海底管道是海洋油气资源开发的生命线,随着在役海底管道运行时间的加长,管道腐蚀情况日益加剧,因此掌握海底油气管道的腐蚀状况,确保海底管道安全运营是当前油气管道管理中急需解决的工程问题。本文在分析双环腐蚀探针监测系统的软件功能需求基础上,开发了一套覆盖腐蚀信息采集、处理和分析全过程的海底管道内壁腐蚀监测软件。软件系统中所集成的功能包括:实现腐蚀数据的采集与显示,采用新型腐蚀趋势预测模型,引入腐蚀状况评估模型,实现缓蚀剂加注自动控制,提供账户管理、数据库维护、监测设备测试等附加功能。本文共完成以下几方面研究内容:第一、完成软件总体设计:确定数据访问层、业务逻辑层和用户界面层内容;进行数据库设计;研究软件系统各功能模块关键技术。第二、建立新型腐蚀趋势预测模型:在传统灰色模型和三指数平滑模型的基础上,引入粒子群算法和等维灰数递补方法进行优化。第三、完成腐蚀状况评估方法研究:研究目前腐蚀评估常用评价体系,将钢制管道管体腐蚀损伤评价方法和腐蚀管道评估推荐作法结合,形成包括腐蚀损伤类别和安全工作压力评估两方面的腐蚀状况评估模型。第四、设计缓蚀剂加注控制系统:确定适合本系统的缓蚀剂加注控制方案,建立控制系统的数学模型并进行传递函数参数辨识,在Matlab Simulink中进行控制系统仿真模拟。第五、软件系统测试:在实验平台中测试软件系统与硬件系统的连接,解决软件系统中存在的问题,验证软件系统的稳定性和有效性。