开关电路、同步中断器和管道保护系统技术方案

本公开涉及一种开关电路、同步中断器和管道保护系统，属于电子电气领域。该开关电路包括用于与恒电位仪的输出端口相连的第一端口，以及用于与被保护管道及辅助阳极相连的第二端口，还包括：用于控制第一回路的通断的第一开关模块，第一回路是恒电位仪通过参比测量端口在参比电极的信号输出端口处采集检测信号的电流回路；用于控制第二回路的通断的第二开关模块，第二回路是恒电位仪通过参比测量端口在第二假负载处采集假检测信号的电流回路；第一开关模块和第二开关模块被配置为具有相互关联的工作状态，使得第一回路和第二回路中的一个断开时另一个导通。本公开有助于解决断电测试中恒电位仪工作状态异常的问题，能够提升管道保护系统的可靠性。

Switch circuit, synchronous interrupter and pipeline protection system

The invention relates to a switching circuit, a synchronous interruptor and a pipeline protection system, belonging to the electronic and electrical field. The switching circuit includes a first port for connecting to the output port of the potentiostat and a second port for connecting to the protected pipe and auxiliary anode, and a first switching module for controlling the interruption of the first circuit in which the potentiostat transmits signals at the reference electrode through the reference measuring port. The current loop for collecting the detection signal at the outlet port; the second switch module for controlling the interruption of the second circuit; the second loop is the current loop for collecting the false detection signal by the potentiostat at the second false load through the reference measurement port; the first switch module and the second switch module are configured to have interrelated working conditions The state makes one of the first and second loops disconnect and the other turns on. The present disclosure is helpful to solve the abnormal working state of potentiostat in power cut test, and can improve the reliability of pipeline protection system.

