CN111910188A - 埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置以及测试桩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种埋地管道阴极保护的全智能测试装置以及测试桩，包括控制模块，以及与所述控制模块分别连接的测量模块、无线远传模块以及供电模块。通过无线远传模块向控制模块发送需要测量的阴极保护参数指令给控制模块，由控制模块依据指令控制测量模块，再由测量模块根据所述测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量不同测量附件之间的阴极保护参数数据，并将所述阴极保护参数数据发送至所述控制模块，控制模块接收到不同的数据再通过无线远传模块传输给服务器，这样使远程测量的埋地管道阴极保护的阴极保护参数数据更加全面，解决了现有所谓智能测试桩测量阴保参数单一性造成数据间的不同时性，同时节省了测量工人实地测量数据的时间以及精力，提高了对阴保系统诊断的正确性。
Description
技术领域
本发明涉及埋地管道阴极保护技术领域，特别是涉及一种埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置以及测试桩。
背景技术
近年来，随着我国超高压交流输电线路、电气化高速铁路不断扩建，以及钢质埋地管道建设的不断增加，在某些区域内两者不可避免地发生平行或交叉敷设，各种土壤的杂散电流对钢质埋地油气管道产生的腐蚀影响越来越严重。阴极保护技术作为当前管道防腐有效的措施。
在现有技术中，管道企业需要投入大量的测量工完成管道沿线的阴极保护参数监测，并且采用人工徒步测量，涉及测量工的责任心和劳动强度大。现有的技术中，少数管道公司采用了远程数据自动采集的方法。但是这种方法只能测试单一的阴极保护参数数据，其他数据还需要测量工人补测，因数据来源不同时性，使得分析数据判断阴保系统是否正常及其复杂，限制了现有技术的推广应用。
发明内容
基于此，有必要针对现有的阴极保护测试系统智能远程采集单一的阴极保护参数数据的问题，提供了一种埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置以及测试桩。
一种埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置，所述全智能测试装置包括：控制模块，以及与所述控制模块分别连接的测量模块、无线远传模块以及供电模块；
所述测量模块与多个测量附件连接，用于接收所述控制模块传输的测量信号，根据所述测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量不同测量附件之间的阴极保护参数数据，并将所述阴极保护参数数据发送至所述控制模块；
所述控制模块对接收到的所述阴极保护参数数据进行相应的计算，得到相应的阴极保护参数，并将所述阴极保护参数传输至所述无线远传模块；
所述无线远传模块，用于接收服务器传输的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输给所述控制模块，以及将从所述控制模块接收到的所述阴极保护参数发送至服务器；
所述供电模块，用于给控制模块供电，由长效锂聚合物电池和太阳能充电板组成。
在其中一个实施例中，所述测量信号包括：测量通电电位数据信号、测量断电电位数据信号、测量自然电位数据信号、测量管地电流密度数据信号、测量阳极输出电流数据信号以及测量阳极开路电位数据信号。
在其中一个实施例中，所述测量附件包括测量管道、自腐蚀试片、极化试片、参比电极以及牺牲阳极。
在其中一个实施例中，若所述埋地钢质管道阴极保护为牺牲阳极保护，则所述控制模块用于接收基于测量控制信号反馈的阴极保护参数数据包括：通电电位数据、断电电位数据、自然电位数据、管地电流密度数据、阳极输出电流数据以及阳极开路电位数据。
在其中一个实施例中，若所述埋地钢质管道阴极保护为强制电流保护，则所述控制模块用于接收基于测量控制信号反馈的阴极保护参数数据包括：通电电位数据、断电电位数据、自然电位数据、管地电流密度数据。
在其中一个实施例中，所述供电模块为太阳能供电模块。
在其中一个实施例中，所述太阳能供电模块包括：太阳能充电板以及长效锂聚合物电池。
在其中一个实施例中，所述控制模块包括：开关单元以及数据处理单元；
所述开关单元分别与多个所述测量附件、数据处理单元以及测量模块连接，用于接收所述数据处理单元传输的测量信号，并根据测量控制信号将所述测量模块与相应的测量附件导通；
所述数据处理单元与所述测量模块连接，用于采集的所述阴极保护参数数据，并对所述阴极保护参数数据进行积分取平均值，得到阴极保护参数；还用于采集所述断电电位信号数据，并对所述电压去极化处理得到断电电位参数。
在其中一个实施例中，所述开关单元为继电器。
一种测试桩，包括上述全智能测试装置以及测试桩本体。
