一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、監(jiān)控方法
【專利摘要】一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，通過測(cè)試樁和恒電位儀，由恒電位儀與鋼制管線電連接構(gòu)成輸入電性能參數(shù)（保護(hù)電位）傳輸通道，并按照選定的間隔距離在需要監(jiān)控的管路，按照適當(dāng)間隔距離將測(cè)試樁設(shè)置在地下管線上；利用衛(wèi)星系統(tǒng)，通過測(cè)試樁和恒電位儀中的GPS模塊，構(gòu)建測(cè)試樁和恒電位儀的精確定位、授時(shí)系統(tǒng)；通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器及監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的智能化歸集、處理和傳輸系統(tǒng)；使用GPS統(tǒng)一授時(shí)對(duì)地下管線上的所有測(cè)試樁進(jìn)行同時(shí)斷電、同時(shí)采集電位值；采集斷電0.05～0.3秒時(shí)各測(cè)試樁的電位數(shù)據(jù)；由監(jiān)控中心根據(jù)得到的數(shù)據(jù)集圖像曲線的顯示結(jié)果，通過監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)下達(dá)指令，改變恒電位儀設(shè)定的保護(hù)電位值，并通過網(wǎng)絡(luò)將改變指令傳送到恒電位儀，使地下管線達(dá)到最佳的受保護(hù)狀態(tài)。
【專利說明】一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防腐技術(shù)，尤其是一種借助于GPRS網(wǎng)絡(luò)和GPS授時(shí)、定位系統(tǒng)的地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼制石油管道是石油、石化行業(yè)油品輸送必不可少的容器設(shè)施，但在運(yùn)行中，經(jīng)常遭受內(nèi)、外環(huán)境介質(zhì)的腐蝕，對(duì)地下金屬管產(chǎn)生損害，埋下各種安全隱患。陰極保護(hù)技術(shù)是一種防止或抑制被保護(hù)金屬構(gòu)筑物發(fā)生電化學(xué)腐蝕的技術(shù)。通過對(duì)被保護(hù)的金屬施加一定的陰極電流，使被保護(hù)金屬的電位負(fù)于某一電位值，使其上的陽極反應(yīng)得到抑制，從而使金屬的腐蝕得到控制。
[0003]在管道的腐蝕事故中，由于陰極保護(hù)不到位，導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕泄露的情況非常多。一旦這些管道出現(xiàn)泄露，將造成嚴(yán)重的安全事故。根據(jù)本發(fā)明人多年的研究，目前國內(nèi)外對(duì)于金屬管線陰極保護(hù)監(jiān)控技術(shù)方面的應(yīng)用現(xiàn)狀如下:
[0004]國際上多數(shù)做得比較先進(jìn)的公司采用陰極保護(hù)有線監(jiān)控，將數(shù)據(jù)并入SCADA系統(tǒng)(數(shù)據(jù)采集與 監(jiān)視控制系統(tǒng))。但是該系統(tǒng)依然存在以下問題:管道陰極保護(hù)的有關(guān)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)無法提醒管理人員，也無法對(duì)野外、惡劣條件下的被保護(hù)設(shè)施實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理；并且獲得的管理數(shù)據(jù)僅是恒電位儀或站場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，一般沒有測(cè)試樁的數(shù)據(jù)，不能反映管道全線的陰極保護(hù)狀況。
[0005]此外，國外部分采取無線遠(yuǎn)程監(jiān)控與監(jiān)測(cè)的陰極保護(hù)系統(tǒng)，雖然能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸，但存在缺乏數(shù)據(jù)記錄與分析的問題，導(dǎo)致事故處理速度慢、人工調(diào)節(jié)對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)控制精度不高等局限性；并且大多數(shù)方法也僅是采集管道的通電電位。然而管道的通電電位不能反映陰極保護(hù)的真實(shí)狀況，對(duì)于管道的陰極保護(hù)管理沒有意義，因此缺乏實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[0006]目前國內(nèi)一些公司的陰極保護(hù)系統(tǒng)處于無人管理、系統(tǒng)閑置狀態(tài)；陰極保護(hù)系統(tǒng)僅在安裝初期做過測(cè)試與維護(hù)，后期陰極保護(hù)系統(tǒng)失效時(shí)，管道及儲(chǔ)罐業(yè)主并不知曉，缺乏系統(tǒng)化監(jiān)控管理及補(bǔ)救措施。
[0007]此外，國內(nèi)安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的大多數(shù)公司基本采取人工巡查，人工記錄并維護(hù)等人為監(jiān)控檢測(cè)手段作業(yè)，對(duì)于陰極保護(hù)系統(tǒng)使用過程中因時(shí)因地、隨著地理環(huán)境、運(yùn)作年限、設(shè)備老化等隱型變化會(huì)導(dǎo)致的保護(hù)效能下降，數(shù)據(jù)虛假、缺失等現(xiàn)象既無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)，更不能及時(shí)糾正處理。
