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一种油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法

阅读：1143发布：2020-05-11

IPRDB可以提供一种油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种油气管道阴极保护智能检测装置，包括桩体，所述桩体内设置有阴极保护电位采集仪和通过采集仪信号电缆与其相连的接线板；所述阴极保护电位采集仪通过天线馈线与位于桩体内的天线相连；所述接线板一方面通过零位电缆与位于桩体外的管道相连，另一方面通过测试探头电缆与位于桩体外的测试探头相连。通过油气管道阴极保护智能检测装置，实现了准时采集管道阴极保护参数，不受人为因素和设备的影响，准确度高。采集数据方便、快捷、自动传输，减少了人力、物力和财力，运行成本低。，下面是一种油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种油气管道阴极保护智能检测装置，包括桩体（1），其特征在于：所述桩体（1）内设置有阴极保护电位采集仪（10）和通过采集仪信号电缆（5）与其相连的接线板（11）；

所述阴极保护电位采集仪（10）通过天线馈线（16）与位于桩体（1）内的天线（17）相连；

所述接线板（11）一方面通过零位电缆（13）与位于桩体（1）外的管道（12）相连，另一方面通过测试探头电缆（15）与位于桩体（1）外的测试探头（14）相连；

所述阴极保护电位采集仪（10）包括微处理器和分别与其相连的GPRS模块、GPS模块、电源管理模块、内部时钟单元、存储单元、采样单元；

所述采样单元又分别与信号调理单元和自校准信号源相连。

2.根据权利要求1所述的一种油气管道阴极保护智能检测装置，其特征在于：所述阴极保护电位采集仪（10）设置在位于桩体（1）内的设备箱（3）内，所述设备箱（3）与桩体下开口（4）对齐，所述桩体下开口（4）安装有设备箱门（6）。

3.根据权利要求2所述的一种油气管道阴极保护智能检测装置，其特征在于：所述天线（17）设置在位于桩体（1）内的天线管（2）内的顶端，所述天线管（2）下端与设备箱（3）联通，天线管（2）上端靠近桩体（1）顶部。

4.根据权利要求1所述的一种油气管道阴极保护智能检测装置，其特征在于：所述接线板（11）设置在位于桩体（1）内的测试箱（7）内，所述测试箱（7）与桩体上开口（8）对齐，所述桩体上开口（8）安装有测试箱门（9）。

5.根据权利要求1所述的油气管道阴极保护智能检测装置，其特征在于：所述测试探头（14）为极化探头、参比电极与试片的组合装置或参比电极。

6.一种油气管道阴极保护智能检测装置的工作方法，其特征在于，工作步骤如下：步骤一：微处理器向内部时钟单元设置定时采样时间后发出休眠控制指令，阴极保护电位采集仪进入休眠，内部时钟单元继续计时；

步骤二：当微处理器接收内部时钟单元发出的唤醒控制指令后，微处理器发出运行控制指令，阴极保护电位采集仪进入运行状态；

步骤三：微处理器接收GPS模块发出的GPS时钟信号后，微处理器向内部时钟单元发出校时控制指令，内部时钟单元校对内部时间；

步骤四：微处理器向采样单元发出自校准控制指令，采样单元采集自校准信号源提供的校准信号V1后，传送给微处理器；微处理器从存储单元读取存储单元存储的标准信号V0后，微处理器计算修正系数X，修正系数X=1-（V1-V0）/V1，修正系数计算完成后，微处理器向采样单元发出电位采集控制指令；

步骤五：采样单元采集由信号调理单元传入的管道电位P后，传送给微处理器并计算实际管道电位P0，P0=P×X，计算完成后，微处理器将P0发送至存储单元存储后，微处理器将向GPRS模块发出数据发送指令；

步骤六：GPRS模块向上级信息系统传输数据后，GPRS模块向微处理器发出传输成功指令。

7.根据权利要求6所述的油气管道阴极保护智能检测装置的工作方法，其特征在于：自校准信号源提供的校准信号是一个恒定不变的电压信号。

8.根据权利要求6所述的油气管道阴极保护智能检测装置的工作方法，其特征在于：存储单元存储的标准信号V0的电压数值与自校准信号源提供的校准信号电压数值相同。

说明书全文

一种油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法，主要用于是油气管道阴极保护智能检测。

背景技术

[0002] 阴极保护是保障油气管道安全运行的重要手段，其断电电位是判断管道是否达到保护的重要参数。油气管道阴极保护技术目前发展已经比较成熟，在实际运行中，保护效果的好坏取决于对系统的正确维护。

