一种智能区域阴极保护监控系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能区域阴极保护监控系统及其控制方法，该系统包括控制中心、多台恒电位仪、多台站场监测仪和多台绝缘接头监测仪。该系统通过检测多个监测点的断电电位，根据每台恒电位仪的每路输出对各个监测点断电电位影响程度大小，调整恒电位仪的输出电流，使得区域内被保护体达到阴极保护标准的要求，而后，根据检测绝缘接头两端的电位差，调整相应恒电位仪的输出电流，使得绝缘接头两端的电位差达到可以接受的范围。本发明专利技术的积极效果是：通过自动调整，使得站场区域内阴极保护整体达到标准要求，并抑制绝缘接头两端的杂散电流干扰腐蚀。

Intelligent area cathodic protection monitoring system and control method thereof

The invention discloses a monitoring system and a control method of an intelligent area cathode protection, which comprises a control center, a plurality of constant potential devices, a multi station field monitor and a plurality of insulation joint monitors. The system through the power potential detection multiple monitoring points, according to the influence degree of each potentiostat for each output of each monitoring point off potential, output current potentiostat adjustment, making the region a protected body of cathodic protection standards, then, according to the potential difference between both ends of the insulating joint detection adjust the output current, potentiostat, difference reaches the acceptable range make the potential at both ends of the insulating joint. The positive effect of the invention is that the whole cathode protection in the station area meets the standard requirement through automatic adjustment, and the stray current interference corrosion on both ends of the insulating joint is suppressed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公布了一种智能区域阴极保护监控系统及其控制方法，主要应用于区域阴极保护智能监控。
技术介绍
随着经济的发展以及城市内的建设，埋地、水下及混凝土中金属管道和金属设施数量不断增加，而这些金属管道和金属设施容易产生腐蚀，为了防止埋地管道腐蚀，提高其使用寿命，阴极保护是目前防腐蚀的主要方法之一，阴极保护装置又是阴极保护系统的关键设备。对于区域范围内，分布密度高的埋地金属管道和金属设备，需要进行区域性的阴极保护。现有恒电位仪在用于区域阴极保护环境时，无法对区域内多个检测点的极化电位同时进行控制，需要进行人工辅助检测，并根据检测结果反复调节恒电位仪的输出，测试和调整工作复杂且繁琐。在先专利《利用极化电位控制多路输出的阴极保护装置及其工作方法》(公开号：103147082A)解决了上述问题，但仍然存在不足。该阴极保护装置，控制方式较为简单，覆盖范围小，只能应用与小型站场内的区域阴极保护，无法满足大型站场内的阴极保护，而且控制方式中输出单元电位影响统计采用输出电流作为参考，排序计算复杂，而且站场区域边缘一般会有绝缘接头，控制方式没有考虑绝缘接头两端电位差过大的情况进行调整，无法减少或者消除绝缘接头两端电位差过大引起局部杂散限流干扰和腐蚀。专利技术名称本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提出了一种智能区域阴极保护监控系统及其控制方法。本专利技术按以下技术方案实现：一种智能区域阴极保护监控系统，该系统包括控制中心，用于根据接收的检测数据，控制系统内设备运行；恒电位仪，用于根据接收到的控制中心指令输出阴极保护电流；站场监测仪，用于根据接收到的控制中心指令采集站场内管道电位数据；绝缘接头监测仪，用于根据接收到的控制中心指令采集绝缘接头两端管道电位数据；所述控制中心分别与恒电位仪、站场监测仪和绝缘接头监测仪相连，所述恒电位仪、站场监测仪和绝缘接头监测仪又分别与被保护体相连。