[0008]真正代表管道真實(shí)陰極保護(hù)電位的是測(cè)點(diǎn)處于管道相同材質(zhì)試片的瞬間斷電電位。管道的通電電位因?yàn)楹蠭R降而存在測(cè)量上的誤差；管道本身的斷電電位因?yàn)椴荒芟s散電流的干擾，所以測(cè)得的是含有雜散電流干擾的管道斷電電位，也不是陰極保護(hù)真正的電位。因此，國際、國內(nèi)陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中給出的結(jié)論是:測(cè)量管道測(cè)量點(diǎn)處試片的斷電電位才是陰極保護(hù)電位。
[0009]綜上所述表明:國內(nèi)在石油化工的地下管線中雖然采用了陰極保護(hù)技術(shù)，然而，由于技術(shù)本身存在著眾多不完善的地方，管道及儲(chǔ)罐的業(yè)主無法及時(shí)知曉陰極保護(hù)的真實(shí)現(xiàn)狀，而且在管理和實(shí)際運(yùn)行中也無法對(duì)運(yùn)行中的保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控和調(diào)整，存在極大的安全隱患。
[0010]因此，如何解決輸油管線陰極保護(hù)技術(shù)中存在的問題，尋求更為可靠的陰極保護(hù)技術(shù)，并能夠?qū)\(yùn)行中的陰極保護(hù)系統(tǒng)既能夠達(dá)到遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)整就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該努力解決的一大課題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明的目的:旨在提出一種全新的遠(yuǎn)程智能化陰極保護(hù)技術(shù)，不僅尋求一種全新的陰極保護(hù)手段，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和調(diào)控。
[0012]這種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0013]A.構(gòu)建陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)
[0014]選用配有極化探頭、智能控制儀、GPRS模塊和GPS模塊的測(cè)試樁和配有智能控制儀、GPRS模塊和GPS模塊的恒電位儀，由恒電位儀與鋼制管線電連接構(gòu)成輸入電性能參數(shù)(保護(hù)電位)傳輸通道，并按照選定的間隔距離在需要監(jiān)控的管路將測(cè)試樁設(shè)置在地下管線上，通過測(cè)試樁采集試片的通電電位、斷電電位和自然電位；
[0015]選用配有智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)的服務(wù)器、以及設(shè)置在監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)；通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器及監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的智能化歸集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)系 統(tǒng)；
[0016]利用GPS衛(wèi)星系統(tǒng)或北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，通過測(cè)試樁和恒電位儀中的GPS模塊，構(gòu)建成實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試樁和恒電位儀的精確定位、授時(shí)系統(tǒng)；
[0017]B.選用斷電位測(cè)量法
[0018]使用GPS或北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)統(tǒng)一授時(shí)，對(duì)某個(gè)地下管線上的所有測(cè)試樁進(jìn)行同時(shí)斷電、同時(shí)采集通電電位、斷電電位和自然電位操作，采集斷電0.05~0.3秒時(shí)各測(cè)試樁的電位數(shù)據(jù)；并通過已構(gòu)建的陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)將上述數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心的監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)，由服務(wù)器中智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)或人工識(shí)別；
[0019]C.由專家系統(tǒng)或監(jiān)控中心的管理人員根據(jù)得到的數(shù)據(jù)集圖像曲線的顯示結(jié)果，通過監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)下達(dá)指令，改變恒電位儀設(shè)定的保護(hù)電位值，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將改變指令傳送到恒電位儀，使被保護(hù)的地下管線達(dá)到最佳的受保護(hù)狀態(tài)，也可以通過智能管理系統(tǒng)軟件自動(dòng)分析保護(hù)電位數(shù)據(jù)，自動(dòng)下達(dá)指令，修改恒電位儀的保護(hù)電位，使被保護(hù)的地下管道達(dá)到正常保護(hù)狀態(tài)。
