CN111663141B - 天然气管道强制电流阴极保护检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，包括恒电位仪(1)，恒电位仪(1)的参比连接端连接有第一参比电极(11)，还包括移动式恒电位装置(2)和切换装置(3)，移动式恒电位装置(2)无线连接切换装置(3)控制其开关，恒电位仪(1)的输出阴极端经切换装置(3)的第一常闭开关连接天然气管道(4)，恒电位仪(1)的输出阳极端经切换装置(3)的第二常闭开关连接第一阳极(12)，所述移动式恒电位装置(2)用于向天然气管道(4)施加阴极保护电压。本发明提供了一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，用于配合现有的恒电位仪进行故障排查。
Description
技术领域
本发明涉及天然气设备技术领域，特别是涉及一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统。
背景技术
管道阴极保护是延长埋地金属燃气管道使用寿命、保障管道安全运营的重要措施。
现有天然气管道多采用强制电流阴极保护法，通过恒电位仪对天然气管道施加强制阴极电流，使天然气管道与阳极地床之间的电位处于-0.85V至-1.25V之间，防止天然气管道被土壤腐蚀，如果高于-0.85V，阴极保护作用减弱，达不到保护效果，小于-1.25V，天然气管道容易从土壤中置换出氢气，使管道保护层脱落。
现有的恒电位仪通过电缆与管道、参比电极以及阳极相连，恒电位仪与管道、参比电极以及阳极的连接电缆在长期使用过程中，容易发生腐蚀、接触不良等故障，由于一台恒电位仪需要对距离较长的管道施加阴极保护，上述故障很容易造成管道远端的检测电压偏差过大，达不到保护要求；
另外，对于现有天然气管道的保护电位检测，多采用阴极保护监测桩，阴极保护监测桩也通过电缆与管道、参比电极等相连，在长期使用过程中，也容易发生腐蚀、接触不良等故障；也容易造成管道的电压检测偏差过大，无法判断管道电压是否在阴极保护电压范围之内；
另外，天然气管道本身的腐蚀严重，也容易造成天然气管道电阻增加，容易造成管道远端的检测电压偏差过大，达不到保护要求。
因此，造成管道检测电压偏差过大的原因较多。
现有技术的缺陷是，现有的恒电位仪固定设置，不方便移动，在上述故障的排查过程中，缺少一种移动式恒电位装置配合现有的恒电位仪进行故障排查。
发明内容
有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，用于配合现有的恒电位仪进行故障排查。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，包括恒电位仪，恒电位仪的参比连接端连接有第一参比电极，其关键在于，还包括移动式恒电位装置和切换装置，移动式恒电位装置无线连接切换装置控制其开关，恒电位仪的输出阴极端经切换装置的第一常闭开关连接天然气管道，恒电位仪的输出阳极端经切换装置的第二常闭开关连接第一阳极，所述移动式恒电位装置用于向天然气管道施加阴极保护电压。
天然气管道、第一阳极、第一参比电极均埋设于地下。
上述结构设置的效果为，当管道的阴极电位出现偏差过大时，用户通过移动式恒电位装置向切换装置发送指令，切换装置的第一常闭开关和第二常闭开关断开；
恒电位仪的输出阴极端与天然气管道断开，恒电位仪的输出阳极端与第一阳极断开。恒电位仪短暂停用。
移动式恒电位装置再通过某个阴极保护检测桩向天然气管道施加阴极保护电压，如果在其它各个阴极保护检测桩检测点的检测电压均正常，说明恒电位仪与天然气管道、第一阳极、第一参比电极的连接出现了故障，由于移动式恒电位装置是可以移动的，因此，可以在各个不同的检测点即阴极保护检测桩处施加阴极保护电压。