优选的是，所述控制中心包括电位调控系统和存储器；所述电位调控系统包括依次相连的自然电位测量模块、测试电位调整模块、电位变化统计模块和输出单元选定模块；还包括依次相连的设定控制模块、数据采集模块、电位比较模块、达标差距计算模块；所述输出单元选定模块又与电位比较模块相连；所述设定控制模块又分别与外围调整模块和调整量计算模块相连，所述外围调整模块又与外围差值比较模块相连，所述外围差值比较模块与调整量计算模块相连，所述调整量计算模块又分别与达标差距计算模块和调整差距计算模块相连，所述调整差距计算模块又与电位比较模块相连。优选的是，所述恒电位仪设置有多个输出单元，所述输出单元与输出点传感器和设置在地下或水下的辅助阳极相连，所述输出单元、辅助阳极和输出点传感器分别与设置在地下或水下的被保护体相连。优选的是，所述站场监测仪连接有场站传感器，所述站场监测仪与被保护体相连。优选的是，所述被保护体设置有绝缘接头，所述绝缘接头监测仪设置的站内传感器和站外传感器分别位于绝缘接头的内侧和外侧，所述绝缘接头监测仪分别与绝缘接头内侧的被保护体和外侧的被保护体相连。一种智能区域阴极保护监控系统的控制方法，该方法包括以下步骤：1)向电位调控系统内设定测试调整值X、调整量系数α、调整量系数β、电位达标范围Emin～Emax、绝缘接头电位差阀值EX，每个绝缘接头及与该绝缘接头最接近的输出单元的对应关系，并将上述设定值存储到存储器中；2)自然电位测量模块控制每个输出单元的输出电流为0，自然电位测量模块控制站场监测仪和恒电位仪，采集站场传感器和输出点传感器检测到的检测点A1～Aq的自然电位，并将其发送到存储器中存储，存储完成后，自然电位测量模块向测试电位调整模块发出控制指令；3)测试电位调整模块接收自然电位测量模块发出的控制指令，测试电位调整模块依次控制每个输出单元B1～Bp的输出电流I，每个输出单元的输出电流I从0逐渐增加，直至该输出单元对应的输出点传感器测量的电位达到测试调整值X，测试电位调整模块控制站场监测仪和恒电位仪，采集站场传感器和输出点传感器检测到该输出单元对应的输出点传感器测量的电位达到测试调整值X后检测点A1～Aq的电位，并将其发送到存储器存储，存储完成后，测试电位调整模块控制该输出单元的输出电流减少到0，该输出单元的输出电流减少到0后，测试电位调整模块依次控制下一个输出单元的输出电流I，直至每个输出单元B1～Bp的输出电流减少到0，测试电位调整模块向电位变化统计模块发出控制指令；4)电位变化统计模块接收测试电位调整模块发出的控制指令，从存储器中提取数据，计算检测点A1～Aq的自然电位和每个输出单元增加输出电流后检测点A1～Aq的电位之间的电位变化量，并发送给输出单元选定模块；5)输出单元选定模块选定每个检测点A1～Aq电位变化量最大时对应的输出单元作为对应检测点影响最大的输出单元，并发送到存储器存储；6)向设定控制模块输入控制指令，控制恒电位仪开始工作，并向数据采集模块发出控制指令；7)数据采集模块接收设定控制模块发出的控制指令，控制站场监测仪和恒电位仪，采集站场传感器和输出点传感器检测到的检测点A1～Aq的电位，然后将其发送给电位比较模块；8)电位比较模块接收数据，并从存储器中提取电位达标范围Emin～Emax以及检测点影响最大的输出单元数据，然后将检测点A1～Aq的电位与电位达标范围进行比较，若全部检测点的电位都位于电位达标范围内，电位比较模块向设定控制模块发出控制指令，设定控制模块接收控制指令，控制恒电位仪保持原工作状态；若输出单元B1影响最大的检测点的电位位于电位达标范围之外，电位比较模块将位于电位达标范围之外的输出单元B1影响最大的检测点的电位以及电位达标范围Emin～Emax发送给达标差距计算模块；若输出单元B1影响最大的检测点的电位于电位达标范围内，而其余检测点中存在电位位于电位达标范围之外，电位比较模块将位于电位达标范围之外的检测点的电位以及电位达标范围Emin～Emax发送给调整差距计算模块；9)达标差距计算模块接收数据，若位于电位达标范围之外的输出单元B1影响最大的检测点的电位存在小于或等于Emin的值，则将检测点的电位减去Emin的差值的最小值设为ΔV，然后将ΔV发送给调整量计算模块；若位于电位达标范围之外的输出单元B1影响最大的检测点的电位不存在小于或等于Emin的值，则将检测点的电位减去Emax的差值的最大值设为ΔV，然后将ΔV发送给调整量计算模块；10)调整差距计算模块接收数据，若位于电位达标范围之外的检测点的电位存在小于或等于Emin的值，则将检测点的电位减去Emin的差值的最小值设为ΔV，然后将ΔV发送给调整量计算模块；若位于电位达标范围之外的检测点的电位不存在小于或等于Emin的值，则将检测点的电位减去Emax的差值的最大值设为ΔV，然后将ΔV发送给调整量计算模块；11)调整量计算模块接收数据，并从存储器中提取调整量系数α和调整量系数β，同时从输出单元B1中提取其当前输出电流I，调整量计算模块根据公式ΔI＝ΔV×α×(I+β)计算出对应输出单元的输出电流调整量ΔI，调整量计算模块将输出电流调整量ΔI发送给设定控制模块，并向数据采集模块发出采集指令，设定控制模块接收数据，并控制对应恒电位仪的对应输出单元按照输出电流调整量ΔI调整输出电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能区域阴极保护监控系统，其特征在于：该系统包括控制中心(1)，用于根据接收的检测数据，控制系统内设备运行；恒电位仪(2)，用于根据接收到的控制中心指令输出阴极保护电流；站场监测仪