[实用新型]基于NB-IOT通信的埋地油气管道智能阴极保护监测系统

说明书

本实用新型公开了一种基于NB‑IOT通信的埋地油气管道智能阴极保护监测系统，涉及油气管道监测领域，包括数据采集模块、NB‑IOT通信模块、数据中心、远程监控终端和综合分析模块，其中，数据采集模块通过串口通信与NB‑IOT通信模块连接，NB‑IOT通信模块通过无线通信与数据中心连接，数据中心通过无线网络通信与远程监控终端连接，数据中心和远程控制终端同步数据到综合分析模块，本发明的有益之处在于：该监控系统可以实现大范围的远程实时监控，并且具有数据备份功能，同时还能节省人力物力。

技术领域

本实用新型涉及油气管道监测领域，尤其涉及基于NB-IOT通信的埋地油气管道智能阴极保护监测系统。

背景技术

阴极保护技术是管道腐蚀控制的主要技术手段，随着数字化、信息化、智慧化管道建设工作的推进，国内油气管道公司对管道阴极保护管理工作提出了新的要求。一方面面对复杂多变的管道环境，希望形成实时的监控网络，全面掌握阴极保护状况；另一方面通过实时监控、数据上传、数据分析、标准规范模型计算等过程，及时发现管道问题，处理管道潜在风险，确保管道安全平稳运行，进而提升管道管理水平。

目前国内油气管道公司对管道阴极保护系统的管理基本上采用人工巡线-人工采集-表单填写-数据录入-问题处理等流程进行，该流程存在以下问题：

1)人工测量存在一定的偶然性，数据的准确性受人员专业水平、环境等因素影响；

2)传统采集方式时效性差，依赖于人工定期巡检才能完成，对于突发性检测需求无法满足；

3)人工采集到数据管理、应用过程繁杂，不仅费时、费力，还造成数据的标准、归口不统一，存在数据遗失、不可使用风险；

为解决上述问题，部分企业开发了埋地油气管道智能阴极保护监测系统，其基本结构如图1所示。该系统基于GPRS DTU通信模块开发，GPRS DTU通信模块由通信处理器和无线模块构成，整个DTU通信模块以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，提供RS485接口，事先配置参数配置，并且将配置好的参数保存在内部的FLASH存储器内。这种自动监控系统在实际使用过程中存在以下问题：

1)覆盖范围存在不足：管线大多分布于偏远山区或者信号存在遮挡区域，GPRSDTU网络增益效果不明显，在农村、厂区、地下场所的部署上没有优势；

2)“电源”在油气管道阴极保护智能监测过程中尤为重要，其直接决定了建设成本与运营成本。在“节能增效”的大环境下，显得不够经济与环保；

3)GPRS DTU的链接能力不足：如果使用相同的基站，NB-IOT相比传统GPRS DTU的设备接入量提高了50-100倍，同时拥有更低的成本；

4)现有管道阴极保护监控系统不具备恒电位仪控制功能，采用试片法监测管道电位，缺乏数据对比参考，数据的准确性存在一定偏差；

5)数据的展示、管理相对单一，无法直接与管道系统进行数据整合分析，没有实现数据的完整性分析。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题设计了基于NB-IOT通信的埋地油气管道智能阴极保护监测系统。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

基于NB-IOT通信的埋地油气管道智能阴极保护监测系统，该系统包括：恒电位仪、数据采集模块、NB-IOT通信模块、数据中心、远程监控终端和综合分析平台，其中：

数据采集模块包括：微控制器、监测模块和多功能测试桩，监测模块和多功能测试桩均通过串口通信与微控制器连接，微控制器通过串口通信与恒电位仪连接；

NB-IOT通信模块通过串口通信与微控制器连接，通过无线通信与数据中心连接；

数据中心通过无线网络通信与远程监控终端连接。