如果在某个检测点施加检测电压，该检测点附近阴极保护检测桩检测电压出现异常，比如，与施加在其它检测点时，附近的阴极保护检测桩的电压明显不同，说明该阴极保护检测桩与天然气管道、第二阳极、第二参比电极的连接出现了故障。
如果天然气管道中部出现了腐蚀断裂问题，则在腐蚀故障点的前部检测电压正常，后部检测电压不正常。
移动式恒电位装置向天然气管道施加阴极保护电压的时间是短暂的，一是可以是减小移动式恒电位装置的功率，二是不影响天然气管道的阴极保护效果，只用于故障检测。
阴极保护检测桩连接有无线GPRS检测仪，无线GPRS检测仪用于向网络平台发送检测电压数据，阴极保护检测桩连接有天然气管道、第二阳极、第二参比电极。
通过上述的结构设置，移动式恒电位装置能配合现有的恒电位仪进行故障排查。
所述切换装置包括单片机以及继电器，单片机连接有第一通讯模块，单片机经开关三极管连接继电器的线圈控制其通断电，继电器设置有所述的第一常闭开关和第二常闭开关。
上述结构设置的效果为：第一通讯模块用于连接移动式恒电位装置接收开关指令，然后，通过开关三极管控制继电器的线圈通断电，通过继电器设置的第一常闭开关和第二常闭开关控制恒电位仪的开关。
所述移动式恒电位装置设置有恒电位电路，所述恒电位电路包括蓄电池直流电源、中心控制单元、驱动单元、IGBT逆变模块、高频隔离电压单元、高频整流单元、输出滤波及采样单元；
蓄电池直流电源为中心控制单元、驱动单元、IGBT逆变模块供电；
中心控制单元经参比信号隔离放大单元连接有参比输入单元；
中心控制单元获取参比输入单元的参比信号和输出滤波及采样单元的反馈信号，经驱动单元控制IGBT逆变模块输出交流信号，交流信号经高频隔离电压单元隔离变压之后输出给高频整流单元，高频整流单元将交流信号转换成直流信号，然后经输出滤波及采样单元输出直流信号；
中心控制单元还连接有输入及显示单元；
中心控制单元还连接有第二通讯模块。第二通讯模块无线连接切换装置的第一通讯模块。
蓄电池直流电源将蓄电池的电能输出稳定的直流电压；
驱动单元用于连接中心控制单元获取控制信号并输出PWM控制信号，通过PWM控制信号直接控制IGBT逆变模块，将蓄电池直流电源输出的直流电压转换为高频交流，并通过控制开—关时间控制输出交流电压；
高频隔离电压单元设置有隔离变压器，用高频变压器完成输入与输出的隔离，保证用电安全，同时得到需要的电压等级。
高频整流单元将高频交流变换为高频直流信号。
输出滤波及采样单元将高频脉动直流净化为高质量的直流信号。同时完成输出电压和电流的采样，反馈到中心控制单元；
中心控制单元获取参比输入单元的参比信号和输出滤波及采样单元的反馈信号生成控制信号发送给驱动单元。
输出滤波及采样单元用于连接天然气管道、第二阳极。
参比输入单元用于连接第二参比电极。
输入及显示单元用于完成控制方式，电位、电流的设定，开、关机控制，运行状态显示，包括电源显示、运行显示、移动式恒电位装置的故障显示。
所述蓄电池直流电源设置有蓄电池，蓄电池连接有充放电电路，蓄电池经充电开关SQ1连接有至少两个储能电容，储能电容经放电开关SQ2连接IGBT逆变模块为其供电；中心控制单元设置有微处理器，所述充电开关SQ1和放电开关SQ2均为电子开关，微处理器控制充电开关SQ1和放电开关SQ2的开关。
通过上述的电路设置，蓄电池经充电开关SQ1逐个为储能电容充电，将电能保存在储能电容中，当移动式恒电位装置通过放电按钮发出测试指令时，多个储能电容的电量经放电开关SQ2一起放出，有利于提高移动式恒电位装置的供电能力，其中，多个储能电容以串联和并联的方式连接。
所述移动式恒电位装置还设置有支架，支架的底部设置有滚轮。上述结构设置的效果为，方便推动移动式恒电位装置的转移。
所述支架上还设置有漏气检测收集装置，所述漏气检测收集装置包括竖直设置在支架上的安装杆，安装杆的下端固定设置有下端盖，安装杆的上端固定设置有上端盖，下端盖和上端盖之间通过连接管相连，形成容纳收集气体的容纳空间，所述下端盖经第一电磁阀连接有抽气风机，上端盖连接有第二电磁阀；