(3)，用于根据接收到的控制中心指令采集站场内管道电位数据；绝缘接头监测仪(4)，用于根据接收到的控制中心指令采集绝缘接头两端管道电位数据；所述控制中心(1)分别与恒电位仪(2)、站场监测仪(3)和绝缘接头监测仪(4)相连，所述恒电位仪(2)、站场监测仪(3)和绝缘接头监测仪(4)又分别与被保护体(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种智能区域阴极保护监控系统，其特征在于：该系统包括控制中心(1)，用于根据接收的检测数据，控制系统内设备运行；恒电位仪(2)，用于根据接收到的控制中心指令输出阴极保护电流；站场监测仪(3)，用于根据接收到的控制中心指令采集站场内管道电位数据；绝缘接头监测仪(4)，用于根据接收到的控制中心指令采集绝缘接头两端管道电位数据；所述控制中心(1)分别与恒电位仪(2)、站场监测仪(3)和绝缘接头监测仪(4)相连，所述恒电位仪(2)、站场监测仪(3)和绝缘接头监测仪(4)又分别与被保护体(8)相连。2.根据权利要求1所述的一种智能区域阴极保护监控系统，其特征在于：所述控制中心(1)包括电位调控系统和存储器；所述电位调控系统包括依次相连的自然电位测量模块、测试电位调整模块、电位变化统计模块和输出单元选定模块；还包括依次相连的设定控制模块、数据采集模块、电位比较模块、达标差距计算模块；所述输出单元选定模块又与电位比较模块相连；所述设定控制模块又分别与外围调整模块和调整量计算模块相连，所述外围调整模块又与外围差值比较模块相连，所述外围差值比较模块与调整量计算模块相连，所述调整量计算模块又分别与达标差距计算模块和调整差距计算模块相连，所述调整差距计算模块又与电位比较模块相连。3.根据权利要求1所述的一种智能区域阴极保护监控系统，其特征在于：所述恒电位仪(2)设置有多个输出单元(5)，所述输出单元(5)与输出点传感器(7)和设置在地下或水下的辅助阳极(6)相连，所述输出单元(5)、辅助阳极(6)和输出点传感器(7)分别与设置在地下或水下的被保护体(8)相连。4.根据权利要求1所述的一种智能区域阴极保护监控系统，其特征在于：所述站场监测仪(3)连接有场站传感器(12)，所述站场监测仪(3)与被保护体(8)相连。5.根据权利要求1所述的一种智能区域阴极保护监控系统，其特征在于：所述被保护体(8)设置有绝缘接头(9)，所述绝缘接头监测仪(4)设置的站内传感器(10)和站外传感器(11)分别位于绝缘接头(9)的内侧和外侧，所述绝缘接头监测仪(4)分别与绝缘接头(9)内侧的被保护体(8)和外侧的被保护体(8)相连。6.一种基于权利要求1所述的智能区域阴极保护监控系统的控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)向电位调控系统内设定测试调整值X、调整量系数α、调整量系数β、电位达标范围Emin～Emax、绝缘接头电位差阀值EX，每个绝缘接头及与该绝缘接头最接近的输出单元的对应关系，并将上述设定值存储到存储器中；2)自然电位测量模块控制每个输出单元的输出电流为0，自然电位测量模块控制站场监测仪和恒电位仪，采集站场传感器和输出点传感器检测到的检测点A1～Aq的自然电位，并将其发送到存储器中存储，存储完成后，自然电位测量模块向测试电位调整模块发出控制指令；3)测试电位调整模块接收自然电位测量模块发出的控制指令，测试电位调整模块依次控制每个输出单元B1～Bp的输出电流I，每个输出单元的输出电流I从0逐渐增加，直至该输出单元对应的输出点传感器测量的电位达到测试调整值X，测试电位调整模块控制站场监测仪和恒电位仪，采集站场传感器和输出点传感器检测到该输出单元对应的输出点传感器测量的电位达到测试调整值X后检测点A1～Aq的电位，并将其发送到存储器存储，存储完成后，测试电位调整模块控制该输出单元的输出电流减少到0，该输出单元的输出电流减少到0后，测试电位调整模块依次控制下一个输出单元的输出电流I，直至每个输出单元B1～Bp的输出电流减少到0，测试电位调整模块向电位变化统计模块发出控制指令；4)电位变化统计模块接收测试电位调整模块发出的控制指令，从存储器中提取数据，计算检测点A1～Aq的自然电位和每个输出单元增加输出电流后检测点A1～Aq的电位之间的电位变化量，并发送给输出单元选定模块；5)输出单元选定模块选定每个检测点A1～Aq电位变化量最大时对应的输出单元作为对应检测点影响最大的输出单元，并发送到存储器存储；6)向设定控制模块输入控制指令，控制恒电位仪开始工作，并向数据采集模块发出控制指令；7)数据采集模块接收设定控制模块发出的控制指令，控制站场监测仪和恒电位仪，采集站场传感器和输出点传感器检测到的检测点A1～Aq的电位，然后将其发送给电位比较模块；8)电位比较模块接收数据，并从存储器中提取电位达标范围Emin～Emax以及检测点影响最大的输出单元数据，然后将检测点A1～Aq的电位与电位达标范围进行比较，若全部检测点的电位都位于电位达标范围内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁会军，王新，常超，周智俊，赵跃，赵冰，祖海燕，袁龙春，杨永前，李健，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化长输油气管道检测有限公司，中国石化管道储运有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11