上述全智能测试装置以及埋地钢质管道阴极保护测试桩本体，包括控制模块，以及与控制模块分别连接的测量模块、无线远传模块以及供电模块，测量模块与多个测量附件连接，用于接收控制模块传输的测量信号，根据所述测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量不同测量附件之间的阴极保护参数数据，并将所述阴极保护参数数据发送至所述控制模块，控制模块对接收到的阴极保护参数数据进行相应的计算，得到相应的阴极保护参数，并将所述阴极保护参数传输至所述无线远传模块。无线远传模块，用于接收服务器传输的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输给所述控制模块，以及将从所述控制模块接收到的所述阴极保护参数发送至服务器。供电模块，用于给控制模块供电，由长效锂聚合物电池和太阳能充电板组成。测量工人可远程由服务器发送需要测量的阴极保护参数指令给控制模块，再由控制模块控制依据指令控制测量模块，接收到不同的数据再传输给服务器，这样使远程测量的埋地管道阴极保护的阴极保护参数数据更加全面，同时节省了测量工人实地测量数据的时间以及精力。
附图说明
图1为其中一个实施例中的全智能测试装置示意图；
图2为其中一个实施例中各测量附件与全智能测试装置连接关系示意图；
图3为其中一个实施例中各测量附件通分别通过各开关组件与测量模块连接示意图；
图4为其中一个实施例中去极化规律示意图；
图5为其中一个实施例中测量第一通电电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图6为其中一个实施例中测量第一断电电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图7为其中一个实施例中测量第一自然电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图8为其中一个实施例中测量第一管地电流密度值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图9为其中一个实施例中测量阳极开路电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图10为其中一个实施例中测量阳极输出电流值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图11为另外一个实施例中测量第二通电电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图
图12为另外一个实施例中测量第二断电电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图13为另外一个实施例中测量第二自然电位值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图14为另外一个实施例中测量第二管地电流密度值时各测量附件与测量模块连接关系示意图；
图15为其中一个实施例中测量系统中测试桩本体的示意图；
图16为其中一个实施例中测量系统中测试桩本体内部示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
由于近年来，随着我国超高压交流输电线路、电气化高速铁路不断扩建，以及钢质埋地管道建设的不断增加，在某些区域内两者不可避免地发生平行或交叉敷设。这导致土壤的杂散电流对钢质埋地油气管道产生严重的腐蚀影响。为了实行对钢制埋地管道进行保护，一般采用阴极保护技术。阴极保护技术是向易腐蚀的钢制管道表面施加一个外加电流，使被保护的管道成为阴极，从而使得管道腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱腐蚀的发生，以保护埋地管道。
所述阴极保护法包括两种方式，一种为牺牲阳极阴极保护法，另外一种为强制电流阴极保护法。牺牲阳极阴极保护法，即将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。强制电流阴极保护法，是通过外加直流电源以及辅助阳极，是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，使被保护金属结构电位低于周围环境。
如图1所示，提供了一种埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置。
一种埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置1，全智能测试装置1包括：控制模块100，以及与控制模块100分别连接的测量模块200、无线远传模块300和供电模块400。测量模块200与多个测量附件连接，用于接收控制模块100传输的测量信号，根据测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量不同测量附件之间的阴极保护参数数据，并将阴极保护参数数据发送至所述控制模块100。控制模块100对接收到的阴极保护参数数据进行相应的计算，得到相应的阴极保护参数，并将所述阴极保护参数传输至无线远传模块300。无线远传模块300，用于接收服务器传输的测量控制信号，并将测量控制信号传输给控制模块100，以及将从控制模块100接收到的阴极保护参数发送至服务器；供电模块400，用于给控制模块100供电，由长效锂聚合物电池和太阳能充电板组成。
