一種基于北斗衛(wèi)星和gsm雙模陰極保護智能系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于衛(wèi)星通信領域，特別涉及一種基于北斗衛(wèi)星和GSM雙模通信技術的，陰極保護測試粧長距離數據傳輸和地理坐標展現的智能系統。
【背景技術】
[0002]“一帶一路”建設的初期，必然是油氣管道等基礎設施的建設，中亞地區(qū)廉價的石油、天然氣等能源產品輸送到中國，對管道建設和運輸的要求更高，長距離管道甚至會經過多個國家和地區(qū)，所處環(huán)境異常復雜，這就使得現有的管道陰極保護系統在使用的過程中，會遇到新的問題，管道運輸作為我國能源運輸的主要通道，其通常需要穿越沙漠、無人區(qū)等各種復雜環(huán)境區(qū)域，管道的陰極保護對管道腐蝕情況的監(jiān)控，具有重要的意義，陰極保護系統數據的良好采集是保障管道運輸安全的可靠保障。長距離管道運輸，其陰極保護系統數據，采集成本高，采集難度大，測試粧的維護成本高。陰極保護系統的正常運行長期以來依賴于人工巡檢，設備運行故障的發(fā)現主要靠人工定期的沿線巡查，在無人區(qū)或者沙漠地區(qū)，成本很高且效率低下。
[0003]公告號CN104217562A公開了一種基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集方法，介紹了一種基于無線傳感器網絡、工作在391HZ-464MHZ頻段、具有3_5公里傳輸能力的大功率硬件通信結點，依賴于無線傳感器作為其數據通訊方式，在長距離管道運輸上，非常不適用，且也無法擺脫對人工的依賴。
[0004]公告號CN103614730A公開了一種對埋地管道陰極保護進行檢測的系統和方法，其中介紹了其通訊網絡可以為第三代網絡通信技術3G網絡、通用分組無線服務技術GPRS網絡或者光纖傳輸網路。在野外復雜環(huán)境下，單獨采取分組無線服務技術GPRS網絡雖然也能夠實現遠距離通信，但是GPRS數據采集數據不連續(xù)，漏點的問題的時有發(fā)生。
[0005]長距離陰極保護系統數據采集工作，對于測試粧的要求也很嚴格，在沙漠無人區(qū)或者河流地區(qū)，測試粧的長時間保存問題是難點，陰極保護系統的使用周期長，測試粧又是陰極保護系統的關鍵，因此，測試粧的長時間保存問題直接影響著陰極保護系統的數據采集問題，在一帶一路的長距離運輸中，測試粧的埋設多，人工巡查的難度大，測試粧的更換維修問題突出，因此測試粧在長距離陰極保護系統中很關鍵。
[0006]公告號CN103985243A公開了一種用于埋地金屬管道的陰極保護電位檢測系統，其中描述了測試粧的結構，所述測試粧為玻璃鋼材質的空心柱狀體，測試粧底部具有沿外壁向四周延伸而行側滑蓋的矩形連接板，連接板上具有若干螺栓孔，所述空心殼體上設置有若干個豎直向上延伸的螺桿。其測試粧在使用過程中，對于現有埋地鋼質管道的陰極保護數據的檢測雖然也能實現其基本功能，但是其沒有考慮到現有環(huán)境的復雜性，玻璃鋼材質的成本較高，安裝難度大，且在使用的過程中，當置于沙漠或者無人區(qū)中使用的時候，測試粧內部溫度過高，縮短測試粧內部的電路板等其他檢測設備的壽命。同時玻璃鋼在使用的過程中，容易受到羊群或者其他野外動物的破壞。時間長之后，也會受到腐蝕損壞?，F有的部分企業(yè)也采取不銹鋼作為測試粧的主要材料，但是容易被盜，或者被沿線不法分子拔出來賣廢鐵去，而測試粧一旦出現被盜情況，很難發(fā)現，直接影響著陰極保護系統對埋地鋼質管道的保護，也無法對于陰極保護系統數據進行采集。
[0007]公告號CN104217562A公開了一種基于無線傳感器網絡的陰極保護數據自動采集方法，其中介紹采集器硬件通信結點結構的太陽能供電模塊，其僅僅對于利用太陽能提出了簡單的建議，沒有考慮在無人區(qū)的長時間保存問題，以及防止其他動物或者風沙、雨水破壞的問題。直接應用在長距離埋地鋼質管道的陰極保護系統上使用中不合理。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于北斗衛(wèi)星和GSM雙模陰極保護智能系統，能夠大大提高長距離陰極保護數據傳輸的可靠性。利用北斗定位技術對陰極保護測試粧進行地理坐標展現，便于對測試粧的監(jiān)測、維修與更換。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
[0010]一種基于北斗衛(wèi)星和GSM雙模陰極保護智能系統，包括:
[0011]—固定于測試粧上的自動采集終端，
[0012]—控制中心，所述自動采集終端將測量到的陰極保護數據傳輸至所述控制中心，并由控制中心的信息處理平臺實時顯示，所述通信數據采用CRC校驗方式；
[0013]以及一接受控制中心數據的控制端，所述控制端包括一通過GSM基站連通的用戶手機，以及一通過網絡連接的用戶管理計算機；
[0014]所述控制中心收集和處理自動采集終端獲取的數據，并發(fā)送控制指令至自動采集終端。
[0015]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述自動采集終端包括一測試粧主體，一固定于測試粧主體上的置放箱，所述置放箱上端通過一天線支架設置有北斗一體型用戶機，