[0020]其具體監(jiān)測(cè)操控步驟如下(參見圖1):
[0021]a、首先由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4發(fā)出測(cè)試指令，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將測(cè)試指令發(fā)至各測(cè)試樁3和恒電位儀I。
[0022]b、各測(cè)試樁3根據(jù)指令在GPS授時(shí)指定的同一時(shí)間獲取測(cè)試樁檢測(cè)到的通電電位、斷電電位和自然電位值，以及根據(jù)GPS確定的地理位置數(shù)據(jù)；并將監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳回監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4 ;各恒電位儀根據(jù)指令，在GPS授時(shí)指定的同一時(shí)間獲取測(cè)試樁檢測(cè)到的保護(hù)電位、輸出電流和輸出電壓，以及根據(jù)GPS確定的地理位置數(shù)據(jù)；并將監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳回監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4。
[0023]C、由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4利用設(shè)置在服務(wù)器5和監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4中的專家診斷系統(tǒng)對(duì)獲取的恒電位儀的保護(hù)電位、輸出電流、輸出電壓和測(cè)試樁上傳的通電電位、斷電電位和自然電位值進(jìn)行處理、圖像比對(duì)，確定所測(cè)數(shù)據(jù)正常與否。數(shù)值正常則監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)對(duì)于此次上傳數(shù)據(jù)的糾正程序終止，否則進(jìn)入人工糾正或自動(dòng)控制糾正操作。
[0024]d、由管理人員選擇應(yīng)修正的正確保護(hù)電位數(shù)值、經(jīng)監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4將人工糾正的保護(hù)電位數(shù)值通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至恒電位儀I,調(diào)整恒電位儀I對(duì)管線2的施加的電性能參數(shù)(保護(hù)電位)；或由智能管理系統(tǒng)計(jì)算出正確的保護(hù)電位數(shù)值，自動(dòng)將控制指令通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至恒電位儀I,調(diào)整恒電位儀I對(duì)管線2的施加的電性能參數(shù)(保護(hù)電位)。
[0025]e、再次由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4發(fā)出測(cè)試指令，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將測(cè)試指令發(fā)至各測(cè)試樁3和恒電位儀I ;直至監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4獲得各測(cè)試樁3的測(cè)試數(shù)據(jù)符合陰極保護(hù)設(shè)定的閥域電位值為止。
[0026]在實(shí)際運(yùn)用中，在對(duì)一條管道中設(shè)有多臺(tái)恒電位儀的管線檢測(cè)、監(jiān)控時(shí)，可以設(shè)定多臺(tái)恒電位儀同時(shí)進(jìn)行斷電測(cè)量、同時(shí)采集數(shù)據(jù)、同時(shí)上傳數(shù)據(jù)的操作。
[0027]所述恒電位儀可以遠(yuǎn)程進(jìn)行開關(guān)機(jī)、備用機(jī)切換、超差復(fù)位等操作。
[0028]優(yōu)點(diǎn):
[0029]根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，與現(xiàn)有普遍使用國內(nèi)外已公開的陰極保護(hù)技術(shù)相比較，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0030]A、具有遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和自動(dòng)智能控制功能；多臺(tái)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)同步斷電，同步操作；可遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)采集的頻率；
[0031]B、按照標(biāo)準(zhǔn)同步時(shí)間0.050~0.300s進(jìn)行的斷電測(cè)量，能使陰極保護(hù)電位的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確；