所述上端盖还固定设置有甲烷传感器；甲烷传感器的探头深入容纳空间；
中心控制单元设置有微处理器，甲烷传感器、第一电磁阀、抽气风机、第二电磁阀均通过连接线缆与微处理器相连。
天然气管道会因为长期的腐蚀而出现漏气的情况，对于轻微的漏气，由于漏气量太小，并且埋设于地下，逸出地面之后，往往容易被风刮走，不容易检测。
本装置在检测之前，先通过连接插头将甲烷传感器、第一电磁阀、抽气风机、第二电磁阀与微处理器相连接。
采用上述的漏气检测收集装置，当通过漏气检测开关向微处理器发出检测指令时，微处理器将第一电磁阀第二电磁阀打开，微处理器然后控制抽气风机鼓风，吸取地表的气体，然后关闭第一电磁阀第二电磁阀和抽气风机。
微处理器延时等待，由于甲烷的密度较低，会逐渐上浮到连接管的顶部，使连接管顶部甲烷的密度升高，然后微处理器再通过甲烷传感器检测连接管顶部的甲烷含量，有利于提高甲烷传感器的检测灵敏度。
通过支架推动漏气检测收集装置沿天然气管道的线路行走，可检测天然气管道沿线是否存在漏气。
所述连接管为弹性橡胶管，下端盖上设置有吸附筒，吸附筒的上端伸入容纳空间，吸附筒的外壁设置有吸附孔，所述吸附筒内设置有装有吸收氧气的物质，吸附筒的下端与下端盖密封可拆卸连接。吸附筒的上端开口。
所述吸收氧气的物质为钠块，也可以采用其它易吸收氧气的物质。
吸附筒通过管螺纹可拆卸地安装在下端盖上，方便吸收氧气的物质更换。
通过上述的结构设置，抽气风机抽取地表的气体进入弹性橡胶管，然后关闭第二电磁阀，使弹性橡胶管充满采集气体而膨胀，关闭第一电磁阀，通过吸附筒内的钠块吸收氧气，弹性橡胶管收缩，由于氧气含量占空气的21％，将空气中的氧气吸附以后，弹性橡胶管内的甲烷气体密度变大，然后微处理器通过甲烷传感器检测连接管顶部的甲烷含量，有利于提高甲烷传感器的检测灵敏度。
所述支架设置有支撑板，支撑板设置有水平仪，支撑板的两端均设置有高度调节支座，所述支架上水平安装有第一丝杆螺母机构，移动式恒电位装置的主机可拆卸地安装在第一丝杆螺母机构的第一螺母上；
第一丝杆螺母机构的第一丝杠连接有步进电机；
中心控制单元设置有微处理器，微处理器经步进电机驱动模块连接该步进电机；
步进电机驱动移动式恒电位装置的主机在第一丝杆螺母机构上水平匀速往复移动；
移动式恒电位装置的主机底部设置有微波探测装置，微波探测装置与微处理器相连；微处理器通过微波探测装置发送微波信号，通过微波探测装置获取天然气管道反射的微波信号计算天然气管道的距离信息，通过检测距离信息的偏差和波形判断天然气管道的腐蚀情况。
通过上述的结构设置，将支架放置于地面上，通过水平仪观察支架的水平状况，通过高度调节支座调节支撑板为水平状态。
微处理器通过微波探测装置发送微波信号，检测天然气管道反射的微波信号计算天然气管道的距离信息；通过步进电机驱动微波探测装置在支架的两端检测，寻找到天然气管道距离微波探测装置距离小于相应的误差阈值的两点；
通过步进电机驱动微波探测装置在第一丝杆螺母机构上水平匀速往复移动；检测天然气管道是否有腐蚀漏洞，如果在支架的两端范围内有漏洞，该漏洞的检测距离明显大于其支架两端的检测距离。
还可以通过微波探测装置获取支架的一端到另一端的整个天然气管道距离检测数据波形，求取平均值，然后计算检测数据相对于平均值的偏差，初步判断管道的腐蚀状况，检测数据相对于平均值的波形变化越大，腐蚀越严重。偏差变化越小，或者说检测波形越平缓，则腐蚀情况较轻。
所述支架上竖直安装有第二丝杆螺母机构，第二丝杆螺母机构的第二丝杠连接有手轮；第一丝杆螺母机构水平安装在第二丝杆螺母机构的第二螺母上。