[0016]—設置于置放箱內的蓄電池、控制盒、陽極接線柱、陰極接線柱和參比電極接線柱，
[0017]所述控制盒連接GPRS模塊，與其串口通信并且提供5V供電；控制盒與北斗一體型用戶機通過串口線連接；控制盒還與陽極接線柱、陰極接線柱、參比電極接線柱相連，用于自動采集陽極電位、陰極電位、保護電流；GPRS模塊和北斗一體型用戶機一同負責將信息上報到控制中心，蓄電池為系統供電；
[0018]還包括一保護組件，所述保護組件包括鎂塊陽極組，鎂帶陽極組以及固體永久參比電極，鎂塊陽極組和鎂帶陽極組分別通過電纜和陽極接線柱相連接，固體永久參比電極通過電纜接引出地面，然后穿過于測試粧主體上的防護套和參比電極接線柱相連接。
[0019]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述蓄電池通過導線和太陽能板相連接，所述太陽能板通過防風支架置于置放箱上。
[0020]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述天線支架為空心圓柱體，內置GPRS天線安裝在天線支架的內腔。
[0021]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述自動采集終端和控制中心均采用北斗/GSM雙模的工作模式，將兩者進行數據傳輸。
[0022]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述陰極保護數據的傳輸分為主動方式和被動方式兩種，主動方式為待測管道陰極保護系統數據由所在測試粧在規(guī)定時間段內，向控制中心發(fā)送的數據，被動方式為控制中心通過查詢的方式，要求所在測試粧傳輸的陰極保護數據。
[0023]在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述控制中心包括北斗數據收發(fā)設備、GSM短信收發(fā)設備、服務器、開關電源、防火墻、路由器以及信息平臺；
[0024]所述服務器連接北斗收發(fā)設備，用于接收來自所述采集終端的通過北斗衛(wèi)星發(fā)來的數據；服務器連接GSM短信收發(fā)設備，用于接收來自所述采集終端的通過GSM短信發(fā)來的數據和向用戶短信告警；服務器與防火墻、路由器分別相連，用于網絡安全連接，開關電源連接北斗數據收發(fā)設備、GSM短信收發(fā)設備，用于供電。
[0025]通過上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0026]—、結構簡單，方便實用。
[0027]二、成本低廉，易于推廣。
[0028]三、對陰極保護測試粧進行地理坐標展現，便于測試粧的維修與更換。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
[0031]圖2為本發(fā)明的自動采集終端的結構示意圖。
[0032]圖中數字和字母所表示的相應部件名稱:
[0033]北斗一體型用戶機1，天線支架2，蓄電池3，控制盒4，陽極接線柱5，防護套管6，測試粧主體7，鎂塊陽極組8，固體永久參比電極9，鎂帶陽極組10，電纜線11，陰極接線柱12，防風支架13，參比電極接線柱14，置放箱15，
[0034]太陽能板16，自動采集終端17、25，北斗衛(wèi)星18，控制中心19，GSM基站20、24，用戶手機21，用戶管理計算機22，internet23
【具體實施方式】
[0035]為了使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0036]參照圖1和圖2，一種基于北斗衛(wèi)星和GSM雙模陰極保護智能系統，包括:一固定于測試粧上的自動采集終端，一控制中心，
[0037]自動采集終端17通過北斗衛(wèi)星18與控制中心19聯接；自動采集終端25通過GSM基站20與控制中心19聯接；控制中心19通過GSM基站24與用戶手機21聯接；控制中心19通過internet23與用戶管理計算機22聯接。
[0038]其中自動采集終端包括一測試粧主體，一固定于測試粧主體上的置放箱，所述置放箱上端通過一天線支架2設置有北斗一體型用戶機，
[0039]所述北斗一體型用戶機I安裝于天線支架2上，天線支架2為空心圓柱體，內置GPRS天線2安裝在天線支架的內腔。
[0040]所述蓄電池3、控制盒和GPRS模塊、陽極接線柱5、陰極接線柱12、參比電極接線柱14置于置放箱內。
[0041]蓄電池3連接控制盒4和北斗一體型用戶機1，為二者提供電能；且蓄電池3通過導線和太陽能板16相連接。
[0042]控制盒4連接GPRS模塊連接，與其串口通信并且提供5V供電；
[0043]控制盒4與北斗一體型用戶機I通過串口線連接，與其進行串口通信；控制盒4還與陽極接線柱5、陰極接線柱12、參比電極接線柱14相連，用于自動采集陽極電位、陰極電位、保護電流。
[0044]所述測試粧主體7由水泥鑄造而成，置放箱15置于測試粧主體上，太陽能板16通過防風支架13置于置放箱15上。
[0045]所述鎂塊陽極組8和鎂帶陽極組10分別通過電纜和陽極接線柱5相連接，固體永久參比電極9通過電纜接引出地面，然后穿過于測試粧主體7上的防護套6和參比電極接線柱14