[0032]C、采用Β/S架構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)客戶的隨時(shí)隨地互聯(lián)網(wǎng)登錄管理；
[0033]D、可迅速準(zhǔn)確查找陰極保護(hù)系統(tǒng)障礙和雜散電流干擾；
[0034]E、系統(tǒng)具有自動(dòng)提醒功能；
[0035]F、服務(wù)器平臺(tái)可拓展客戶所需的監(jiān)控項(xiàng)目和數(shù)據(jù)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明所提出的陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；
[0037]圖2為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、操控原理圖；
[0038]圖3為遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、操控流程示意圖。
[0039]圖中:1-恒電位儀2 -管線3 -測(cè)試樁4 -監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)5 -網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器6 - GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)7 - GPRS基站。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下結(jié)合說明書附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明，并給出本發(fā)明的實(shí)施例。
[0041]如圖1-3所示的這種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)步驟如下:
[0042]A.構(gòu)建陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)[0043]選用配有極化探頭、智能控制儀、GPRS模塊和GPS模塊的測(cè)試樁和配有智能控制儀、GPRS模塊和GPS模塊的恒電位儀，由恒電位儀與鋼制管線電連接構(gòu)成輸入電性能參數(shù)(保護(hù)電位)傳輸通道，并按照選定的間隔距離在需要監(jiān)控的管路并按照適當(dāng)間隔距離或在需要監(jiān)控的管段將測(cè)試樁設(shè)置在地下管線上，通過測(cè)試樁采集試片的通電電位、斷電電位和自然電位。
[0044]選用配有智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)的服務(wù)器、以及設(shè)置在監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)；通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器及監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的智能化歸集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
[0045]利用GPS衛(wèi)星系統(tǒng)或北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，通過測(cè)試樁和恒電位儀中的GPS模塊，構(gòu)建成實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試樁和恒電位儀的精確定位、授時(shí)系統(tǒng)。
[0046]B.選用斷電位測(cè)量法
[0047]使用GPS統(tǒng)一授時(shí)，對(duì)于某個(gè)地下管線上的所有測(cè)試樁進(jìn)行同時(shí)斷電、同時(shí)采集通電電位、斷電電位和自然電位操作，采集斷電0.05~0.3秒時(shí)各測(cè)試樁的電位數(shù)據(jù)；并通過已構(gòu)建的陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)將上述數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心的監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)，由服務(wù)器中智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)或人工識(shí)別；
[0048]C.由專家自動(dòng)系統(tǒng)或監(jiān)控中心的管理人員根據(jù)得到的數(shù)據(jù)集圖像曲線的顯示結(jié)果，通過監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)下達(dá)指令，改變恒電位儀設(shè)定的保護(hù)電位值，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將改變指令傳送到恒電位儀，使被保護(hù)的地下管線達(dá)到最佳的受保護(hù)狀態(tài)，也可以通過智能管理系統(tǒng)軟件自動(dòng)分析保護(hù)電位數(shù)據(jù)，自動(dòng)下達(dá)指令，修改恒電位儀的保護(hù)電位，使被保護(hù)的地下管道達(dá)到正常保護(hù)狀態(tài)。
[0049]圖3給出了本 發(fā)明的具體監(jiān)控操作流程；其具體監(jiān)測(cè)操控步驟如下:
[0050]a、首先由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4發(fā)出測(cè)試指令，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將測(cè)試指令發(fā)至各測(cè)試樁3和恒電位儀I。
[0051]b、各測(cè)試樁3根據(jù)指令在GPS授時(shí)指定的同一時(shí)間獲取測(cè)試樁檢測(cè)到的通電電位、斷電電位和自然電位值，以及根據(jù)GPS確定的地理位置數(shù)據(jù)；并將監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳回監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4 ;各恒電位儀根據(jù)指令，在GPS授時(shí)指定的同一時(shí)間獲取測(cè)試樁檢測(cè)到的保護(hù)電位、輸出電流和輸出電壓，以及根據(jù)GPS確定的地理位置數(shù)據(jù)；并將監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳回監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4。
[0052]C、由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4利用設(shè)置在服務(wù)器5和監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4中的專家診斷系統(tǒng)對(duì)獲取的恒電位儀的保護(hù)電位、輸出電流、輸出電壓和測(cè)試樁上傳的通電電位、斷電電位和自然電位值進(jìn)行處理、圖像比對(duì)，確定所測(cè)數(shù)據(jù)正常與否。數(shù)值正常則監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)對(duì)于此次上傳數(shù)據(jù)的糾正程序終止，否則進(jìn)入人工糾正或自動(dòng)控制糾正操作。
[0053]d、由管理人員選擇應(yīng)修正的正確保護(hù)電位數(shù)值、經(jīng)監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4將人工糾正的保護(hù)電位數(shù)值通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至恒電位儀I,調(diào)整恒電位儀I對(duì)管線2的施加的電性能參數(shù)(保護(hù)電位)；或由智能管理系統(tǒng)計(jì)算出正確的保護(hù)電位數(shù)值，自動(dòng)將控制指令通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至恒電位儀I,調(diào)整恒電位儀I對(duì)管線2施加的電性能參數(shù)(保護(hù)電位)。
[0054]e、再次由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4發(fā)出測(cè)試指令，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將測(cè)試指令發(fā)至各測(cè)試樁3和恒電位儀I ;直至監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4獲得各測(cè)試樁3的測(cè)試數(shù)據(jù)符合陰極保護(hù)設(shè)定的準(zhǔn)確電位值為止。[0055]在實(shí)際運(yùn)用中:所述的測(cè)試樁設(shè)置的間距可依照地形、環(huán)境的變化而定，在地形起伏較為復(fù)雜的環(huán)境中，所設(shè)置的測(cè)試樁的設(shè)置距離可以在I~5公里之間做出選擇。所述的測(cè)試樁設(shè)有定時(shí)喚醒系統(tǒng)，各測(cè)試樁3根據(jù)設(shè)定的采集時(shí)間，在準(zhǔn)確采集時(shí)間的I分鐘之前喚醒，使參與測(cè)試的各個(gè)部分達(dá)到最佳的工作狀態(tài)；當(dāng)?shù)竭_(dá)準(zhǔn)確的時(shí)間時(shí)，采集試片的通電電位、自然電位和斷電電位，并在設(shè)定的時(shí)間上傳到監(jiān)控中心的主服務(wù)器上；完成采集和上傳動(dòng)作后，為了節(jié)省電能的消耗，智能測(cè)試樁的電子系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。
[0056]所述恒電位儀可以隨時(shí)接受由控制主機(jī)下達(dá)的各種工作指令，修改恒電位儀的工作狀態(tài)。測(cè)試樁接受修改的工作指令只能等到測(cè)試樁到達(dá)下一個(gè)測(cè)試時(shí)間被喚醒之后，才會(huì)執(zhí)行新的工作指令，改變采樣間隔和上報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)間。
[0057]在實(shí)際運(yùn)用中，在對(duì)一條管道中設(shè)有多臺(tái)恒電位儀的管線進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控時(shí)，可以設(shè)定多臺(tái)恒電位儀同時(shí)進(jìn)行斷電、同時(shí)采集數(shù)據(jù)、同時(shí)上傳數(shù)據(jù)的操作。
[0058]所述恒電位儀可以遠(yuǎn)程進(jìn)行開關(guān)機(jī)、備用機(jī)切換、超差復(fù)位等操作。