上述结构设置的效果为，通过手轮调节第二丝杆螺母机构，可以调节移动式恒电位装置的高度，对于不同的地点，天然气管道的深度可能不一样，有的是1米，有的是0.5米，通过上述的机构，可以调节天然气管道距离微波探测装置的距离，比如为1米，有利于比较两地天然气管道的腐蚀状况。
所述高度调节支座包括底盘、套筒和滑柱，套筒竖直设置在底盘的中心，滑柱的下端滑动插装在套筒内，并通过锁紧螺钉固定在套筒上，滑柱的上端通过铰轴与支撑板的底部连接。
放松锁紧螺钉，可以调节滑柱的高度，从而调节支架两端的高度，使支撑板位于水平状态，旋紧锁紧螺钉。
显著效果:本发明提供了一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，用于配合现有的恒电位仪进行故障排查。
附图说明
图1为本发明的结构图；
图2为切换装置的电路模块图；
图3为切换装置的电路图；
图4为恒电位电路的电路模块图；
图5为移动式恒电位装置的第一种使用状态图；
图6为漏气检测收集装置的结构图；
图7为移动式恒电位装置的第二种使用状态图；
图8为图7的俯视图；
图9为移动式恒电位装置的第三种使用状态图；
图10为漏气检测收集装置和微波探测装置的电路模块图；
图11为步进电机驱动模块的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图11所示，一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，包括恒电位仪1，恒电位仪1的参比连接端连接有第一参比电极11，其关键在于，还包括移动式恒电位装置2和切换装置3，移动式恒电位装置2无线连接切换装置3控制其开关，恒电位仪1的输出阴极端经切换装置3的第一常闭开关连接天然气管道4，恒电位仪1的输出阳极端经切换装置3的第二常闭开关连接第一阳极12，所述移动式恒电位装置2用于向天然气管道4施加阴极保护电压。
天然气管道4、第一阳极12、第一参比电极11均埋设于地下。
上述结构设置的效果为，当管道的阴极电位出现偏差过大时，用户通过移动式恒电位装置2向切换装置3发送指令，切换装置3的第一常闭开关和第二常闭开关断开；
恒电位仪1的输出阴极端与天然气管道4断开，恒电位仪1的输出阳极端与第一阳极12断开。恒电位仪1短暂停用。
移动式恒电位装置2再通过某个阴极保护检测桩6向天然气管道4施加阴极保护电压，如果在其它各个阴极保护检测桩6检测点的检测电压均正常，说明恒电位仪1与天然气管道4、第一阳极12、第一参比电极11的连接出现了故障，由于移动式恒电位装置2是可以移动的，因此，可以在各个不同的检测点即阴极保护检测桩6施加阴极保护电压。
如果在某个检测点N施加检测电压，该检测点附近比如N+1位置处阴极保护检测桩6检测电压出现异常，N-1位置处正常，与施加在其它检测点N+5时，附近的N+6、N+4处阴极保护检测桩6的电压明显不同，说明该N+1位置处阴极保护检测桩6与天然气管道4、第二阳极61、第二参比电极62的连接出现了故障，采用比较排除方法。
如果天然气管道4中部出现了腐蚀断裂问题，则在腐蚀故障点的前部检测电压正常，后部检测电压不正常。
移动式恒电位装置2向天然气管道4施加阴极保护电压的时间是短暂的，一是可以是减小移动式恒电位装置2的功率，二是不影响天然气管道4的阴极保护效果，只用于故障检测。
阴极保护检测桩6连接有无线GPRS检测仪，无线GPRS检测仪用于向网络平台发送检测电压数据。
通过上述的结构设置，移动式恒电位装置2能配合现有的恒电位仪进行故障排查。
恒电位仪1与第一参比电极11的连接也是可以通过切换装置3的常闭开关进行通断控制的。
如图2和图3所示，所述切换装置3包括单片机31以及继电器，单片机31连接有第一通讯模块32，单片机31经开关三极管连接继电器的线圈控制其通断电，继电器设置有所述的第一常闭开关和第二常闭开关。第一通讯模块32为GSM模块。
