CN111926337A - 一种牺牲阳极工艺智能在线监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种牺牲阳极工艺智能在线监测装置及方法，包括金属管道、远方监视报警装置及若干监测模块，其中，各监测模块依次分布，各监测模块均包括牺牲阳极块、阴极电位测试桩及信号采集模块，牺牲阳极块及阴极电位测试桩与金属管道相连接，信号采集模块与阴极电位测试桩相连接，信号采集模块与远方监视报警装置相连接，该装置及方法能够实时、远程的监测管道的状态，且运维成本较低。
Description
技术领域
本发明属于金属管道腐蚀防护技术领域，涉及一种牺牲阳极工艺智能在线监测装置及方法。
背景技术
牺牲阳极的阴极保护法，又称牺牲阳极保护法，是一种防止金属腐蚀的方法，即将还原性较强的活泼金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的活泼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。牺牲阳极保护法目前大范围应用于电力化工金属管道、油气输送管网、城市供水管网等长距离地埋金属管道上。牺牲阳极工艺设计寿命最长可达几十年，随着土壤环境的含水量、含盐量等条件改变引起的土壤电阻率的变化，牺牲阳极块的消耗可能会加快，牺牲阳极块的保护电压可能发生变化，因此监测保护电位是牺牲阳极工艺运行维护的重要工作。目前牺牲阳极块保护电压的监测需要技术人员定期的前往管道布置的每个测试桩进行保护电位的测试并记录。这种方法有三个缺点：一是投入的人力时间成本高，效率较低，尤其是用于远距离传输的油气管道，每个阴极保护测试桩距离很远，需要专门技术人员携带专门工器具前往测量；二是无法实时获得管道监测状态，牺牲阳极发生故障时无法及时提供预警。保护电位无法实时获取，在金属管道附近环境发生快速改变导致阴极保护电压不足时，或者牺牲阳极因为某种原因失效时，金属管道处于欠保护状态，长时间的欠保护会导致金属管道腐蚀加剧，管道使用寿命减少。三是长距离管道，测试桩较多，测试桩周围环境较差，定期人工进行监测，运维成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种牺牲阳极工艺智能在线监测装置及方法，该装置及方法能够实时、远程的监测管道的状态，且运维成本较低。
为达到上述目的，本发明所述的牺牲阳极工艺智能在线监测装置包括金属管道、远方监视报警装置及若干监测模块，其中，各监测模块依次分布，各监测模块均包括牺牲阳极块、阴极电位测试桩及信号采集模块，牺牲阳极块及阴极电位测试桩与金属管道相连接，信号采集模块与阴极电位测试桩相连接，信号采集模块与远方监视报警装置相连接。
监测模块还包括物联网通讯模块，其中，信号采集模块经物联网通讯模块与远方监视报警装置相连接，相邻监测模块中的物联网通讯模块相连接。
各监测模块还包括太阳能电池板及蓄电池，其中，太阳能电池板与蓄电池的充电接口相连接，蓄电池与信号采集模块的电源接口及物联网通讯模块的电源接口相连接。
本发明所述的牺牲阳极工艺智能在线监测方法包括以下步骤：
阴极电位测试桩向信号采集模块提供测量的电位信号，太阳能电池板通过蓄电池向信号采集模块及物联网通讯模块提供所需电源物联网通讯模块将电位信号发送至远方监视报警装置中，远方监视报警装置根据电位信号进行显示及报警。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的牺牲阳极工艺智能在线监测装置及方法在具体操作时，采用远程监控的方式，通过信号采集模块获取阴极电位测试桩的电位信号，然后将该电位信号远程输出给远方监视报警装置，以实时、远程监测管道的状态，避免技术人员前往现场测量保护电位花费的人力和物力，特别是有些测试桩的位置处于人很难到达的位置，极大地降低了成本；同时实现异常情况的定位，有利于金属管道的保护、延长金属管道的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为牺牲阳极块、2为金属管道、3为阴极电位测试桩、4为太阳能电池板、5为蓄电池、6为信号采集模块、7为物联网通讯模块、8为远方监视报警装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的牺牲阳极工艺智能在线监测装置包括金属管道2、远方监视报警装置8及若干监测模块，其中，各监测模块依次分布，各监测模块均包括牺牲阳极块1、阴极电位测试桩3及信号采集模块6，牺牲阳极块1及阴极电位测试桩3与金属管道2相连接，信号采集模块6与阴极电位测试桩3相连接，信号采集模块6与远方监视报警装置8相连接。
监测模块还包括物联网通讯模块7，其中，信号采集模块6经物联网通讯模块7与远方监视报警装置8相连接，相邻监测模块中的物联网通讯模块7相连接；各监测模块还包括太阳能电池板4及蓄电池5，其中，太阳能电池板4与蓄电池5的充电接口相连接，蓄电池5与信号采集模块6的电源接口及物联网通讯模块7的电源接口相连接。
本发明所述的牺牲阳极工艺智能在线监测方法包括以下步骤：
阴极电位测试桩3向信号采集模块6提供测量的电位信号，太阳能电池板4通过蓄电池5向信号采集模块6和物联网通讯模块7提供所需电源。物联网通讯模块7通过无线信号直接向远方监视报警装置8进行信息传输，也可以通过无线信号或相邻物联网通讯模块7之间实现信息传输，并最终将电位信号传输至远方监视报警装置8，远方监视报警装置8具有信号接收、显示及报警的功能，以便技术人员随时查看阴极保护电位，电位异常时向技术人员提示异常情况。
Claims (4)
1.一种牺牲阳极工艺智能在线监测装置，其特征在于，包括金属管道(2)、远方监视报警装置(8)及若干监测模块，其中，各监测模块依次分布，各监测模块均包括牺牲阳极块(1)、阴极电位测试桩(3)及信号采集模块(6)，牺牲阳极块(1)及阴极电位测试桩(3)与金属管道(2)相连接，信号采集模块(6)与阴极电位测试桩(3)相连接，信号采集模块(6)与远方监视报警装置(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的牺牲阳极工艺智能在线监测装置，其特征在于，监测模块还包括物联网通讯模块(7)，其中，信号采集模块(6)经物联网通讯模块(7)与远方监视报警装置(8)相连接，相邻监测模块中的物联网通讯模块(7)相连接。
3.根据权利要求2所述的牺牲阳极工艺智能在线监测装置，其特征在于，各监测模块还包括太阳能电池板(4)及蓄电池(5)，其中，太阳能电池板(4)与蓄电池(5)的充电接口相连接，蓄电池(5)与信号采集模块(6)的电源接口及物联网通讯模块(7)的电源接口相连接。
4.一种牺牲阳极工艺智能在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
阴极电位测试桩(3)向信号采集模块(6)提供测量的电位信号，太阳能电池板(4)通过蓄电池(5)向信号采集模块(6)及物联网通讯模块(7)提供所需电源物联网通讯模块(7)将电位信号发送至远方监视报警装置(8)中，远方监视报警装置(8)根据电位信号进行显示及报警。
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