在本实施例中，控制模块100接收到的测量信号包括：测量通电电位数据信号、测量断电电位数据信号、测量自然电位数据信号、测量管地电位数据信号、测量阳极输出电流数据信号以及测量阳极开路电位数据信号。控制模块100通过接收到的不同数据信号，控制测量模块200测量相应的数据。
如图2所示，测量附件2包括测量管道21、自腐蚀试片22、极化试片23、参比电极24、牺牲阳极25。各测量附件2埋在地面下的土壤中，分别通过导线与测量模块200连接。其中测量管道21为被保护以及监测的管道；自腐蚀试片22是与被保护的管道同材质的金属试片，用来测试各种与阴极保护系统相关的各种参数；参比电极24，在阴极保护全智能测试装置1测量各种电势时作为参照比较的电极，一般指硫酸铜参比电极；牺牲阳极25是一种比被保护管道更加活跃的金属，当管道发生电化学腐蚀时，此金属为管道提供电子补偿而加速自身的腐蚀，故为牺牲阳极25，常用的有镁阳极和锌阳极。通过测试不同测量附件2之前的电流或者电压数据，再通过数据处理可以得到不同的阴极保护参数数据。
在本实施例中，阴极保护测试装置还包括供电模块400，供电模块400与控制模块100连接，用于向控制模块100提供电能，以维持控制模块100对被保护管道的数据监测。在控制模块100没有接收到测试数据信号时，则测量模块200处理休眠状态。
在本实施例中，供电模块400为太阳能供电模块，太阳能供电模块的设置使上述装置在没有市电的情况下，保证不间断测试，进一步的让接收的数据具有同时性以及准确性。
在本实施例中，与控制模块100相连接的无线远传模块300利用433Mhz、wifi、4G等无线通信技术进行远程数据传输。将控制模块100处理后得到的阴极保护参数传输至远处的服务器。终端为电脑或者是手机，防腐工程师通过电脑或者手机可以额随时传输测试数据信号给控制模块100，同时接收到全面的阴极保护参数。防腐工程师通过阴极保护参数可以随时了解管道腐蚀情况，以及时作出相应措施。
如图2所示，控制模块100包括开光单元110以及处理单元120.
在本实施例中，开关单元110分别与测量附件2以及测量模块200电连接，用于接收所述控制模块100传输的测量信号，并根据测量信号将所述测量模块200与相应的测量附件2导通。测量模块200与所述控制模块100连接，用于接收所述控制模块100传输的测量信号，根据所述测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量管道21的数据，并将所述阴极保护参数数据发送至所述控制模块100。控制模块100，用于接收服务器传输的测量信号，并将所述测量信号传输至所述开关单元110以及测量模块200；还用于接收所述阴极保护参数数据。
在本实施例中，通过给控制模块100传输需要测量的阴极保护参数数据的测量信号，控制模块100依据接收到的测量信号控制开关单元110使不同的测量附件2与测量模块200导通，同时控制测量模块200调节测量模式以测量不同的阴极保护参数数据。这样通过本发明可远程同时段测试多种不同的阴极保护参数数据，以方便管道防腐工程师时刻掌握管道的腐蚀情况，同时减少管道测量工人的劳动强度。
在本实施例中，开关单元110包括分别连接多个所述测量附件2以及所述测量模块200的多个开关组件。开关单元110包括了多个开关组件，各测量附件2分别通过开关组件与测量模块200连接。同时各开关组件受控于控制模块100，这样通过控制模块100控制各开关组件的闭合，以使不同的测量附件2与测量模块200连通以达到测试不同阴极保护参数数据的目的。
在本实施例中，所述测量模块200包括第一连接端以及第二连接端。一般第一连接端为测量模块200的负极，第二连接端为测量模块200的正极。
如图3所示，开关单元110包括第一开关111，第二开关112，第三开关113，第四开关114，第五开关115，第六开关116以及第七开关117。测量管道21通过第一开关111连接到测量模块200的负极；自腐蚀试片22通过第二开关112连接到测量模块200的负极；极化试片23通过所述第三开关113连接到测量模块200的负极，通过第五开关115连接到测量模块200的正极；参比电极24通过第六开关116连接到测量模块200的正极；牺牲阳极25通过第四开关114连接到测量模块200的负极，通过第七开关117连接到测量模块200的正极。
在本实施例中，开关组件为控制模块100中的逻辑开关，通过控制模块100发送高电平，或者低电平来控制各开关组件的闭合，以达到在测量不同阴极保护参数数据时，不同测量附件2与测量模块200导通。
在本实施例中，开关组件为继电器。在其他实施例中，开关组件可为其他可通过高低电平控制线路导通的组件。
在本实施例中，数据处理单元120用于接收所述阴极保护参数数据，并对所述阴极保护参数数据进行积分取平均值，得到阴极保护参数。