上述结构设置的效果为：第一通讯模块32用于连接移动式恒电位装置2接收开关指令，然后，通过开关三极管控制继电器的线圈通断电，通过继电器设置的第一常闭开关和第二常闭开关控制恒电位仪1的开关。
如图4所示，所述移动式恒电位装置2设置有恒电位电路，所述恒电位电路包括蓄电池直流电源21、中心控制单元22、驱动单元23、IGBT逆变模块24、高频隔离电压单元25、高频整流单元26、输出滤波及采样单元27；
蓄电池直流电源21为中心控制单元22、驱动单元23、IGBT逆变模块24供电；
中心控制单元22经参比信号隔离放大单元221连接有参比输入单元222；
中心控制单元22获取参比输入单元222的参比信号和输出滤波及采样单元27的反馈信号，经驱动单元23控制IGBT逆变模块24输出交流信号，交流信号经高频隔离电压单元25隔离变压之后输出给高频整流单元26，高频整流单元26将交流信号转换成直流信号，然后经输出滤波及采样单元27输出直流信号；
中心控制单元22还连接有输入及显示单元28；
中心控制单元22还连接有第二通讯模块29，第二通讯模块29无线连接第一通讯模块32。
所述蓄电池直流电源21并联有交直流转换电源210，所述交直流转换电源210包括电网输入单元、工频整流单元以及输入滤波单元，电网输入单元用于连接交流电，工频整流单元将交流电变为脉动直流电，输入滤波单元用于将脉动直流电转换为稳定的直流电压，蓄电池直流电源21和交直流转换电源221通过切换开关SB连接IGBT逆变模块24为其供电。
对于设置有交流电源的地区，可以通过上述电路连接交流电源，为IGBT逆变模块24供电，交直流转换电源210还可以为蓄电池直流电源21充电。
所述蓄电池直流电源21设置有蓄电池211，蓄电池211连接有充放电电路212，蓄电池211经充电开关SQ1连接有至少两个储能电容213，储能电容213经放电开关SQ2连接IGBT逆变模块24为其供电；中心控制单元22设置有微处理器220，所述充电开关SQ1和放电开关SQ2均为电子开关，微处理器220控制充电开关SQ1和放电开关SQ2的开关。
如图5所示，所述移动式恒电位装置2还设置有支架5。支架5的底部设置有滚轮。上述结构设置的效果为，方便推动移动式恒电位装置2的转移。
如图5、图6所示，所述支架5上还设置有漏气检测收集装置7，所述漏气检测收集装置7包括竖直设置在支架5上的安装杆71，安装杆71的下端固定设置有下端盖72，安装杆71的上端固定设置有上端盖73，下端盖72和上端盖73之间通过连接管74相连，形成容纳收集气体的容纳空间，所述下端盖72经第一电磁阀721连接有抽气风机722，上端盖73连接有第二电磁阀731；
所述上端盖73还固定设置有甲烷传感器75；甲烷传感器75的探头深入容纳空间；
中心控制单元22设置有微处理器220，甲烷传感器75、第一电磁阀721、抽气风机722、第二电磁阀731均通过连接线缆与微处理器220相连。
天然气管道4会因为长期的腐蚀而出现漏气的情况，对于轻微的漏气，由于漏气量太小，并且埋设于地下，逸出地面之后，往往容易被风刮走，不容易检测。
本装置在检测之前，先通过连接插头将甲烷传感器75、第一电磁阀721、抽气风机722、第二电磁阀731与微处理器220相连接。
采用上述的漏气检测收集装置7，当通过漏气检测开关向微处理器220发出检测指令时，微处理器220将第一电磁阀721第二电磁阀731打开，微处理器220然后控制抽气风机722鼓风，吸取地表的气体，然后关闭第一电磁阀721第二电磁阀731和抽气风机722。
微处理器220延时等待，由于甲烷的密度较低，会逐渐上浮到连接管74的顶部，然后微处理器220通过甲烷传感器75检测连接管74顶部的甲烷含量，有利于提高甲烷传感器75的检测灵敏度。
通过支架5推动漏气检测收集装置7沿天然气管道4的线路行走，可检测天然气管道4沿线是否存在漏气。
抽气风机722的抽气管连接有一个倒置的漏斗7221，漏斗7221的大端朝向地面，用于吸取地面的气体。