[0003] 目前国内外对于油气管道阴极保护参数的检测基本上是采用定期人工监测方式，通过数字万用表直接对阴极保护参数进行测量。

[0004] 存在的主要问题时：(1)由于管道分布区域广，尤其是偏远的山区，沿线地理环境复杂，给常规的人工检测和管道管理带来了很大的难度，造成了大量的人力、物力和财力浪费；

[0005] (2)检测周期长，不能得到连续数据，取点资料具有偶然性；

[0006] (3)测试结果受人为因素和测试仪器设备影响较大，数据准确性差，导致决策和管理的失误，给管道的安全运行造成不良隐患。特别是在杂散电流干扰情况下，现有检测手段不能同时连续获得管道的客观真实参数，无法满足腐蚀控制的要求。

[0007] 实时准确自动地检测采集油气管道阴极保护参数是保证阴极保护系统效果最大化，提高油气管道使用寿命的关键措施，因此建立油气管道阴极保护参数智能测试装置非常必要。

发明内容

[0008] 本发明的目的是克服现有技术的不足，设计了一种油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法。

[0009] 本发明按以下技术方案实现：

[0010] 一种油气管道阴极保护智能检测装置，包括桩体，所述桩体内设置有阴极保护电位采集仪和通过采集仪信号电缆与其相连的接线板；所述阴极保护电位采集仪通过天线馈线与位于桩体内的天线相连；所述接线板一方面通过零位电缆与位于桩体外的管道相连，另一方面通过测试探头电缆与位于桩体外的测试探头相连。

[0011] 优选的是，所述阴极保护电位采集仪包括微处理器和分别与其相连的GPRS模块、GPS模块、电源管理模块、内部时钟单元、存储单元、采样单元；所述采样单元又分别与信号调理单元和自校准信号源相连。

[0012] 优选的是，所述阴极保护电位采集仪设置在位于桩体内的设备箱内，所述设备箱与桩体下开口对齐，所述桩体下开口安装有设备箱门。

[0013] 优选的是，所述天线设置在位于桩体内的天线管内的顶端，所述天线管下端与设备箱联通，天线管上端靠近桩体顶部。

[0014] 优选的是，所述接线板设置在位于桩体内的测试箱内，所述测试箱与桩体上开口对齐，所述桩体上开口安装有测试箱门。

[0015] 优选的是，所述测试探头为极化探头、参比电极与试片的组合装置或参比电极。

[0016] 一种油气管道阴极保护智能检测装置的工作方法，工作步骤如下：

[0017] 步骤一：微处理器向内部时钟单元设置定时采样时间后发出休眠控制指令，阴极保护电位采集仪进入休眠，内部时钟单元继续计时；

[0018] 步骤二：当微处理器接收内部时钟单元发出的唤醒控制指令后，微处理器发出运行控制指令，阴极保护电位采集仪进入运行状态；

[0019] 步骤三：微处理器接收GPS模块发出的GPS时钟信号后，微处理器向内部时钟单元发出校时控制指令，内部时钟单元校对内部时间；

[0020] 步骤四：微处理器向采样单元发出自校准控制指令，采样单元采集自校准信号源提供的校准信号V1后，传送给微处理器；微处理器从存储单元读取存储单元存储的标准信号V0后，微处理器计算修正系数X，修正系数X＝1-(V1-V0)/V1，修正系数计算完成后，微处理器向采样单元发出电位采集控制指令；

[0021] 步骤五：采样单元采集由信号调理单元传入的管道电位P后，传送给微处理器并计算实际管道电位P0，P0＝P×X，计算完成后，微处理器将P0发送至存储单元存储后，微处理器将向GPRS模块发出数据发送指令；

[0022] 步骤六：GPRS模块向上级信息系统传输数据后，GPRS模块向微处理器发出传输成功指令。

[0023] 优选的是，自校准信号源提供的校准信号是一个恒定不变的电压信号。

[0024] 优选的是，存储单元存储的标准信号V0的电压数值与自校准信号源提供的校准信号电压数值相同。

[0025] 本发明有益效果：

[0026] 通过油气管道阴极保护智能检测装置，实现了准时采集管道阴极保护参数，不受人为因素和设备的影响，准确度高。采集数据方便、快捷、自动传输，减少了人力、物力和财力，运行成本低。