在本实施例中，数据处理单元120接收到不同数据的多次测试的电流数据或者电压数据后，则利用离散采样积分平均值公式如下：
在公式(1)中，N为测量总次数，UX为第N次测量值，而Δt为测量时间间隔，通过将各相应测量得到数值带入公式(1)中，可相应的得到阴极保护参数。
在本实施例中，数据处理单元120用于接收电压值，并对阴极保护参数数据去极化处理得到断电电位值。
当数据处理单元在处理断电电位值时，需要将测量管道21与测量模块200负极之间通电12秒，断电3秒，在这15秒内连续测量极化试片23与参比电极24之间的电压数据，并且以这样的方式多次测量得到多个电压数据，再利用公式(1)去计算断电电位值，这样会花较长的时间的到断电电位值。在本实施例中通过去极化规律可快速得出断电电位值。
如图4所示，图中横坐标为时间轴，其中在时间为零点之前，为未断开阴保时，测量极化试片23与参比电极24之间电压走向，此时电压为通电电位值。在时间为零点之后，则为断开阴保后，测量极化试片23与参比电极24之间的电压值的变化走向。通常断电电压值为在断开阴保后50ms时，极化试片23与参比电极24之间的电压值。在其他实施例中，断电电压值为在断开阴保后200ms时，极化试片23与参比电极24之间的电压值。通过断电后自腐蚀试片22的去极化规律,可求得与实际情况相吻合的断电电位值，从而节省测量时间。
在本实施例中，测量模块200和控制模块100为集成一起的单片机，这样使全智能测试装置1集成度高，体积更小，在使用起来更方便。
在本实施例中，本发明可以测量与两种阴极保护方式相关的阴极保护参数数据，其中一种阴极保护方式为牺牲阳极阴极保护法，另外一种为强制电流阴极保护法。
当埋地钢质管道阴极保护为牺牲阳极保护，则所述控制模块用于接收基于测量控制信号反馈的阴极保护参数数据包括：通电电位数据、断电电位数据、自然电位数据、管地电流密度数据、阳极输出电流数据以及阳极开路电位数据。
如图5所示，当控制模块100接收的测量信号为测量通电电位数据信号，开关单元110接收测量通电电位数据信号，并根据测量通电电位数据信号将第一开关111、第三开关113、第四开关114以及第六开关116导通，测量模块200接收所述测量通电电位数据信号，根据测量通电电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电压，将电压发送至所述控制模块100。控制模块100接收电压，并根据电压生成第一通电电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第一开关111，第三开关113以及第四开关114导通，使测量管道21，极化试片23以及牺牲阳极25相连通，并且接入测量模块200的负极；控制第六开关116导通，使参比电极24接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电压的模式，测量此时测量管道21以及参比电极24之间的电压，并且通过多次测量，将测量到的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成第一通电电位值。
如图6所示，当控制模块100接收的测量信号为测量断电电位数据信号，开关单元110接收所述测量断电电位数据信号，并根据测量断电电位数据信号将所述第三开关113以及所述第六开关116导通，第一开关111以及第四开关114周期性导通；测量模块200接收所述测量断电电位数据信号，根据测量断电电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量所述第一开关111以及第四开关114断开时，所述第一连接端和所述第二连接端之间的电压，将所述电压发送至所述控制模块100。控制模块100接收所述电压，并根据所述电压生成第一断电电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第一开关111，第三开关113，第四开关114以及第六开关116导通，使测量管道21，牺牲阳极25连接，并且接入测量模块200的负极，参比电极24接入测量模块200的负极，再通过控制模块100同时控制第一开关111，第四开关114导通12秒，再断开3秒的方式，使测量管道21和牺牲阳极25周期性的与测量模块200负极周期性导通。通过测试模块在15秒内多次测量第一开关111以及第四开关114断开时，极化试片23与参比电极24之间的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成断电电位置。