所述连接管74为弹性橡胶管，下端盖72上设置有吸附筒76，吸附筒76的上端伸入容纳空间，吸附筒76的外壁设置有吸附孔，所述吸附筒76内设置有钠块77。
通过上述的结构设置，抽气风机722抽取地表的气体进入弹性橡胶管，然后关闭第二电磁阀731，使弹性橡胶管充满采集气体而膨胀，关闭第一电磁阀721，通过吸附筒76内的钠块77吸收氧气，弹性橡胶管收缩，弹性橡胶管内的甲烷气体密度变大，然后微处理器220通过甲烷传感器75检测连接管74顶部的甲烷含量，有利于提高甲烷传感器75的检测灵敏度。
如图7所示，所述支架5设置有支撑板50，支撑板50设置有水平仪51，支撑板50的两端均设置有高度调节支座52，所述支架5上水平安装有第一丝杆螺母机构53，移动式恒电位装置2的主机可拆卸地安装在第一丝杆螺母机构53的第一螺母531上；
主机设置有壳体，恒电位电路、电源等设置于壳体内。
第一丝杆螺母机构53的第一丝杠532连接有步进电机533；
中心控制单元22设置有微处理器220，微处理器220经步进电机驱动模块连接该步进电机533；
步进电机533驱动移动式恒电位装置2的主机在第一丝杆螺母机构53上水平匀速往复移动；
移动式恒电位装置2的主机底部设置有微波探测装置2201，微波探测装置2201与微处理器220相连；微处理器220通过微波探测装置2201发送微波信号，通过微波探测装置2201获取天然气管道4反射的微波信号计算天然气管道4的距离信息，通过检测距离信息的偏差和波形判断天然气管道4的腐蚀情况。
通过上述的结构设置，将支架5放置于地面上，通过水平仪51观察支架5的水平状况，通过高度调节支座52调节支撑板50为水平状态。
微处理器220通过微波探测装置2201发送微波信号，检测天然气管道4反射的微波信号计算天然气管道4的距离信息；通过步进电机533驱动微波探测装置2201在支架5的两端检测，寻找到天然气管道4距离微波探测装置2201距离小于相应的误差阈值的两点；
通过步进电机533驱动微波探测装置2201在第一丝杆螺母机构53上水平匀速往复移动；检测天然气管道4是否有腐蚀漏洞，如果在支架5的两端范围内有漏洞，该漏洞的检测距离明显大于其支架5两端的检测距离。
还可以通过微波探测装置2201获取支架5的一端到另一端的整个天然气管道4距离检测数据波形，求取平均值，然后计算检测数据相对于平均值的偏差，初步判断管道的腐蚀状况，检测数据相对于平均值的波形变化越大，腐蚀越严重。偏差变化越小，或者说检测波形越平缓，则腐蚀情况较轻。
如图8所示，第一丝杆螺母机构53的左端设置有第一行程开关2203，第一丝杆螺母机构53的右端设置有第二行程开关2204，第一行程开关2203和第二行程开关2204与微处理器220相连，与第一螺母531相配合，控制微波探测装置2201在第一丝杆螺母机构53上往复移动。
微处理器220还连接有点动按钮，点动按钮控制步进电机533点动。
所述支架5上竖直安装有第二丝杆螺母机构54，第二丝杆螺母机构54的第二丝杠541连接有手轮542；第一丝杆螺母机构53水平安装在第二丝杆螺母机构54的第二螺母543上。
第二丝杆螺母机构54安装在支撑板50上。
上述结构设置的效果为，通过手轮542调节第二丝杆螺母机构54，可以调节移动式恒电位装置2的高度，对于不同的地点，天然气管道4的深度可能不一样，有的是1米，有的是0.5米，通过上述的机构，可以调节天然气管道4距离微波探测装置2201的距离，比如为1米，有利于比较两地天然气管道4的腐蚀状况。
