本實(shí)用新型涉及埋地管道監(jiān)測(cè)裝置，更具體地說涉及一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

石油、天然氣作為我國(guó)主要能源之一，生產(chǎn)、加工、消費(fèi)大都采用埋地管道輸送。由于輸配管線大多埋設(shè)在地下，長(zhǎng)期受到土壤、周邊環(huán)境因素和內(nèi)部介質(zhì)的影響而發(fā)生腐蝕，可能導(dǎo)致泄漏事故的發(fā)生。據(jù)國(guó)內(nèi)一些地區(qū)的地下管道使用壽命統(tǒng)計(jì)，低的3～5年，高的10多年，嚴(yán)重的幾個(gè)月就會(huì)使管道腐蝕損壞和發(fā)生泄漏事故。據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)表明，每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬材料，約相當(dāng)于金屬產(chǎn)量的(20-40)%，全世界每年因腐蝕而損耗的金屬達(dá)一億噸以上，金屬腐蝕直接和間接地造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，石油、燃?xì)獾裙緦?duì)防止管道腐蝕非常重視，采取外加陰極電流和犧牲陽(yáng)極等方式對(duì)管道進(jìn)行保護(hù)，并在管道沿線裝設(shè)測(cè)試樁，周期性對(duì)測(cè)試樁電位進(jìn)行測(cè)量，有的公司還采用敷設(shè)“腐蝕樣片”的辦法來監(jiān)測(cè)管道的腐蝕情況。多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，陰極保護(hù)與涂層技術(shù)相結(jié)合是最為經(jīng)濟(jì)有效的一種腐蝕控制措施。陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，目前陰極保護(hù)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，并廣泛應(yīng)用到各種金屬構(gòu)筑物的防腐蝕領(lǐng)域中去。但目前陰極保護(hù)參數(shù)的獲取大多數(shù)情況下仍然采用的是人工定期錄取的方式，由于管網(wǎng)布置范圍一般較廣，且錯(cuò)綜復(fù)雜，這種人工檢測(cè)的方式工作量極為繁重、運(yùn)行維護(hù)成本高且非常容易出現(xiàn)人為因素的錯(cuò)誤。目前，國(guó)內(nèi)石油、燃?xì)獾裙镜穆竦毓艿狸帢O保護(hù)存在如下問題：(1)在陰極保護(hù)測(cè)量、控制設(shè)備方面：公司普遍缺少足夠的關(guān)于陰極保護(hù)有關(guān)的軟件、硬件支持方面的最新、最合適產(chǎn)品；(2)測(cè)量技術(shù)方面：目前公司都是采用人工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，每年檢測(cè)一到兩次。由于土壤性質(zhì)變化，地質(zhì)環(huán)境改變，磁場(chǎng)引力變化等眾多因素，可能導(dǎo)致腐蝕的間隙性發(fā)生，從而測(cè)試的可靠性比較低；(3)測(cè)量點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)方面：由于管網(wǎng)布置范圍一般較廣，且錯(cuò)綜復(fù)雜，這種人工檢測(cè)的方式很難將所有的點(diǎn)集成裝置的網(wǎng)絡(luò)來管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置對(duì)多個(gè)埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的陰極保護(hù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程無線傳輸及自動(dòng)存儲(chǔ)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極保護(hù)電位不合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，報(bào)警提示運(yùn)行維護(hù)人員采取措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)埋地管道的防腐保護(hù)。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括數(shù)據(jù)采集終端、GPRS數(shù)據(jù)通信單元、監(jiān)控中心和移動(dòng)終端，數(shù)據(jù)采集終端與監(jiān)控中心之間通過GPRS數(shù)據(jù)通信單元相互連接；數(shù)據(jù)采集終端連接GPRS模塊，檢測(cè)數(shù)據(jù)由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入Internet網(wǎng)絡(luò)，并與TCP/IP地址的監(jiān)控中心固定連接；數(shù)據(jù)采集終端包括信號(hào)檢測(cè)模塊、信號(hào)隔離變換電路、信號(hào)調(diào)理電路、微控制器CPU、供電電源電路；信號(hào)檢測(cè)模塊與信號(hào)隔離變換電路連接，信號(hào)隔離變換電路與信號(hào)調(diào)理電路連接，信號(hào)調(diào)理電路與微控制器CPU連接，微控制器CPU與GPRS模塊連接，電源與微控制器CPU和信號(hào)隔離變換電路連接；GPRS數(shù)據(jù)通信單元包括GPRS模塊以及無線網(wǎng)絡(luò)交換器，GPRS模塊包括通信接口部分、串口驅(qū)動(dòng)部分、GPRS電路部分、SIM卡電路和天線部分。

所述的一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，所述的數(shù)據(jù)采集終端連接埋地管道陰極保護(hù)的測(cè)試樁或恒電位儀裝置。

