源地相连；第3继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第3三极管二的基极与微控制器的控制第3端相连；
公共继电器输入回路的第一端与公共三极管的集电极相连，公共三极管的发射极与公共电阻的第一端相连，公共电阻的第二端与电源地相连；公共继电器输入回路的第二端与+5V电源相连；公共三极管的基极与微控制器的控制端相连。
当其M＝4时，第1左电极一分别与第1继电器一常开触点的第一端和第1继电器一常闭触点的第一端相连，第1继电器一常开触点的第二端与第1电压测量单元一的第一测量端相连，第1左电极二与第1电压测量单元一的第二测量端相连；
第2左电极一分别与第2继电器一常开触点的第一端和第2继电器一常闭触点的第一端相连，第2继电器一常开触点的第二端与第2电压测量单元一的第一测量端相连，第2左电极二与第2电压测量单元一的第二测量端相连；
第3左电极一分别与第3继电器一常开触点的第一端和第3继电器一常闭触点的第一端相连，第3继电器一常开触点的第二端与第3电压测量单元一的第一测量端相连，第3左电极二与第3电压测量单元一的第二测量端相连；
第4左电极一分别与第4继电器一常开触点的第一端和第4继电器一常闭触点的第一端相连，第4继电器一常开触点的第二端与第4电压测量单元一的第一测量端相连，第4左电极二与第4电压测量单元一的第二测量端相连；
第1右电极一分别与第1继电器二常开触点的第一端和第1继电器二常闭触点的第一端相连，第1继电器二常开触点的第二端与第1电压测量单元二的第一测量端相连，第1右电极二与第1电压测量单元二的第二测量端相连；
第2右电极一分别与第2继电器二常开触点的第一端和第2继电器二常闭触点的第一端相连，第2继电器二常开触点的第二端与第2电压测量单元二的第一测量端相连，第2右电极二与第2电压测量单元二的第二测量端相连；
第3右电极一分别与第3继电器二常开触点的第一端和第3继电器二常闭触点的第一端相连，第3继电器二常开触点的第二端与第3电压测量单元二的第一测量端相连，第3右电极二与第3电压测量单元二的第二测量端相连；
第4右电极一分别与第4继电器二常开触点的第一端和第4继电器二常闭触点的第一端相连，第4继电器二常开触点的第二端与第M电压测量单元二的第一测量端相连，第4右电极二与第4电压测量单元二的第二测量端相连；
埋地管道外壁分别与公共继电器常开触点的第一端和公共继电器常闭触点的第一端相连，公共继电器常开触点的第二端与第1电压测量单元一的公共端、第2电压测量单元一的公共端、第3电压测量单元一的公共端、第4电压测量单元一的公共端以及第1电压测量单元二的公共端、第2电压测量单元二的公共端、第3电压测量单元二的公共端、第4电压测量单元二的公共端相连；
第1继电器一常闭触点的第二端、第2继电器一常闭触点的第二端、第3继电器一常闭触点的第二端和第4继电器一常闭触点的第二端分别与第1继电器二常闭触点的第二端、第2继电器二常闭触点的第二端、第3继电器二常闭触点的第二端、第4继电器二常闭触点的第二端和公共继电器常闭触点的第二端相连；
第1继电器一输入回路的第一端与第1三极管一的集电极相连，第1三极管一的发射极与第1电阻一的第一端相连，第1电阻一的第二端与电源地相连；第1继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管一的基极与微控制器的第1控制端相连；
第2继电器一输入回路的第一端与第2三极管一的集电极相连，第2三极管一的发射极与第2电阻一的第一端相连，第2电阻一的第二端与电源地相连；第2继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管一的基极与微控制器的第2控制端相连；
第3继电器一输入回路的第一端与第3三极管一的集电极相连，第3三极管一的发射极与第3电阻一的第一端相连，第3电阻一的第二端与电源地相连；第3继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第3三极管一的基极与微控制器的第3控制端相连；
第4继电器一输入回路的第一端与第4三极管一的集电极相连，第4三极管一的发射极与第4电阻一的第一端相连，第4电阻一的第二端与电源地相连；第4继电器一输入回路的第二端与+5V电源相连；第4三极管一的基极与微控制器的第4控制端相连；
第1继电器二输入回路的第一端与第1三极管二的集电极相连，第1三极管二的发射极与第1电阻二的第一端相连，第1电阻二的第二端与电源地相连；第1继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第1三极管二的基极与微控制器的控制第1端相连；
第2继电器二输入回路的第一端与第2三极管二的集电极相连，第2三极管二的发射极与第2电阻二的第一端相连，第2电阻二的第二端与电源地相连；第2继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第2三极管二的基极与微控制器的控制第2端相连；
第3继电器二输入回路的第一端与第3三极管二的集电极相连，第3三极管二的发射极与第3电阻二的第一端相连，第3电阻二的第二端与电源地相连；第3继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第3三极管二的基极与微控制器的控制第3端相连；
第4继电器二输入回路的第一端与第4三极管二的集电极相连，第4三极管二的发射极与第4电阻二的第一端相连，第4电阻二的第二端与电源地相连；第4继电器二输入回路的第二端与+5V电源相连；第4三极管二的基极与微控制器的控制第4端相连；