如图7所示，当控制模块100接收到测量信号为测量自然电位数据时，开关单元110接收所述测量自然电位数据信号，并根据所述测量自然电位数据信号，将第二开关112以及第六开关116导通。测量模块200接收所述测量自然电位数据信号，根据测量自然电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电压，将电压发送至控制模块100。控制模块100接收电压，并根据电压生成第一自然电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第二开关112导通，使自腐蚀试片22接入测量模块200的负极；控制第六开关116导通，使参比电极24接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电压的模式，测量此时自腐蚀试片22以及参比电极24之间的电压，并且通过多次测量，将测量到的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成自然电位值。
如图8所示，当控制模块100接收到测量信号为测量管地电流数据，开关单元110接收测量管地电流数据信号，并根据测量管地电流数据信号将第一开关111，第四开关114以及第五开关115导通，测量模块200接收测量管地电流数据信号，根据测量管地电流数据信号调节测量模式至电流测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电流，将电流发送至所述控制模块100。控制模块100接收电流，并根据电流生成第一管地电流密度值。
在本实施例中，控制模块100通过控制第一开关111，第四开关114导通，使测量管道21，牺牲阳极25连接，并且接入测量模块200的负极；控制第五开关115导通，使极化试片23接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电流的模式，多次测量极化试片23与测量管道21之间电流数据，将测量到的多个电流数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成第一管地电流密度值。
如图9所示，当控制模块100接收到测量信号为测量阳极开路电位数据时，开关单元110接收测量阳极开路电位数据信号，并根据阳极开路电位数据信号将第四开关114以及第六开关116导通，测量模块200接收所述测量阳极开路电位数据信号，根据测量阳极开路电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电压，将电压发送至控制模块100。控制模块100接收所述电压，并根据所述电压生成阳极开路电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第四开关114导通，使牺牲阳极25接入测量模块200的负极；控制第六开关116导通，使参比电极24接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电压的模式，多次测量牺牲阳极25与参比电极24之间电压数据，将测量到的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成阳极开路电位值。
如图10所示，当控制模块100接收到测量信号为测量阳极输出电流数据时，且埋地管道阴极保护为牺牲阳极25保护时。开关单元110接收测量阳极输出电流数据信号，并根据阳极输出电流数据信号将第一开关111，第三开关113以及第七开关117导通。测量模块200接收测量阳极输出电流数据信号，根据测量阳极输出电流数据信号调节测量模式至电流测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电流，将所述电流发送至所述控制模块100。控制模块100接收所述电流，并根据所述电流生成阳极输出电流数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第一开关111以及第三开关113导通，使测量管道21与极化试片23连接，并且接入测量模块200的负极；控制第七开关117导通，使牺牲阳极25接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电流的模式，多次测量牺牲阳极25与测量管道21之间电流数据，将测量到的多个电流数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成阳极输出电流值。
当所述埋地钢质管道阴极保护为强制电流保护，则所述控制模块用于接收基于测量控制信号反馈的阴极保护参数数据包括：通电电位数据、断电电位数据、自然电位数据、管地电流密度数据
如图11所示，当控制模块100接收到的测量信号为测量通电电位数据信号。开关单元110接收所述测量通电电位数据信号，并根据所述测量通电电位数据信号将所述第一开关111、第三开关113以及第六开关116导通。测量模块200接收所述测量通电电位数据信号，根据测量通电电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电压，将所述电压发送至所述控制模块100。控制模块100接收所述电压，并根据所述电压生成第二通电电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第一开关111，第三开关113导通，使测量管道21，极化试片23相连通，并且接入测量模块200的负极；控制第六开关116导通，使参比电极24接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电压的模式，测量此时测量管道21以及参比电极24之间的电压，并且通过多次测量，将测量到的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成第二通电电位值。
