管道运输作为石油、天然气等能源运输最安全、最可靠、最高效的方式之一,在各国得到了快速的发展。然而,随着管道使用年限的增加以及各种环境变化,管道容易发生腐蚀。由于管道腐蚀产生的巨大危害和复杂原因,人们对长输管道的防腐蚀方法进行了深入研究。现阶段主要的防腐蚀方法有涂层防腐法、阴极保护等方法。两种方法有一种失效就会都会造成防腐系统出现故障,所以管道阴极保护系统是否正常运行,对管道保护十分重要。阴极保护系统评价的主要指标是管地电位。本文针对国内目前人工测量管地电位,数据量小、数据存储方法落后、查询、分析效率低的现象,设计了一套管道阴极保护电位监测预警系统。本文的主要工作如下几个方面:(1)概述了腐蚀对管道的巨大危害,以及管道保护的常用的两种方式,以及国内外阴极保护运行状态的检测技术的发展历程及现状,并针对国内阴极保护系统运行的不足提出了设计电位自动采集器和阴极保护电位监测预警系统的必要性。(2)对杂散电流产生的原因、对管道阴极保护系统以及对管道腐蚀的影响进行了详细分析。分析了阴极保护系统评判的标准,确定管地交流电位和管地直流电位作为测量的重要参数。选择了近参比法作为电位自动采集器的测量方式。选择了适合本系统的系统架构(C/S架构)和设计模式(三层架构设计模式)。并从总体上分析了管道阴极保护电位监测预警系统的功能要求以及解决了通行方式的选择等关键问题。(3)实现基于极限学习机和支持向量机算法的管地直流电位趋势预测。提出了数据预处理的算法,提高了预测效果。(4)详细分析设计了电位自动采集器的各个功能模块,画出了 PCB图。(5)详细分析设计了管道阴极保护电位监测预警软件系统的各个功能模块,如登陆模块、上传模块、权限管理模块、列表显示模块、电位监测预警模块、管道阴极保护运行状态分析模块、管地直流电位趋势预测等模块。详细介绍了各个模块的功能,逻辑实现以及界面表现形式。