【技术实现步骤摘要】
开关电路、同步中断器和管道保护系统
本公开涉及电子电气领域，特别涉及一种开关电路、同步中断器和管道保护系统。
技术介绍
管道的金属外壁在自然环境中会发生电化学腐蚀，为了保护管道，可以通过向金属持续补充电子来让管道的腐蚀电位移向氧化性较低的电位，使得腐蚀过程的速率降低。相关技术中，恒电位仪被用来向管道补充电子并提供恒定的负电位。相比于其他保护方式而言，该方式具有容易调节、保护范围大、受环境影响小、成本低以及设备寿命长等优点。管道保护工程中，为了得知管道的实际保护效果，需要定期在管道周围检测各项参数，以及时发现和解决保护失效的问题。对于其中的一些检测参数，需要暂时断开恒电位仪的输出来进行获取。然而，检测时的断电很容易引起恒电位仪的工作状态异常，一般表现为恒电位仪在恢复输出时进入自检状态或者出现状态紊乱等等。对于一些周期性自动进行检测的管道保护系统来说，很容易由此引发大范围的异常状况，严重影响管道的实际保护效果。
技术实现思路
本公开提供一种开关电路、同步中断器和管道保护系统，有助于解决断电测试中恒电位仪的工作状态出现异常的问题。第一方面，本公开提供一种开关电路，所述开关电路包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于连接所述恒电位仪的参比测量端口，所述第二端口用于连接参比电极的信号输出端口，所述开关电路还包括：分别连接所述第一端口和所述第二端口的第一开关模块，所述第一开关模块用于控制第一回路的通断，所述第一回路是所述恒电位仪通过所述参比测量端口在所述参比电极的信号输出端口处采集检测信号的电流回路；第一假负载模块，被配置为具有可调节的阻抗；分别连接所述第一端口和所述第一假负载模块的第二开关模块，所述第二开关模块用于控制第二回路的通断，所述第二回路是所述恒电位仪通过所述参比测量端口在所述第一假负载处采集假检测信号的电流回路；其中，所述第一开关模块和所述第二开关模块被配置为具有相互关联的工作状态，使得所述第一回路和所述第二回路中的一个断开时另一个导通。在一种可能的实现方式中，所述恒电位仪具有用于向所述被保护管道提供阴极保护电流的输出端口，所述输出端口包括输出阳极，所述第一假负载模块与所述恒电位仪的输出阳极相连，所述第一假负载模块用于根据调节信号对所述输出阳极处的电压信号进行比例运算，以生成所述假检测信号。在一种可能的实现方式中，所述开关电路还包括：第三端口，用于连接恒电位仪的所述输出端口；第四端口，用于连接被保护管道和辅助阳极中的至少一个；分别连接所述第三端口和所述第四端口的第三开关模块，所述第三开关模块用于控制第三回路的通断，所述第三回路是所述恒电位仪通过所述输出端口向所述被保护管道提供阴极保护电流的回路；第二假负载模块，被配置为具有可调节的阻抗；分别连接所述第三端口和所述第二假负载模块的第四开关模块，所述第四开关模块用于控制第四回路的通断，所述第四回路是所述恒电位仪通过所述输出端口向所述第一假负载提供负载电流的回路；其中，所述第三开关模块和所述第四开关模块被配置为具有相互关联的工作状态，使得所述第三回路和所述第四回路中的一个断开时另一个导通。在一种可能的实现方式中，所述第三端口包括用于与所述恒电位仪的输出端口的阴极相连的阴极端，所述第四端口包括用于与所述被保护管道相连的阴极端，所述第三开关模块分别连接所述第三端口的阴极端和所述第四端口的阴极端。在一种可能的实现方式中，所述第三开关模块和所述第四开关模块各自具有开关控制端；所述第三开关模块和/或所述第四开关模块包括控制开关单元和至少一个功率开关单元，同一模块内的每个所述功率开关单元均经过第一节点与所述控制开关单元相连；其中，所述控制开关单元被配置为在所对应的开关控制端处的电平为有效电平时将所连接的第一节点处的电平置为有效电平；所述至少一个功率开关单元被配置为在所连接的第一节点处的电平为有效电平时导通所述第一回路或者所述第二回路。在一种可能的实现方式中，所述控制开关单元包括第一晶体管，所述功率开关单元包括光耦合器和第二晶体管；其中，所述第一晶体管的栅极连接所对应的开关控制端，所述第一晶体管的源极和漏极中的一个连接所对应的第一节点，另一个连接第一偏置电压线；所述光耦合器的接收侧的两个端子分别连接第二偏置电压线和所对应的第一节点，所述光耦合器的发送侧的两个端子分别连接第三偏置电压线和所述第二晶体管的栅极；所述第二晶体管的源极和漏极中的一个与所述第三端口相连，另一个与所述第四端口或者所述第一假负载模块相连。在一种可能的实现方式中，所述开关电路还包括用于连接第一开关控制信号的第五端口，以及用于连接第二开关控制信号的第六端口，所述第一开关控制信号与所述第二开关控制信号彼此反相；所述第一开关模块和所述第二开关模块各自具有开关控制端，所述第一开关模块的开关控制端和所述第二开关模块的开关控制端分别连接所述第五端口和所述第六端口中的一个。在一种可能的实现方式中，所述第一端口和所述第二端口各自包括阳极端和阴极端，所述第二假负载模块具有正极端和负极端；所述第一开关模块包括第一开关单元和第二开关单元，所述第一开关单元分别连接所述第一端口的阳极端和所述第二端口的阳极端，所述第二开关单元分别连接所述第一端口的阴极端和所述第二端口的阴极端；所述第二开关模块包括第三开关单元和第四开关单元，所述第三开关单元分别连接所述第一端口的阳极端和所述第二假负载模块的正极端，所述第四开关单元分别连接所述第一端口的阴极端和所述第二假负载模块的负极端。第二方面，本公开还提供了一种同步中断器，所述同步中断器包括上述第一方面所述的任意一种开关电路。第三方面，本公开还提供了一种管道保护系统，所述管道保护系统包括至少一个上述任意一种的同步中断器。由上述技术方案可知，基于开关电路所具有的结构，本公开能够利用第一开关模块和第二开关模块的通断控制，来让恒电位仪在断电测试时采用假检测信号代替实际的检测信号提供给恒电位仪的参比测量端口，从而在此期间内利用第二假负载模块维持恒电位仪的反馈系统的正常工作，避免恒电位仪因反馈系统状态异常而引起的工作状态异常，有助于解决断电测试中恒电位仪的工作状态出现异常的问题，提升管道保护系统的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本公开一个实施例提供的一种管道保护系统的主体结构示意图；图2是本公开一个实施例提供的开关电路的结构框图；图3是本公开又一实施例提供的开关电路的结构框图；图4A至图4C是本公开一个实施例提供的第三开关模块的结构示意图；图5是本公开一个实施例提供的一种管道保护系统的结构框图；图6是本公开一个实施例提供的第四开关模块的电路结构图；图7是本公开一个实施例提供的第三开关模块的电路结构图；图8是本公开一个实施例提供的第一假负载模块的电路结构图；图9是本公开一个实施例提供的第二假负载模块的电路结构图。具体实施方式为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。图1是本公开一个实施例提供的一种管道保护系统的主体结构示意图。参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关电路，其特征在于，所述开关电路包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于连接恒电位仪的参比测量端口，所述第二端口用于连接参比电极的信号输出端口，所述开关电路还包括：分别连接所述第一端口和所述第二端口的第一开关模块，所述第一开关模块用于控制第一回路的通断，所述第一回路是所述恒电位仪通过所述参比测量端口在所述参比电极的信号输出端口处采集检测信号的电流回路；第一假负载模块，被配置为具有可调节的阻抗；分别连接所述第一端口和所述第一假负载模块的第二开关模块，所述第二开关模块用于控制第二回路的通断，所述第二回路是所述恒电位仪通过所述参比测量端口在所述第一假负载处采集假检测信号的电流回路；其中，所述第一开关模块和所述第二开关模块被配置为具有相互关联的工作状态，使得所述第一回路和所述第二回路中的一个断开时另一个导通。