所述的一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，所述的監(jiān)控中心包括力控組態(tài)裝置，監(jiān)控中心與多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)相連。

所述的一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，所述的監(jiān)控中心包括一臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)交換器、一臺(tái)連接于INTERNET網(wǎng)絡(luò)的工控機(jī)和報(bào)表打印機(jī)，工控機(jī)服務(wù)器內(nèi)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

所述的一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置，所述的移動(dòng)終端設(shè)備為筆記本電腦或臺(tái)式電腦或手機(jī)或平板電腦。

本實(shí)用新型具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)和有益的效果：

1、通過對(duì)多個(gè)埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的陰極保護(hù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極保護(hù)電位不合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，報(bào)警提示運(yùn)行維護(hù)人員采取措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)埋地管道的防腐保護(hù)；

2、裝置具有數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出、越限報(bào)警、歷史報(bào)表、事件記錄、繪制趨勢(shì)曲線、用戶管理、數(shù)據(jù)分析等功能；

3、裝置具有擴(kuò)展功能，如根據(jù)需要，可增加環(huán)境溫度等參數(shù)的監(jiān)測(cè)；

4、可以實(shí)現(xiàn)所有的測(cè)量數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，便于分析、管理及決策；

5、可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)測(cè)量、遠(yuǎn)程無線傳輸及存儲(chǔ)，降低現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，避免人為操作錯(cuò)誤；

6、監(jiān)控中心獲得的陰極保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，可以為專門開發(fā)的埋地管道數(shù)據(jù)處理軟件提供接口，實(shí)現(xiàn)埋地管道裝置的數(shù)據(jù)共享；

7、裝置具有WEB發(fā)布功能，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備在用戶權(quán)限范圍內(nèi)可以隨時(shí)隨地查看裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，滿足網(wǎng)絡(luò)化管理需求。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置的功能框圖；

圖2為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集終端的功能框圖；

圖3為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)處理流程圖；

圖4為本實(shí)用新型監(jiān)控中心的功能框圖；

圖5為本實(shí)用新型監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作詳細(xì)的說明。

本實(shí)用新型一種埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置是一套面向埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的無線遠(yuǎn)程智能在線監(jiān)測(cè)裝置。

請(qǐng)參閱圖1所示，其為本實(shí)用新型埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)裝置的功能框圖，其包括數(shù)據(jù)采集終端、GPRS數(shù)據(jù)通信單元、監(jiān)控中心和移動(dòng)終端，數(shù)據(jù)采集終端通過GPRS數(shù)據(jù)通信單元實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的無線數(shù)據(jù)通信。其中，所述的數(shù)據(jù)采集終端，其對(duì)埋地管道陰極保護(hù)參數(shù)進(jìn)行采集和轉(zhuǎn)換，實(shí)時(shí)接收監(jiān)控中心下達(dá)的控制信息并執(zhí)行相應(yīng)的指令操作；所述的監(jiān)控中心，由工控機(jī)作為服務(wù)器和管理機(jī)，應(yīng)用力控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)信息的顯示以及數(shù)據(jù)管理功能；所述的網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備為能夠接入Internet網(wǎng)絡(luò)的臺(tái)式電腦或筆記本電腦或平板電腦或手機(jī)，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備在用戶權(quán)限范圍內(nèi)可以通過監(jiān)控中心設(shè)定的網(wǎng)絡(luò)地址查看監(jiān)測(cè)裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。裝置具有用戶管理、事件記錄、越限報(bào)警、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出、歷史報(bào)表、繪制趨勢(shì)曲線等功能。

請(qǐng)參閱圖2所示，其為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集終端的功能框圖，其包括檢測(cè)模塊、信號(hào)隔離變換電路、信號(hào)調(diào)理電路、微控制器CPU、電源電路，其中，檢測(cè)模塊與信號(hào)隔離變換電路連接，信號(hào)隔離變換電路與信號(hào)調(diào)理電路連接，信號(hào)調(diào)理電路與微控制器CPU連接，微控制器CPU與GPRS模塊單元連接，電源電路向各個(gè)模塊和電路供電。本實(shí)施例中，微控制器CPU為STC12C5608AD單片機(jī)，電源電路采用12V直流輸入經(jīng)板內(nèi)兩路DC/DC變換模塊獲得隔離的+5V和±5V電源，分別給單片機(jī)裝置及信號(hào)隔離變換電路供電。

請(qǐng)參閱圖3所示，其為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集終端的數(shù)據(jù)處理流程圖，數(shù)據(jù)采集終端的CPU通過串口與GPRS數(shù)據(jù)通信單元連接，裝置上電或復(fù)位時(shí)先對(duì)GPRS模塊進(jìn)行初始化設(shè)置，然后以設(shè)定的采樣頻率對(duì)數(shù)據(jù)端口進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)，如果有數(shù)據(jù)，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理及打包、數(shù)據(jù)上傳等操作，及時(shí)把檢測(cè)的數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心。

