CN108149257B - 海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海上导管架平台用外加电流阴极保护检测控制系统，包括：多路阳极控制单元，每套阳极控制单元内嵌嵌入式程序以及以通讯接口，多路阳极控制单元与主控制台程序进行通讯，组成多路阳极控制单元监测控制网络。本发明通过独立的监控网络与主控台服务进行通信，维护人员直接对阳极控制模块进行检测，控制和维护。本发明可在无任何用户操作的情况下，智能记录受保护设备的有效监测信息，根据预设频率进行历史数据存储。

Description

海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统

技术领域

本发明涉及远程监控技术领域，尤其涉及一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统。

背景技术

我国有数百座海上石油平台，为了降低开发成本，很多平台面临需要延长服役的紧迫需求，而延长阴极保护服役年限的技术却被国外公司垄断，存在着成本高、工期长，运行维护遇到问题无法及时解决等问题，甚至对水下国土安全存在安全隐患。

现有监控系统存在系统非模块化设计，无法组成监控网络，监测信息单一，且功能简单，对维护人员的后期维护设置了很大的障碍的问题。

发明内容

本发明提供一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统，以克服上述技术问题。

本发明一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统，包括：

监测控制终端、数据中心服务器、多个阳极、多路阳极控制单元、多个参比电极以及多个采集模块；

所述监测控制终端：包括数据监测模块、阳极控制单元控制模块；

所述数据监测模块，用于接收多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电极的电位值以及多个采集模块采集的所述多路阳极控制单元内部的温度，并存储所述电压值和电流值、电位值以及温度，用于采用折线图显示不同时间点对应的历史数据；

所述阳极控制单元控制模块，用于根据所述电位值判断导管架的工作状态，所述工作状态包括：过保护或者欠保护，并结合所述参比电极与所述阳极分布的位置，对所述阳极对应的阳极控制单元进行恒压或恒流控制；

所述数据中心服务器，用于接收所述阳极控制单元控制模块发送的所述多路阳极控制单元恒压或恒流控制过程中的电压值、电流值，并向所述多路阳极控制单元转发调整电压值、电流值，定时采集并存储多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电极的电位值；

所述多路阳极控制单元：用于为所述多个阳极进行恒压或者恒流控制、并采集所述多个阳极电流值或者电压值。

进一步地，所述监测控制终端，还包括：

所述数据分析模块，用于接收所述数据中心服务器发送的电压值、电流值和电位值，根据查询条件对所述电压值、电流值和电位值 进行查询、统计以及导出，所述查询条件为时间、监测电位/输出电流/输出电压以及监测点/ 控制路。

进一步地，所述监测控制终端，还包括：

数据统计模块：用于根据所述数据分析模块的查询结果统计某时间段内的电压值/电流值/电位值的最大值、最小值或者平均值。

进一步地，所述监测控制终端，还包括：

数据导出模块，用于导出所述统计结果。

进一步地，所述监测控制终端，还包括：

三维展示模块，用于根据海上导管架平台三维模拟图形与实际测算的参比电极的坐标与电位数值以及所述阳极的坐标与电流数值相结合，显示整个导管架的电位云图与电流云图。

本发明系统按照模块化设计，多路模块组成监控通信网络，可对整个导管架平台进行多方位的数据采集。充分有效的电位以及电流信息可进行实时显示以及历史存储。且按照不同的安全等级设计权限安全机制，维护人员可安全方便的操作本发明所述的外加电流阴极保护监控系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统结构示意图；

图2为本发明监测控制终端结构示意图；

图3为本发明监测控制终端另一结构示意图；

图4为本发明监测控制终端另一结构示意图；

图5为本发明监测控制终端另一结构示意图；

图6为本发明监测控制终端另一结构示意图‘

图7为本发明海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统电位云图与电流云图示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统结构示意图，如图1所示，本实施例系统可以包括：