附图说明

[0027] 图1为油气管道阴极保护智能检测装置的系统框图；

[0028] 图2为油气管道阴极保护智能检测装置中的阴极保护电位采集仪的内部系统框图。

具体实施方式

[0029] 以下结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步的说明。

[0030] 如图1、图2所示，一种油气管道阴极保护智能检测装置，包括桩体1，桩体1内设置有阴极保护电位采集仪10和通过采集仪信号电缆5与其相连的接线板11；阴极保护电位采集仪10通过天线馈线16与位于桩体1内的天线17相连；接线板11一方面通过零位电缆13与位于桩体1外的管道12相连，另一方面通过测试探头电缆15与位于桩体1外的测试探头14相连。阴极保护电位采集仪10设置在位于桩体1内的设备箱3内，设备箱3与桩体下开口4对齐，桩体下开口4安装有设备箱门6。天线17设置在位于桩体1内的天线管2内的顶端，天线管2下端与设备箱3联通，天线管2上端靠近桩体1顶部。接线板11设置在位于桩体1内的测试箱7内，测试箱7与桩体上开口8对齐，桩体上开口8安装有测试箱门9。

[0031] 测试探头14为极化探头、参比电极与试片的组合装置或参比电极。

[0032] 阴极保护电位采集仪10包括微处理器和分别与其相连的GPRS模块、GPS模块、电源管理模块、内部时钟单元、存储单元、采样单元；采样单元又分别与信号调理单元和自校准信号源相连。

[0033] 油气管道阴极保护智能检测装置的其工作方法，步骤如下：

[0034] 1)微处理器向内部时钟单元设置定时采样时间，设置完成后，微处理器向GPRS模块、GPS模块、电源管理模块、内部时钟单元、存储单元、采样单元、自校准信号源和信号调理单元发出休眠控制指令，阴极保护电位采集仪进入休眠，内部时钟单元继续计时；

[0035] 2)内部时钟单元内时间达到定时采样时间后，内部时钟单元向微处理器发出唤醒控制指令；

[0036] 3)微处理器接收内部时钟单元发出的唤醒控制指令，接收完成后，微处理器向GPRS模块、GPS模块、电源管理模块、内部时钟单元、存储单元、采样单元、自校准信号源和信号调理单元发出运行控制指令；

[0037] 4)GPS模块接收卫星时钟信号，接收完成后，GPS模块向微处理器发出GPS时钟信号；

[0038] 5)微处理器接收GPS模块发出的GPS时钟信号，接收完成后，微处理器向内部时钟单元发出校时控制指令；

[0039] 6)内部时钟单元接收微处理器发出的校时控制指令，接收完成后，内部时钟单元校对内部时间；

[0040] 7)微处理器向采样单元发出自校准控制指令；

[0041] 8)采样单元接收微处理器发出的自校准控制指令，接收完成后，采样单元采集自校准信号源提供的校准信号V1，采集完成后，传送给微处理器；

[0042] 9)微处理器接收采样单元发出的采样单元采集的校准信号V1，接收完成后，微处理器从存储单元读取存储单元存储的标准信号V0，读取完成后，微处理器计算修正系数X，修正系数X＝1-(V1-V0)/V1，修正系数计算完成后，微处理器向采样单元发出电位采集控制指令；

[0043] 10)采样单元接收微处理器发出的电位采集控制指令，接收完成后，采样单元采集由信号调理单元传入的管道电位P，采集完成后，传送给微处理器；

[0044] 11)微处理器接收采样单元发出的采样单元采集的管道电位P，接收完成后，计算实际管道电位P0，P0＝P×X，计算完成后，微处理器将P0发送至存储单元存储，完成存储后，微处理器将向GPRS模块发出数据发送指令；

[0045] 12)GPRS模块接收微处理器发出的数据发送指令，接收完成后，GPRS模块向上级信息系统传输数据，数据传输完成后，GPRS模块向微处理器发出传输成功指令；

[0046] 13)微处理器接收GPRS模块发出的传输成功指令，接收完成后，微处理器向GPRS模块、GPS模块、电源管理模块、内部时钟单元、存储单元、采样单元、自校准信号源和信号调理单元发出休眠控制指令，阴极保护电位采集仪进入休眠，内部时钟单元继续计时，再次由步骤2)开始依次进行。

[0047] 自校准信号源提供的校准信号是一个恒定不变的电压信号。存储单元存储的标准信号V0的电压数值与自校准信号源提供的校准信号电压数值相同。

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一种油气管道阴极保护智能检测装置及其工作方法-专利编号CN106191873B	2020-05-11	1142
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