所述高度调节支座52包括底盘521、套筒522和滑柱523，套筒522竖直设置在底盘521的中心，滑柱523的下端滑动插装在套筒522内，并通过锁紧螺钉524固定在套筒522上，滑柱523的上端通过铰轴与支撑板50的底部连接。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种天然气管道强制电流阴极保护检测系统，包括恒电位仪(1)，恒电位仪(1)的参比连接端连接有第一参比电极(11)，其特征在于，还包括移动式恒电位装置(2)和切换装置(3)，移动式恒电位装置(2)无线连接切换装置(3)控制其开关，恒电位仪(1)的输出阴极端经切换装置(3)的第一常闭开关连接天然气管道(4)，恒电位仪(1)的输出阳极端经切换装置(3)的第二常闭开关连接第一阳极(12)，所述移动式恒电位装置(2)用于向天然气管道(4)施加阴极保护电压；
所述切换装置(3)包括单片机(31)以及继电器，单片机(31)连接有第一通讯模块(32)，单片机(31)经开关三极管连接继电器的线圈控制其通断电，继电器设置有所述的第一常闭开关和第二常闭开关；
当天然气管道(4)的阴极电位出现偏差过大时，用户通过移动式恒电位装置(2)向切换装置(3)发送指令，切换装置(3)的第一常闭开关和第二常闭开关断开；
恒电位仪(1)的输出阴极端与天然气管道(4)断开，恒电位仪(1)的输出阳极端与第一阳极(12)断开，恒电位仪(1)短暂停用；
移动式恒电位装置(2)再通过某个阴极保护检测桩(6)向天然气管道(4)施加阴极保护电压，阴极保护检测桩(6)连接有无线GPRS检测仪，无线GPRS检测仪用于向网络平台发送检测电压数据，阴极保护检测桩(6)连接有天然气管道(4)、第二阳极(61)、第二参比电极(62)；
如果在其它各个阴极保护检测桩(6)的检测电压均正常，说明恒电位仪(1)与天然气管道(4)、第一阳极(12)、第一参比电极(11)的连接出现了故障，由于移动式恒电位装置(2)是可以移动的，因此，可以在各个阴极保护检测桩(6)施加阴极保护电压；
如果在某个检测点施加检测电压，该检测点附近阴极保护检测桩(6)的检测电压出现异常，与施加在其它检测点时，附近的阴极保护检测桩(6)的检测电压明显不同，说明该阴极保护检测桩(6)与天然气管道(4)、第二阳极(61)、第二参比电极(62)的连接出现了故障；
如果天然气管道(4)中部出现了腐蚀断裂问题，则在腐蚀故障点前部的阴极保护检测桩(6)的检测电压正常，后部的阴极保护检测桩(6)检测电压不正常；
通过上述的设置，移动式恒电位装置(2)能配合现有的恒电位仪(1)进行故障排查。
2.根据权利要求1所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述移动式恒电位装置(2)设置有恒电位电路，所述恒电位电路包括蓄电池直流电源(21)、中心控制单元(22)、驱动单元(23)、IGBT逆变模块(24)、高频隔离电压单元(25)、高频整流单元(26)、输出滤波及采样单元(27)；
蓄电池直流电源(21)为中心控制单元(22)、驱动单元(23)、IGBT逆变模块(24)供电；
中心控制单元(22)经参比信号隔离放大单元(221)连接有参比输入单元(222)；
中心控制单元(22)获取参比输入单元(222)的参比信号和输出滤波及采样单元(27)的反馈信号，经驱动单元(23)控制IGBT逆变模块(24)输出交流信号，交流信号经高频隔离电压单元(25)隔离变压之后输出给高频整流单元(26)，高频整流单元(26)将交流信号转换成直流信号，然后经输出滤波及采样单元(27)输出直流信号；
中心控制单元(22)还连接有输入及显示单元(28)；
中心控制单元(22)还连接有第二通讯模块(29)。
3.根据权利要求2所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述蓄电池直流电源(21)设置有蓄电池(211)，蓄电池(211)连接有充放电电路(212)，蓄电池(211)经充电开关SQ1连接有至少两个储能电容(213)，储能电容(213)经放电开关SQ2连接IGBT逆变模块(24)为其供电；中心控制单元(22)设置有微处理器(220)，所述充电开关SQ1和放电开关SQ2均为电子开关，微处理器(220)控制充电开关SQ1和放电开关SQ2的开关。