监测控制终端101、数据中心服务器102、多个阳极103、多路阳极控制单元104、多个参比电极105以及多个采集模块106；

如图2所示，所述监测控制终端：包括数据监测模块201、阳极控制单元控制模块202；

所述数据监测模块，用于接收多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电极的电位值以及多个采集模块采集的所述多路阳极控制单元内部的温度，并存储所述电压值和电流值、电位值以及温度，用于采用折线图显示不同时间点对应的历史数据；

所述阳极控制单元控制模块，用于根据所述电位值判断导管架的工作状态，所述工作状态包括：过保护或者欠保护，并结合所述参比电极与所述阳极分布的位置，对所述阳极对应的阳极控制单元进行恒压或恒流控制；

所述数据中心服务器，用于接收所述阳极控制单元控制模块发送的所述多路阳极控制单元恒压或恒流控制过程中的电压值、电流值，并向所述多路阳极控制单元转发调整电压值、电流值，定时采集并存储多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电极的电位值；

所述多路阳极控制单元：用于为所述多个阳极进行恒压或者恒流控制、并采集所述多个阳极电流值或者电压值。

具体而言，本实施例中数据监测模块接收多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电机的电位值以及采集模块所采集的阳极控制单元内部的温度。该电压值和电流值反映了阳极的工作状态，电位值反映了导管架的被保护状态，该温度关系系统的安全性，若温度过高影响系统中设备运行，并存储该些实时数据，用于查看历史数据时读取并采用折线图对应不同时间点显示。从而完成系统的监视工作。

监测控制终端的阳极控制单元控制模块根据电位值与阈值的比较判断导管架的处于过保护或者欠保护状态，控制阳极对应的阳极控制单元进行恒压或者恒流控制，进而实现改变导管架的工作状态。

本发明的监测控制终端可以实现陆地上多客户端监控，不需要所有的信息都要通过在中控室的服务器进行监测。对海上导管架平台的设备维护不受时间以及天气的情况的影响。避免了在平台上相对危险的环境里，获取所有的报告数据都要相关技术人员在中控室完成。

本发明系统按照模块化设计，多路模块组成监控通信网络，可对整个导管架平台进行多方位的数据采集。充分有效的电位以及电流信息可进行实时显示以及历史存储。且按照不同的安全等级设计权限安全机制，维护人员可安全方便的操作本发明所述的外加电流阴极保护监控系统。可对海上导管架的不同位置进行精确外加电流的控制，维护人员只需要通过监测控制终端进行远程操控，且即使任意一路的阳极控制模块异常，不会影响整个系统对导管架平台的保护效用。

外加电流阴极保护监控系统在中控室进行服务器端部署，维护人员不仅可以在中控室对系统进行远程监控，同时可以在海上平台的任意接通局域网的电脑中进行远程监控操作，且可以多人同时安全操作，极大地提高了监控和维护的实时性，更便于对外加电流阴极保护监控系统对信息进行采集，记录和分析。

本发明的外加电流阴极保护监控系统同时具备了VPN网络的功能，除了在平台的任意局域网内的电脑可进行实时监控外，还可以对在平台以外的任何连接了Internet的终端进行远程监控，通过在陆地终端与海上平台构建起虚拟VPN网络，在任何可连接Internet网络的区域对海上平台的信息进行监控，分析。

如图3所示，本实施例监测控制终端在图2所示的基础之上，还包括：

所述数据分析模块203，用于接收所述数据中心服务器发送的电压值、电流值和电位值，根据查询条件对所述电压值、电流值和电位值 进行查询、统计以及导出，所述查询条件为时间、监测电位/输出电流/输出电压以及监测点/控制路。

如图4所示，本实施例监测控制终端在图3所示的基础之上，还包括：

数据统计模块204：用于根据所述数据分析模块的查询结果统计某时间段内的电压值/电流值/电位值的最大值、最小值或者平均值。

具体来说，本实施例的监测控制终端，对于整个外加电流系统不仅仅是只读状态，通过查询条件可以对接收到的数据中心服务器发送的电压值、电流值和电位值进行查询，该查询条件为时间、参比电极或者多路控制单元，获得监测的电位或者电流或者电压。从而实现了出现故障后，平台的维护人员可以根据查询后的结果制定解决措施，对系统进行维护施工。大大提高了工作效率。