如图12所示，当控制模块100接收到的测量信号为测量断电电位数据信号，开关单元110接收所述测量断电电位数据信号，并根据所述测量断电电位数据信号将第三开关113以及第六开关116导通，第一开关111周期性导通；测量模块200接收所述测量断电电位数据信号，根据测量断电电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量第一开关111断开时，第一连接端和所述第二连接端之间的电压，将所述电压发送至控制模块100。控制模块100接收所述电压，并根据所述电压生成第二断电电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第三开关113，以及第六开关116导通，使牺牲阳极25接入测量模块200的负极，参比电极24接入测量模块200的负极，再通过控制模块100控制第一开关111导通12秒，再断开3秒的方式，使测量管道21与测量模块200负极周期性导通。通过测试模块在15秒内多次测量第一开关111断开时，极化试片23与参比电极24之间的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成断电电位置。
如图13所示，当控制模块100接收到测量信号为测量自然电位数据时，开关单元110接收所述测量自然电位数据信号，并根据测量自然电位数据信号将第二开关112以及第六开关116导通。测量模块200接收测量自然电位数据信号，根据测量自然电位数据信号调节测量模式至电压测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电压，将所述电压发送至所述控制模块100。控制模块100接收电压，并根据电压生成第二自然电位数据。
在本实施例中，控制模块100通过控制第二开关112导通，使自腐蚀试片22接入测量模块200的负极；控制第六开关116导通，使参比电极24接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电压的模式，测量此时自腐蚀试片22以及参比电极24之间的电压，并且通过多次测量，将测量到的多个电压数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成自然电位值。
如图14所示，当控制模块100接收到测量信号为测量管地电流数据，开关单元110接收所述测量管地电流数据信号，并根据测量管地电流数据信号将第一开关111以及第五开关115导通。测量模块200接收所述测量管地电流数据信号，根据测量管地电流数据信号调节测量模式至电流测量模式，并多次测量第一连接端和第二连接端之间的电流，将所述电流发送至所述控制模块100。控制模块100接收所述电流，并根据所述电流生成第二管地电流密度值。
在本实施例中，控制模块100通过控制第一开关111导通，使测量管道21接入测量模块200的负极；控制第五开关115导通，使极化试片23接入测量模块200的正极。通过控制测量模块200调节成测量电流的模式，多次测量极化试片23与测量管道21之间电流数据，将测量到的多个电流数据传输给控制模块100，再由控制模块100处理后生成第二管地电流密度值。
在本实施例中，当测量模块200的电压测量模式为直流电压模式时，则测量得到的为直流电压数据，通过控制模块100处理后生成相应的直流电压值；当测量模块200的电压测量模式为交流电压模式时，则测量得到的为交流电压数据，通过控制模块100处理后相应的生成交流电位值。当测量模块200的电流测量模式为直流电流模式时，则测量得到的为直流电流数据，通过控制模块100处理后生相应的直流电流值；当测量模块200的电流测量模式为交流电流模式时，则测量得到的为交流电流数据，通过控制模块100处理后生成相应的交流电流值。
如图15-16所示，提供了包括上述全智能测试装置1以及测试桩本体3的一种测试桩。
在本实施例中，测试桩包括测试桩本体3，以及设置在测试桩本体3上的全智能测试装置1。测试桩本体3一端裸露在地面上，另一端设置在地面下。测试桩本体3主体裸露在地面上的一端内部设置有全智能测试装置1，以及分别与全智能测试装置1相连接的接线板
在本实施例中，在接线板31上设置有多个接线端子32，各接线端子32分别通过连接导线33与各测量附件2相连接。各测量附件2包括埋在土壤里的被保护的测量管道21、牺牲阳极25、自腐蚀试片22、参比电极24以及极化试片23。一般情况下，接线板31上设置有六个接线端子32，其中五个分别通过连接导线33与各测量附件2相连接，还有一个做预留，以备不时之需。各接线端子32还通过另外的连接导线与全智能测试装置1连接，以使全智能测试装置1通过各接线端子32与各测量附件2连通。