4.根据权利要求2所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述移动式恒电位装置(2)还设置有支架(5)，支架(5)的底部设置有滚轮。
5.根据权利要求4所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述支架(5)上还设置有漏气检测收集装置(7)，所述漏气检测收集装置(7)包括竖直设置在支架(5)上的安装杆(71)，安装杆(71)的下端固定设置有下端盖(72)，安装杆(71)的上端固定设置有上端盖(73)，下端盖(72)和上端盖(73)之间通过连接管(74)相连，形成容纳收集气体的容纳空间，所述下端盖(72)经第一电磁阀(721)连接有抽气风机(722)，上端盖(73)连接有第二电磁阀(731)；
所述上端盖(73)还固定设置有甲烷传感器(75)；甲烷传感器(75)的探头深入容纳空间；
中心控制单元(22)设置有微处理器(220)，甲烷传感器(75)、第一电磁阀(721)、抽气风机(722)、第二电磁阀(731)均通过连接线缆与微处理器(220)相连。
6.根据权利要求5所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述连接管(74)为弹性橡胶管，下端盖(72)上设置有吸附筒(76)，吸附筒(76)的上端伸入容纳空间，吸附筒(76)的外壁设置有吸附孔，所述吸附筒(76)内装有吸收氧气的物质(77)。
7.根据权利要求4所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述支架(5)设置有支撑板(50)，支撑板(50)设置有水平仪(51)，支撑板(50)的两端均设置有高度调节支座(52)，所述支架(5)上水平安装有第一丝杆螺母机构(53)，移动式恒电位装置(2)的主机可拆卸地安装在第一丝杆螺母机构(53)的第一螺母(531)上；
第一丝杆螺母机构(53)的第一丝杠(532)连接有步进电机(533)；
中心控制单元(22)设置有微处理器(220)，微处理器(220)经步进电机驱动模块连接该步进电机(533)；
步进电机(533)驱动移动式恒电位装置(2)的主机在第一丝杆螺母机构(53)上水平匀速往复移动；
移动式恒电位装置(2)的主机底部设置有微波探测装置(2201)，微波探测装置(2201)与微处理器(220)相连；微处理器(220)通过微波探测装置(2201)发送微波信号，通过微波探测装置(2201)获取天然气管道(4)反射的微波信号计算天然气管道(4)的距离信息，通过检测距离信息的偏差和波形判断天然气管道(4)的腐蚀情况。
8.根据权利要求7所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述支架(5)上竖直安装有第二丝杆螺母机构(54)，第二丝杆螺母机构(54)的第二丝杠(541)连接有手轮(542)；第一丝杆螺母机构(53)水平安装在第二丝杆螺母机构(54)的第二螺母(543)上。
9.根据权利要求7所述的天然气管道强制电流阴极保护检测系统，其特征在于：所述高度调节支座(52)包括底盘(521)、套筒(522)和滑柱(523)，套筒(522)竖直设置在底盘(521)的中心，滑柱(523)的下端滑动插装在套筒(522)内，并通过锁紧螺钉(524)固定在套筒(522)上，滑柱(523)的上端通过铰轴与支撑板(50)的底部连接。
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