如图5所示，本实施例监测控制终端在图4所示的基础之上，还包括：

数据导出模块205，用于导出所述统计结果。

具体而言，本实施例的监测控制终端可以将统计结果通过数据导出模块导出，从而可以对统计结果进行更为全面的整理和分析。

如图6所示，本实施例监测控制终端在图2所示的基础之上，所述监测控制终端，还包括：

三维展示模块601，用于根据海上导管架平台三维模拟图形与实际测算的参比电极的坐标与电位值以及所述阳极的坐标与电流值相结合，得到整个导管架的电位云图与电流云图。

具体而言，如图7所示，本实施例的海上导管架平台三维模拟图形中包括：多个阳极、多个参比电极。可以分别在不同角度查看海上导管架平台，并且可以放大和缩小。将实际测算的多个阳极和多个参比电极的坐标与数据监测模块接收的电位值和电流值相结合，并根据该些电位值和电流值得到整个导管架的电位云图与电流云图。例如，电流密度为1000A/㎡，图中海上导管架平台显示为橙色，电流密度为111A/㎡，图中海上导管架平台显示为绿色，电流密度为-777A/㎡，图中海上导管架平台显示为蓝色。从而更加直观的监测海上导管架平台。

本发明通过独立的监控网络与主控台服务进行通信，维护人员直接对阳极控制模块进行检测，控制和维护。本发明可在无任何用户操作的情况下，智能记录受保护设备的有效监测信息，根据预设频率进行历史数据存储，且本发明提供对自动存储的数据进行分析，支持以年，季度，月份，天为单位的数据回放，图表结合显示数据趋势走向，透视图方式显示不同角度的数据状态，通过不同的维度与粒度展示系统的整体的运行健康状态进而达到对故障风险进行评估的作用。对于发生的系统故障可发出实时预警，在最短时间内准确展示系统故障信息，最大限度缩减维护人员的故障处理时间。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统，其特征在于，包括：

监测控制终端、数据中心服务器、多个阳极、多路阳极控制单元、多个参比电极以及多个采集模块；

所述监测控制终端：包括数据监测模块、阳极控制单元控制模块；

所述数据监测模块，用于接收多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电极的电位值以及多个采集模块采集的所述多路阳极控制单元内部的温度，并存储所述电压值和电流值、电位值以及温度，用于采用折线图显示不同时间点对应的历史数据；

所述阳极控制单元控制模块，用于根据所述电位值判断导管架的工作状态，所述工作状态包括：过保护或者欠保护，并结合所述参比电极与所述阳极分布的位置，对所述阳极对应的阳极控制单元进行恒压或恒流控制；

所述数据中心服务器，用于接收所述阳极控制单元控制模块发送的所述多路阳极控制单元恒压或恒流控制过程中的电压值、电流值，并向所述多路阳极控制单元转发调整电压值、电流值，定时采集并存储多路阳极控制单元的电压值和电流值、多个参比电极的电位值；

所述多路阳极控制单元：用于为所述多个阳极进行恒压或者恒流控制、并采集所述多个阳极电流值或者电压值；

所述监测控制终端，还包括：

三维展示模块，用于根据海上导管架平台三维模拟图形与实际测算的参比电极的坐标与电位值以及所述阳极的坐标与电流值相结合，并根据该些电位值和电流值得到整个导管架的电位云图与电流云图，显示整个导管架的电位云图与电流云图。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述监测控制终端，还包括：

数据分析模块，用于接收所述数据中心服务器发送的电压值、电流值和电位值，根据查询条件对所述电压值、电流值和电位值进行查询、统计以及导出，所述查询条件为监测点的时间或者监测电位或者输出电流或者输出电压。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述监测控制终端，还包括：

数据统计模块：用于根据所述数据分析模块的查询结果统计某时间段内的电压值或者电流值或者电位值的最大值、最小值或者平均值。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述监测控制终端，还包括：

数据导出模块，用于导出所述统计结果。

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