公共继电器输入回路的第一端与公共三极管的集电极相连，公共三极管的发射极与公共电阻的第一端相连，公共电阻的第二端与电源地相连；公共继电器输入回路的第二端与+5V电源相连；公共三极管的基极与微控制器的控制端相连。
在本发明的一种优选实施方式中，如图4和5所示，对埋地管道26进行维护的装置包括支撑杆3及与支撑杆3可拆卸连接的手持杆1，在支撑杆3的一端设置有旋转机构15，旋转机构15的正反转控制端与维护控制器的正反控制端相连，旋转机构15上设置有旋转杆14，在旋转杆14内设置有上限制凹槽12a和下限制凹槽12b，在上限制凹槽12a内设置有上弹簧11a，上伸缩杆9a在外力和上弹簧11a的作用下，可在上限制凹槽12a内运动且不会完全离开上限制凹槽12a内；在下限制凹槽12b内设置有下弹簧11b，下伸缩杆9b在外力和下弹簧11b的作用下，可在下限制凹槽12b内运动且不会完全离开下限制凹槽12b内；
在上伸缩杆9a上设置有上横杆13a，在上横杆13a上设置有多个上刷块7a和上喷液管10a；在下伸缩杆9b上设置有下横杆13b，在下横杆13b上设置有多个下刷块7b和下喷液管10b；
还包括设置在支撑杆3上的储液箱5和加压管6，储液箱5的出液口与加压管6的进液口相连，加压管6的加压控制工作端与维护控制器的加压控制工作端相连，加压管6的出液口通过旋转接头与输液管8相连，输液管8的一端与上喷液管10a的进液口相连，输液管8的另一端与下喷液管10b的进液口相连。实现对埋地管道内壁的清洗。
在本发明的一种优选实施方式中，在手持杆1表面设置有用于防滑的防滑纹；在手持杆1表面还设置有正转按钮和反转按钮以及确定按钮，当其同时按住正转按钮和确定按钮时，维护控制器接收到正转控制命令，维护控制器控制电机正转，当其同时按住反转按钮和确定按钮时，维护控制器接收到反转控制命令，维护控制器控制电机反转，当其按住正转按钮、反转按钮、确定按钮之一或者三者，电机不动作。在手持杆1内设置有用于固定安装控制电路板的控制电路板安装座，控制电路板安装在控制电路板安装座上，在控制电路板上设置有手持杆控制器和第一蓝牙模块，手持杆控制器的蓝牙数据连接端与第一蓝牙模块的数据连接端相连，正转按钮的信号触发端与手持杆控制器的第一触发端相连，反转按钮的信号触发端与手持杆控制器的第二触发端相连，确定按钮的信号触发端与手持杆控制器的第三触发端相连；相应的维护控制器的蓝牙数据连接端与第二蓝牙模块的数据连接端相连，通过蓝牙实现数据的交互控制。
在支撑杆3的另一端设置有支撑杆内螺纹，在手持杆1的一端设置有内螺纹相适应的手持杆外螺纹，通过手持杆1上的手持杆外螺纹旋进支撑杆3上的支撑杆内螺纹，实现支撑杆3与手持杆1的可拆卸连接；
或/和还包括延伸杆2，在延伸杆2的一端设置有与支撑杆内螺纹相适应的延伸杆外螺纹一，在手持杆1的另一端设置有手持杆内螺纹，在延伸杆2的另一端设置有与手持杆内螺纹相适应的延伸杆外螺纹二，通过延伸杆2的连接增加杆的总长度。
在本发明的一种优选实施方式中，旋转机构15包括旋转电机，旋转电机的正反转控制端与维护控制器的正反控制端相连，旋转电机的安装座固定在支撑杆3的一端上，旋转电机的旋转轴与旋转杆14连接。使用时，若需要加长杆的长度，则将延伸杆2连接在手持杆1和支撑杆3之间；将维护的装置的伸入埋地管道内，在上弹簧11a和下弹簧11b的作用下，上刷块7a和下刷块7b抵紧内管壁，当其维护控制器向其加压管6发送工作控制命令后，上喷液管10a和下喷液管10b喷射出清洗液，维护控制器并向电机发出正转或者反转控制命令，使其上刷块7a和下刷块7b绕着管壁旋转，实现对管道内壁进行清理。
在本发明的一种优选实施方式中，在埋地管道上设置管道监测模块个数的计算方法为：
Figure BDA0003554199200000201
其中，K表示埋地管道上设置管道监测模块的总个数；
int()表示取整函数；
l表示埋地管道的总长度；
L表示相邻管道监测模块相距距离；
k1表示在距离起始点dkm处设置的管道监测模块；d∈(0,L)；
Figure BDA0003554199200000202
表示距离上一个管道监测模块
Figure BDA0003554199200000203
为L的管道监测模块；
Figure BDA0003554199200000204
k2表示距离上一个管道监测模块k1为L的管道监测模块；
k3表示距离上一个管道监测模块k2为L的管道监测模块；
k4表示距离上一个管道监测模块k3为L的管道监测模块；
……；
kK表示距离上一个管道监测模块kK-1为L的管道监测模块；也表示在距离目标点dkm处设置的管道监测模块，l＝(K-1)L+2d。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，管道监测中心向K个监测点发送请求监测点监测的监测数据，监测点接收到管道监测中心发送的请求监测点监测的监测数据后，监测点将监测到的监测数据发送到管道监测中心；
S2，管道监测中心对接收到的监测数据进行分析，获得分析结果。
2.根据权利要求1所述的用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法，其特征在于，在步骤S2中包括以下步骤：
S21，获取同一时刻采集的电压值；
S22，根据获取的同一时刻采集的电压值计算绝对误差值；
S23，将所有的绝对误差值构成绝对误差值集合，从绝对误差值集合中选出最小的绝对误差值；根据最小的绝对误差值所对应的电压值，计算其实际电压值；
S24，若实际电压值不在预设存储电压阈值范围内，则该监测点人为存在问题，需要进行维护。
3.根据权利要求1所述的用于城市埋地钢制管网防侵蚀的综合判断方法，其特征在于，在步骤S2中对需要进行维护的监测点进行路线规划。
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