在本实施例中，全智能测试装置1还包括太阳能电池11以及天线12。太阳能电池11用于为控制装置提供电能，而天线12用于控制装置接收和发送阴极保护参数。
在本实施例中，在测试桩本体3裸露在地面上一端顶端外侧还设置有桩盖34，用于保护设置在测试桩本体3内部的接线板31以及全智能测试装置1不被其他人破坏。桩盖34上朝向外侧的一面还设置有太阳能充电板，用于将光能转化为电能再传输给设置在测试桩本体3内部的太阳能电池11，在市电无法提供的时候，为全智能测试装置1提供电能。
上述全智能测试装置1以及测试桩3，包括控制模块100，以及与控制模块100分别连接的测量模块200、无线远传模块300以及供电模块400，测量模块200与多个测量附件2连接，用于接收控制模块100传输的测量信号，根据所述测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量不同测量附件2之间的阴极保护参数数据，并将所述阴极保护参数数据发送至所述控制模块100，控制模块对接收到的阴极保护参数数据进行相应的计算，得到相应的阴极保护参数，并将所述阴极保护参数传输至所述无线远传模块300。无线远传模块300，用于接收服务器传输的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输给所述控制模块100，以及将从所述控制模100块接收到的所述阴极保护参数发送至服务器。供电模块400，用于给控制模块供电，由长效锂聚合物电池和太阳能充电板组成。测量工人由服务器发送需要测量的阴极保护参数数据指令给控制模块100，再由控制模块100控制依据指令控制开关单元110以及测量模块200，接收到不同的数据再传输给服务器，这样使远程测量的埋地管道阴极保护的阴极保护参数数据更加全面，同时节省了测量工人实地测量数据的时间以及精力。并且设置在全智能测试装置1内的太阳能充电电池以及设置在测试系统上的太阳能充电板特征在于耗电和充电的精确设计，确保无市电的野外长时间供电。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种埋地钢质管道阴极保护的全智能测试装置，其特征在于，所述全智能测试装置包括：控制模块，以及与所述控制模块分别连接的测量模块、无线远传模块以及供电模块；
所述测量模块与多个测量附件连接，用于接收所述控制模块传输的测量信号，根据所述测量信号调节测量模式，以不同的测量模式测量不同测量附件之间的阴极保护参数数据，并将所述阴极保护参数数据发送至所述控制模块；
所述控制模块对接收到的所述阴极保护参数数据进行相应的计算，得到相应的阴极保护参数，并将所述阴极保护参数传输至所述无线远传模块；
所述无线远传模块，用于接收服务器传输的测量控制信号，并将所述测量控制信号传输给所述控制模块，以及将从所述控制模块接收到的所述阴极保护参数发送至服务器；
所述供电模块，用于给控制模块供电，由长效锂聚合物电池和太阳能充电板组成。
2.根据权利要求1所述的全智能测试装置，其特征在于，所述测量信号包括：测量通电电位数据信号、测量断电电位数据信号、测量自然电位数据信号、测量管地电流密度数据信号、测量阳极输出电流数据信号以及测量阳极开路电位数据信号。
3.根据权利要求1所述的全智能测试装置，其特征在于，所述测量附件包括测量管道、自腐蚀试片、极化试片、参比电极以及牺牲阳极。
4.根据权利要求1所述的全智能测试装置，其特征在于，
若所述埋地钢质管道阴极保护为牺牲阳极保护，则所述控制模块用于接收基于测量控制信号反馈的阴极保护参数数据包括：通电电位数据、断电电位数据、自然电位数据、管地电流密度数据、阳极输出电流数据以及阳极开路电位数据。
5.根据权利要求1所述的全智能测试装置，其特征在于，
若所述埋地钢质管道阴极保护为强制电流保护，则所述控制模块用于接收基于测量控制信号反馈的阴极保护参数数据包括：通电电位数据、断电电位数据、自然电位数据、管地电流密度数据。
6.根据权利要求1所述的全智能测试装置，其特征在于，所述供电模块为太阳能供电模块。
7.根据权利要求6所述的全智能测试装置，其特征在于，所述太阳能供电模块包括：太阳能充电板以及长效锂聚合物电池。
8.根据权利要求1所述的全智能测试装置，其特征在于，所述控制模块包括：开关单元以及数据处理单元；
所述开关单元分别与多个所述测量附件、数据处理单元以及测量模块连接，用于接收所述数据处理单元传输的测量信号，并根据测量控制信号将所述测量模块与相应的测量附件导通；
所述数据处理单元与所述测量模块连接，用于采集的所述阴极保护参数数据，并对所述阴极保护参数数据进行积分取平均值，得到阴极保护参数；还用于采集所述断电电位信号数据，并对所述电压去极化处理得到断电电位参数。
9.根据权利要求8所述的全智能测试装置，其特征在于，所述开关单元为继电器。
10.一种测试桩，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的全智能测试装置以及测试桩本体。
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