智能電位采集儀于油氣管道陰極保護(hù)測試樁中的應(yīng)用方案

摘要：智能電位采集儀是一套面向陰極保護(hù)領(lǐng)域的無線遠(yuǎn)程智能在線監(jiān)控系統(tǒng)

一、應(yīng)用背景

       石油、天然氣長輸管道多采用防腐涂層和陰極保護(hù)技術(shù)來防止防腐層的老化，通過恒電位儀或犧牲陽極的方式向管道施加負(fù)電位，使管道對地構(gòu)成陰極，形成防護(hù)、減緩腐蝕。

       智能電位采集儀是陰極保護(hù)系統(tǒng)中*的裝置，主要用于陰極保護(hù)效果和運(yùn)行參數(shù)的檢測，一般沿輸送管道1～2km設(shè)置1支。

       以往，陰極保護(hù)測試樁多依靠萬用表及測試儀以人工方式進(jìn)行檢測（如上圖所示），效率低、可靠性差、危險(xiǎn)性高，難以滿足管道陰極保護(hù)監(jiān)測的需求。

二、解決方案

   平升公司針對管道陰極保護(hù)監(jiān)測存在的上述問題，規(guī)劃、設(shè)計(jì)了智能電位采集儀和測試樁遠(yuǎn)程監(jiān)測管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)參數(shù)自動(dòng)采集、分析、傳輸和處理的目標(biāo)。

   管道陰極保護(hù)智能監(jiān)測管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D

       智能測試樁每天定時(shí)自動(dòng)采集管道保護(hù)電位、腐蝕電流、管道自然電位、陽極自然電位以及設(shè)備自身電池電壓等數(shù)據(jù)，并通過4G/NB-IoT網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上傳云服務(wù)器。

       云服務(wù)器上安裝管道陰極保護(hù)智能監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件，該軟件以B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以SQLSERVER 數(shù)據(jù)庫對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，提供了電子地圖、數(shù)據(jù)展示、越限報(bào)警、數(shù)據(jù)查詢和各種統(tǒng)計(jì)、分析功能，支持電腦和手機(jī)APP遠(yuǎn)程訪問。   

電腦端監(jiān)測軟件界面展示

手機(jī)APP界面展示

智能測試樁現(xiàn)場應(yīng)用示意圖

應(yīng)用說明：

    ① 1#線纜為管道引出線，連接到智能測試樁接線柱上，用于測量管道保護(hù)電位、斷電電位、腐蝕電流。

    ② 2#、3#線纜為鎂或鋅陽極線纜，連接到智能測試樁接線柱上，1#和2#、3#線纜平時(shí)處于搭接狀態(tài)。

    ③ 4#線纜為*參比電極自帶線纜，連接到智能測試樁接線柱上，作為電位測量的*參考地。

三、產(chǎn)品介紹

智能測試樁示意圖

       智能測試樁分為栓體和防護(hù)罩兩部分，防護(hù)罩內(nèi)安裝電池供電型智能監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、線路自動(dòng)切換、數(shù)據(jù)定時(shí)上傳、異常及時(shí)報(bào)警等功能。

（1）產(chǎn)品規(guī)格

       ◆ 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格：Φ108mm(直徑)*3000mm(高)。

       ◆ 其它規(guī)格：可定制。

（2）主要功能

       ◆ 數(shù)據(jù)采集：定時(shí)自動(dòng)采集陰極保護(hù)參數(shù)和自身電池電壓、測點(diǎn)信號(hào)質(zhì)量等數(shù)據(jù)。

       ◆ 無線通信：采用4G（移動(dòng)/聯(lián)通/電信）或NB-IoT無線網(wǎng)絡(luò)定時(shí)上報(bào)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

       ◆ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：本機(jī)循環(huán)存儲(chǔ)監(jiān)測數(shù)據(jù)，掉電不丟失。

       ◆ 異常報(bào)警：電位/電流數(shù)值超標(biāo)、電池電壓過低時(shí)，立即上報(bào)告警信息。

       ◆ 設(shè)備防護(hù)：對陰保電路及各類線纜進(jìn)行防護(hù)，保障設(shè)備安全、方便檢修。

（3）產(chǎn)品特點(diǎn)

       ◆防護(hù)等級高：防水、防潮、防塵。

       ◆工作溫度范圍寬：耐低溫、抗酷暑。

       ◆微功耗運(yùn)行：定時(shí)自動(dòng)喚醒，采集+上傳數(shù)據(jù)；工作完成后，自動(dòng)休眠、節(jié)省電量。

       ◆電池壽命長：電池壽命3~5年（與數(shù)據(jù)上報(bào)頻率有關(guān)）。

       ◆存儲(chǔ)容量大：可存儲(chǔ)不少于1年的歷史數(shù)據(jù)。

       ◆維護(hù)方便：可遠(yuǎn)程設(shè)置工作參數(shù)、遠(yuǎn)程升級程序。

（4）技術(shù)參數(shù)

       ◆ 監(jiān)測參數(shù)：

① 犧牲陽極測試樁：管道保護(hù)電位、腐蝕電流、管道自然電位、陽極自然電位。

② 電位測試樁（恒電位儀法）：管道保護(hù)電位、管道自然電位。

       ◆ 電壓測量范圍：-5～5V （可定制）。

       ◆ 電流測量范圍：-2～2A（可定制）。

       ◆ 通信方式：4G全網(wǎng)通（移動(dòng)/聯(lián)通/電信）或NB-IoT。

       ◆ 防護(hù)等級：IP68。

       ◆ 標(biāo)配電池：20Ah/14.4V。

       ◆ 工作溫度：-40～+85℃。

       ◆ 工作濕度：≤95%。