[发明专利]一种管道阴极电位同步检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明属于管道阴极电位检测技术领域，具体涉及一种管道阴极电位同步检测系统及检测方法。

背景技术

管道运输是油气运输中最可靠，快捷，经济的主要方式。油气的管道运输从原油，天然气的生产，精炼，储存到用户的使用全过程起了非常重要的作用。

阴极保护就是通过某种方式在被保护金属构筑物上施以足够的阴极电流，通过阴极极化使金属电位负移，从而使金属腐蚀的阳极溶液速度大幅度减小，甚至完全停止，这种保护金属构筑物免遭腐蚀破坏的方法称为阴极保护。管道的阴极保护就是要消除钢质管道在电解质中腐蚀原电池的阳极区，利用外加电流对管道进行阴极极化，使管道成为腐蚀原电池的阴极区，从而使管道受到保护。

专利号为2014102387108的专利申请，公开了一种用于埋地金属管道的阴极保护电位监测系统，包括若干个用于对管道上不同位置的电位进行测量的数据采集终端以及用于接收各个数据采集终端反馈的检测数据的监控中心，所述数据采集终端包括极化探头、测试桩和电池组，所述测试桩的底部设置有数据采集器，所述数据采集器包括空心壳体以及封装在空心壳体内的数据采集电路，所述电池组用于为数据采集电路供电；所述数据采集电路包括电位采集电路、信号调理电路、单片机、RS-232 接口芯片、GPRS 模块和光耦继电器，所述电位采集电路的输入端有两个接线柱，所述极化探头内的极化试片和参比电极通过导线分别与两个接线柱连接，并且与极化试片对应的接线柱通过导线连接在管道的被测位置上，电位采集电路用于采集管道上被测位置的电位，并将采集得到电位值传送到信号调理电路；所述信号调理电路包括一级反向比例器和二级正向比例器，电位采集电路将采集的电位值经过一级反向比例器由负信号转换成正信号，再经过二级正向比例器放大调整后传送到单片机集成的A/D转换器进行A/D转换；单片机将经过运算处理后的电位值传送到RS-232接口芯片，RS-232接口芯片内置有监控中心的IP 地址和监测点的编号，RS-232接口芯片将收到的电位值、监控中心的IP 地址和监测点的编号打包后传送到GPRS 模块，单片机通过光耦继电器控制GPRS模块的定时通断电，GPRS模块根据监控中心的IP地址定时将对应监测点的电位值传回监控中心，监控中心对接收到的数据按照内部设定程序进行分析、处理。

该金属管道的阴极保护电位监测系统，虽然实现了对管道上不同位置的电位进行远程监测，并定期将检测数据传回监控中心，由监控中心将数据存入数据库，可以对实时数据进行显示和历史数据的回调，有利于数据分析，实现了信号的预测报警和管道的异常点定位的功能。

但是，该金属管道的阴极保护电位监测系统，在实际应用中存在校准困难的问题，由于存在无线网络通信延时，监控中心发送的指令并不能同时被各台设备接收到，因此无法做到同步多个数据采集终端，而且控制采集通断时刻的电位，需要一直连续采集管道上的电位值，不仅增添了很多的冗余数据，测量效率低下，更重要的是无法更换测量模式，这导致采集数据的模式单一，重新设置采集模式困难的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的管道阴极保护电位监测系统同步断流困难，测量精度低的问题。

为此，本发明提供了一种管道阴极电位同步检测系统，包括断流装置，检测装置和服务器， 所述断流装置包括外壳，散热片，安装于外壳上的接线柱，以及位于壳内的主控芯片、固态继电器和保护电路；

所述散热片与固态继电器固定连接，用于增强固态继电器通断电流产生的热量的散热效率；

所述主控芯片还连接有无线通讯模块，GPS模块和电源模块，所述通讯模块通过UART串口和主控芯片通信，用于接收GPS信息和服务器指令，然后传送到主控芯片；

所述主控芯片通过对GPS信息和服务器指令进行接收，处理、判断，进而控制固态继电器的通断，用以实现对阴保电源输出的控制；

所述电源模块用于提供主控芯片工作所需的电能；

所述检测装置包括壳体以及安装于壳体内的印刷电路板，所述印刷电路板包括电压测量电路，第二主控芯片，第二通讯模块，第二GPS模块和第二电源模块构成；

所述电压测量电路，用于检测管道阴极电压信号，并进行调理、滤波、放大，然后输出到与第二主控芯片电连接的AD模块，经过AD转换后，传送到第二主控芯片；

所述服务器包括测试模块、数据接收模块、异常处理模块，所述测试模块用于发送测试指令到断流装置或者检测装置，使得断流装置或者检测装置进入工作状态；

所述数据接收模块，用于接收断流装置或者检测装置上传的数据，并进行判断、存储；