[0059]根據(jù)以上技術(shù)方案提出的這種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，既可以通過整個(gè)管線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的固定監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)4對(duì)整個(gè)地下鋼制管線進(jìn)行適時(shí)監(jiān)控，也可以利用PC機(jī)、筆記本電腦或者移動(dòng)的通信工具等通過設(shè)定的IP地址接入該檢測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地對(duì)整個(gè)地下管線進(jìn)行智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控操作。
[0060]此外，專家自動(dòng)系統(tǒng)或監(jiān)控中心可以通過監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限設(shè)置:設(shè)定一些用戶登錄后可以改變數(shù)據(jù)參數(shù)(如恒電位儀的保護(hù)電位值)等，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行控制；而另一些用戶登錄后只能瀏覽數(shù)據(jù)圖像及分析的結(jié)果，不能改變監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)參數(shù)。
[0061]同時(shí)，專家自 動(dòng)系統(tǒng)或監(jiān)控中心有短消息提醒的功能，根據(jù)數(shù)據(jù)集圖像曲線的分析結(jié)果，自動(dòng)判別管道狀態(tài)的保護(hù)等級(jí)，并根據(jù)預(yù)先的設(shè)定，向指定人員的手機(jī)或其它移動(dòng)設(shè)備發(fā)送短信或者郵件。”
[0062]實(shí)施例1:
[0063]通過監(jiān)控主機(jī)下發(fā)指令設(shè)定恒電位儀與測(cè)試樁的數(shù)據(jù)上傳的間隔時(shí)間。恒電位儀的數(shù)據(jù)上傳間隔時(shí)間較短，通常為5分鐘，較高的數(shù)據(jù)上傳頻率可以獲得盡量實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)；測(cè)試樁的數(shù)據(jù)上傳間隔時(shí)間較長，通常為12小時(shí)，進(jìn)行日常例行測(cè)試數(shù)據(jù)采集。在數(shù)據(jù)上傳時(shí)，恒電位儀和測(cè)試樁通過其裝配的GPS模塊自主進(jìn)行GPS授時(shí)，同步時(shí)間，以保證數(shù)據(jù)上傳的時(shí)間精度。
[0064]恒電位儀按照設(shè)定的時(shí)間頻率將其運(yùn)行數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控主機(jī),測(cè)試樁按照設(shè)定時(shí)間頻率將其電位數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控主機(jī)，監(jiān)控主機(jī)收到恒電位儀或測(cè)試樁上傳的取樣信號(hào)后，分別將恒電位儀上傳數(shù)據(jù)與測(cè)試樁上傳的取樣信號(hào)與預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，若取樣信號(hào)在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的正常閥值區(qū)間內(nèi)，則監(jiān)控主機(jī)判斷采樣信號(hào)正常；若取樣信號(hào)不在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的正常閥值區(qū)間內(nèi)，則監(jiān)控主機(jī)判斷采樣信號(hào)不正常，監(jiān)控主機(jī)根據(jù)采樣信號(hào)自動(dòng)計(jì)算修改值，并將修改指令自動(dòng)下發(fā)至恒電位儀，恒電位儀收到監(jiān)控主機(jī)的修改指令后修改其工作電位值，使其管轄的管道陰極保護(hù)電流工作正常。
[0065]同時(shí)，工作人員可以利用PC機(jī)、筆記本電腦或者移動(dòng)終端通過網(wǎng)絡(luò)訪問監(jiān)控主機(jī)，隨時(shí)隨地查看當(dāng)前或歷史監(jiān)控信息，接收數(shù)據(jù)報(bào)警，使得管路巡查、故障排查工作更加高效。重復(fù)上述流程，可實(shí)現(xiàn)管道陰極保護(hù)的日常維護(hù)工作的全自動(dòng)化運(yùn)行，通過縮短恒電位儀和測(cè)試樁的數(shù)據(jù)上傳時(shí)間間隔，可獲得更加精確的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；或延長恒電位儀和測(cè)試樁的數(shù)據(jù)上傳時(shí)間間隔，可減少數(shù)據(jù)上傳所消耗的網(wǎng)絡(luò)流量，降低使用費(fèi)用。根據(jù)日常工作計(jì)劃設(shè)定數(shù)據(jù)上傳時(shí)間，可在數(shù)據(jù)精度和網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用中達(dá)到平衡。
[0066]實(shí)施例2:
[0067]按照實(shí)施例1進(jìn)行日常的數(shù)據(jù)取樣工作，若取樣信號(hào)不在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的正常閥值區(qū)間內(nèi)，則監(jiān)控主機(jī)判斷采樣信號(hào)不正常，監(jiān)控人員根據(jù)采樣信號(hào)手動(dòng)計(jì)算修改值，并將修改指令手動(dòng)下發(fā)至恒電位儀，恒電位儀收到監(jiān)控主機(jī)的修改指令后修改其工作電位值，使其管轄的管道陰極保護(hù)電流工作正常。
[0068]同時(shí)，監(jiān)控人員還可手動(dòng)發(fā)出測(cè)試指令，修改測(cè)試樁數(shù)據(jù)上傳的時(shí)間間隔，增加測(cè)試樁的數(shù)據(jù)上傳時(shí) 間頻率，或?qū)崟r(shí)控制測(cè)試樁進(jìn)行斷電測(cè)試并上傳數(shù)據(jù)，以便于進(jìn)行故障排查工作。
[0069]在管道陰極保護(hù)的日常維護(hù)工作的全自動(dòng)化運(yùn)行之外增加人工控制功能，可充分發(fā)揮技術(shù)專家的經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，根據(jù)管道現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)狀況靈活調(diào)整測(cè)試流程，以便獲得與現(xiàn)場(chǎng)情況最為接近的真實(shí)數(shù)據(jù)，便于管道陰極保護(hù)工作的高精度、高效率開展。這種人機(jī)一體的控制方式使得監(jiān)控系統(tǒng)更加智能。
【權(quán)利要求】
1.一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟: A.構(gòu)建陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng) 選用配有極化探頭、智能控制儀、GPRS模塊和GPS模塊的測(cè)試樁和配有智能控制儀、GPRS模塊和GPS模塊的恒電位儀，由恒電位儀與鋼制管線電連接構(gòu)成輸入電性能參數(shù)(保護(hù)電位)傳輸通道，并按照選定的間隔距離在需要監(jiān)控的管段將測(cè)試樁設(shè)置在地下管線上，通過測(cè)試樁采集試片的通電電位、斷電電位和自然電位； 選用配有智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)的服務(wù)器、以及設(shè)置在監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)作為監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)；通過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器及監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建成實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的智能化歸集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)； 利用GPS衛(wèi)星系統(tǒng)或北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，通過測(cè)試樁和恒電位儀中的GPS模塊，構(gòu)建成實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試樁和恒電位儀的精確定位、授時(shí)系統(tǒng)； B.選用斷電位測(cè)量法 使用GPS統(tǒng)一授時(shí)，對(duì)于某個(gè)地下管線上的所有測(cè)試樁進(jìn)行同時(shí)斷電、同時(shí)采集通電電位、斷電電位和自然電 位操作,采集斷電0.05~0.3秒時(shí)各測(cè)試樁的電位數(shù)據(jù)；并通過已構(gòu)建的陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)將上述數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心的監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)，由服務(wù)器中智能遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)或人工識(shí)別； C.由專家系統(tǒng)或監(jiān)控中心的管理人員根據(jù)得到的數(shù)據(jù)集圖像曲線的顯示結(jié)果，通過監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)下達(dá)指令，改變恒電位儀設(shè)定的保護(hù)電位值，并通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將改變指令傳送到恒電位儀，使被保護(hù)的地下管線達(dá)到最佳的受保護(hù)狀態(tài)，也可以通過智能管理系統(tǒng)軟件自動(dòng)分析保護(hù)電位數(shù)據(jù)，自動(dòng)下達(dá)指令，修改恒電位儀的保護(hù)電位，使被保護(hù)的地下管道達(dá)到正常保護(hù)狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其具體監(jiān)測(cè)操控步驟如下: a、首先由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)發(fā)出測(cè)試指令，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將測(cè)試指令發(fā)至各測(cè)試樁(3)和恒電位儀(I)； b、各測(cè)試樁(3)根據(jù)指令在GPS授時(shí)指定的同一時(shí)間獲取測(cè)試樁檢測(cè)到的通電電位、斷電電位和自然電位值，以及根據(jù)GPS確定的地理位置數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳回監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4);各恒電位儀根據(jù)指令，在GPS授時(shí)指定的同一時(shí)間獲取測(cè)試樁檢測(cè)到的保護(hù)電位、輸出電流和輸出電壓，以及根據(jù)GPS確定的地理位置數(shù)據(jù)，并將監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)GPRS網(wǎng)傳回監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)； C、由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)利用設(shè)置在服務(wù)器(5)和監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)中的專家診斷系統(tǒng)對(duì)獲取的恒電位儀的保護(hù)電位、輸出電流、輸出電壓和測(cè)試樁上傳的通電電位、斷電電位和自然電位值進(jìn)行處理、圖像比對(duì)，確定所測(cè)數(shù)據(jù)正常與否。數(shù)值正常則監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)對(duì)于此次上傳數(shù)據(jù)的糾正程序終止，否則進(jìn)入人工糾正或自動(dòng)控制糾正操作； d、由管理人員選擇應(yīng)修正的正確保護(hù)電位數(shù)值、經(jīng)監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)將人工糾正的保護(hù)電位數(shù)值通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至恒電位儀(I)，調(diào)整恒電位儀(I)對(duì)管線(2)的施加的電性能參數(shù)(保護(hù)電位)；或由智能管理系統(tǒng)計(jì)算出正確的保護(hù)電位數(shù)值，自動(dòng)將控制指令通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至恒電位儀(I)，調(diào)整恒電位儀(I)對(duì)管線(2 )的施加的電性能參數(shù)(保護(hù)電位)；e、再次由監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)發(fā)出測(cè)試指令，經(jīng)GPRS網(wǎng)絡(luò)將測(cè)試指令發(fā)至各測(cè)試樁(3)和恒電位儀(I);直至監(jiān)控主機(jī)系統(tǒng)(4)獲得各測(cè)試樁(3)的測(cè)試數(shù)據(jù)符合陰極保護(hù)設(shè)定的準(zhǔn)確電位值為止。
3.如權(quán)利要求1所述的一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述的測(cè)試樁設(shè)有定時(shí)喚醒系統(tǒng)，各測(cè)試樁(3)根據(jù)設(shè)定的采集的時(shí)間在準(zhǔn)確采集時(shí)間的I分鐘之前喚醒，使參與測(cè)試的各個(gè)部分達(dá)到最佳的工作狀態(tài)；當(dāng)?shù)竭_(dá)準(zhǔn)確的時(shí)間時(shí)，采集試片的通電電位、自然電位和斷電電位，并在設(shè)定的時(shí)間上傳到監(jiān)控中心的主服務(wù)器上；完成采集和上傳動(dòng)作后，為了節(jié)省電能的消耗，智能測(cè)試樁的電子系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述恒電位儀可以隨時(shí)接受由控制主機(jī)下達(dá)的各種工作指令，修改恒電位儀的工作狀態(tài)；測(cè)試樁接受修改的工作指令只能等到測(cè)試樁到達(dá)下一個(gè)測(cè)試時(shí)間被喚醒之后，才會(huì)執(zhí)行新的工作指令，改變采樣間隔和上報(bào)數(shù)據(jù)的時(shí)間。
5.如權(quán)利要求1所述的一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:在實(shí)際運(yùn)用中，在對(duì)一條管道中設(shè)有多臺(tái)恒電位儀的管線檢測(cè)、監(jiān)控時(shí)，對(duì)設(shè)定的多臺(tái)恒電位儀同時(shí)進(jìn)行斷電、同時(shí)采集數(shù)據(jù)、同時(shí)上傳數(shù)據(jù)的操作。
6.如權(quán)利要求1所述的一種地下管線陰極保護(hù)的智能化遠(yuǎn)程監(jiān)控、監(jiān)測(cè)方法，其特征在于:所述恒電位儀可以通過遠(yuǎn)程控制進(jìn)行開關(guān)機(jī)、備用機(jī)切換、超差復(fù)位操作。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103806005SQ201410092724
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】黃金釗, 梁宇 申請(qǐng)人:黃金釗