【技术特征摘要】
1.一种开关电路，其特征在于，所述开关电路包括第一端口和第二端口，所述第一端口用于连接恒电位仪的参比测量端口，所述第二端口用于连接参比电极的信号输出端口，所述开关电路还包括：分别连接所述第一端口和所述第二端口的第一开关模块，所述第一开关模块用于控制第一回路的通断，所述第一回路是所述恒电位仪通过所述参比测量端口在所述参比电极的信号输出端口处采集检测信号的电流回路；第一假负载模块，被配置为具有可调节的阻抗；分别连接所述第一端口和所述第一假负载模块的第二开关模块，所述第二开关模块用于控制第二回路的通断，所述第二回路是所述恒电位仪通过所述参比测量端口在所述第一假负载处采集假检测信号的电流回路；其中，所述第一开关模块和所述第二开关模块被配置为具有相互关联的工作状态，使得所述第一回路和所述第二回路中的一个断开时另一个导通。2.根据权利要求1所述的开关电路，其特征在于，所述恒电位仪具有用于向所述被保护管道提供阴极保护电流的输出端口，所述输出端口包括输出阳极，所述第一假负载模块与所述恒电位仪的输出阳极相连，所述第一假负载模块用于根据调节信号对所述输出阳极处的电压信号进行比例运算，以生成所述假检测信号。3.根据权利要求2所述的开关电路，其特征在于，所述开关电路还包括：第三端口，用于连接恒电位仪的所述输出端口；第四端口，用于连接被保护管道和辅助阳极中的至少一个；分别连接所述第三端口和所述第四端口的第三开关模块，所述第三开关模块用于控制第三回路的通断，所述第三回路是所述恒电位仪通过所述输出端口向所述被保护管道提供阴极保护电流的回路；第二假负载模块，被配置为具有可调节的阻抗；分别连接所述第三端口和所述第二假负载模块的第四开关模块，所述第四开关模块用于控制第四回路的通断，所述第四回路是所述恒电位仪通过所述输出端口向所述第一假负载提供负载电流的回路；其中，所述第三开关模块和所述第四开关模块被配置为具有相互关联的工作状态，使得所述第三回路和所述第四回路中的一个断开时另一个导通。4.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，所述第三端口包括用于与所述恒电位仪的输出端口的阴极相连的阴极端，所述第四端口包括用于与所述被保护管道相连的阴极端，所述第三开关模块分别连接所述第三端口的阴极端和所述第四端口的阴极端。5.根据权利要求3所述的开关电路，其特征在于，所述第三开关模块和...

【专利技术属性】
技术研发人员：史汉宸，张文艳，刘良果，罗敏，侯胜，熊娟，周凤山，李琦，李晓霜，赵红娱，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11