請(qǐng)參閱圖4所示，其為本實(shí)用新型監(jiān)控中心的功能框圖，監(jiān)控中心包括一臺(tái)無線網(wǎng)絡(luò)交換器、一臺(tái)連接于INTERNET網(wǎng)絡(luò)的工控機(jī)服務(wù)器和報(bào)表打印機(jī)，工控機(jī)服務(wù)器內(nèi)置實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，軟件采用力控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)，接收數(shù)據(jù)采集終端上傳數(shù)據(jù)的顯示、保存及分析，如果采集終端設(shè)備故障或參數(shù)異常，能夠發(fā)出報(bào)警信息及控制指令。監(jiān)測(cè)裝置功能主要有六大模塊：事件記錄、故障報(bào)警、趨勢(shì)曲線、數(shù)據(jù)查詢、用戶管理、歷史報(bào)表。其中，事件記錄部分實(shí)現(xiàn)裝置事件和用戶事件的記錄及查詢功能；故障報(bào)警部分實(shí)現(xiàn)參數(shù)異常報(bào)警以及數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備故障報(bào)警功能，并可形成報(bào)警記錄；趨勢(shì)曲線部分實(shí)現(xiàn)繪制參數(shù)的趨勢(shì)曲線功能，包括實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線和歷史趨勢(shì)曲線；數(shù)據(jù)查詢部分完成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的查詢功能，并可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出或打印輸出功能；用戶管理部分完成用戶的登錄、修改密碼、用戶注銷、添加或刪除用戶等；歷史報(bào)表部分完成歷史數(shù)據(jù)的快速報(bào)表，包括快速生成月報(bào)表和日?qǐng)?bào)表，并可以實(shí)現(xiàn)報(bào)表導(dǎo)出和打印操作。

請(qǐng)參閱圖5所示，其為本實(shí)用新型監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)處理流程圖，力控組態(tài)軟件具有功能強(qiáng)大的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，但對(duì)用戶開放程度不高，不能滿足對(duì)于數(shù)據(jù)的靈活管理及操作要求。本實(shí)用新型嵌接SQL數(shù)據(jù)庫(kù)作為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，解決數(shù)據(jù)靈活管理的需要。數(shù)據(jù)采集終端上傳的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，在存入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的同時(shí)，再按設(shè)定的存儲(chǔ)頻率存入到關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的圖形顯示、越限報(bào)警、趨勢(shì)曲線、狀態(tài)指示等功能，關(guān)聯(lián)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)；而對(duì)于數(shù)據(jù)靈活管理要求較高的數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)導(dǎo)出與分析等功能，關(guān)聯(lián)SQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

通過力控組態(tài)軟件的頁(yè)面發(fā)布功能，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置的WEB發(fā)布，具有能夠連接于因特網(wǎng)的臺(tái)式電腦或筆記本電腦或平板電腦或手機(jī)等網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，在用戶權(quán)限范圍內(nèi)可以隨時(shí)隨地通過監(jiān)控中心設(shè)置的網(wǎng)頁(yè)地址查看裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，滿足網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理需求。

本實(shí)用新型通過對(duì)多個(gè)埋地管道陰極保護(hù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的陰極保護(hù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)陰極保護(hù)電位不合理的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，報(bào)警提示運(yùn)行維護(hù)人員采取措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)埋地管道的防腐保護(hù)。裝置具有數(shù)據(jù)查詢與導(dǎo)出、越限報(bào)警、歷史報(bào)表、事件記錄、繪制趨勢(shì)曲線、用戶管理、數(shù)據(jù)分析等功能，界面友好，操作簡(jiǎn)單；裝置具有擴(kuò)展功能，如根據(jù)需要，可增加環(huán)境溫度等參數(shù)的監(jiān)測(cè)；可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)自動(dòng)測(cè)量、遠(yuǎn)程無線傳輸及存儲(chǔ)，降低現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，避免人為操作錯(cuò)誤；可以實(shí)現(xiàn)所有的測(cè)量數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，便于分析、管理及決策；監(jiān)控中心獲得的陰極保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，可以為專門開發(fā)的埋地管道數(shù)據(jù)處理軟件提供接口，實(shí)現(xiàn)埋地管道裝置的數(shù)據(jù)共享；裝置具有WEB發(fā)布功能，網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備在用戶權(quán)限范圍內(nèi)可以隨時(shí)隨地查看裝置實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，滿足網(wǎng)絡(luò)化管理需求。

根據(jù)上述原理，本實(shí)用新型還可以對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本?shí)用新型并不局限于上面描述的具體實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型的一些修改和變更也應(yīng)該落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。