CN1472363A - 区域阴极保护智能监控系统 - Google Patents

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Abstract

一种区域阴极保护智能监控系统，由阴极防腐电位传感器、阴极电位变送器、数据采集A/D智能模块、RS485总线、RS232转RS485通信模块、工业控制计算机、声光报警器、数据输出D/A、I/O模块、恒电位仪、汇流点阴极电位、监测点阴极防腐电位、阴极电位传感器、通信调制解调器、管理计算机、打印机、后备电源组成，其特征在于将该系统分成三个区，即数据采集区、集中监测控制区和遥控管理监测区，数据采集区的阴极腐电位信号，通过电位传感器阴极电位变送器变为电信号、通过数据采集A/D模块、RS485总线、RS232通信木快传送到工业控制计算机进行集中监测显示和数据处理，再通过通信调制解调器将集中监测区的数据送到远程管理监测区的计算机进行监测管理或通过设置的网络接口上油田网，供管理人员监视。

Description

区域阴极保护智能监控系统
一、技术领域
本发明是一种监测区域阴极保护智能监控系统，尤其是能够通过监测多点的阴极保护电位，合理判断该区域阴极防腐系统的设置有效性和合理性。并能够对今后区域防腐设计提供有效的数据资料。
二、背景技术
目前，各油库、联合处理站等都采取了阴极防腐系统来进行区域防腐。对阴极防腐效果的评价是通过人用便携式参比电极及万用表对每个金属储罐或地下金属结构的“某一点”的阴极电位测量来代表。但是，由于金属储罐或地下金属结构占地较广面积较大，用一点的阴极电位来评价整个储罐或地下金属结构的阴极防腐效果，是不科学的，另外人工测量是间断性，不能够连续测量监测储罐或其他地下金属结构的阴极保护电位，易造成金属储罐或地下金属结构在被腐蚀较明显时，才被发现阴极保护电位达不到要求，为用户带来较大损失。
三、发明内容
为了解决对原系统利用“一点”阴极保护电位代表整体保护效果的缺陷、利用人工不能连续精确测量及不能通过所测数据客观评价对整个防腐系统效果的不足，本发明提供了一种区域阴极保护智能监控系统可对储罐或地下金属结构等阴极保护系统进行现场实时自动采样，并通过数据总线通讯接口传输到管理计算机上，利用配套的保护效果评价管理系统软件，实现在线检测、报警、处理图表、资料管理、历史数据备储、局域网数据成果共享等功能。
本发明的技术方案是通过以下技术方案实现的：
本发明由阴极防腐电位传感(0)、阴极电位变送器 1、数据采集A/D智能模块 2、RS485总线 3、RS232转RS485模块 4、工业控制计算机 5、声光报警器 6、阴极电位变送器 7、数据输出D/A、I/O智能模块 8、恒电位仪 10、汇流点阴极电位 11、监测点阴极防腐电位 12、阴极电位传感器 13、通信调制解调器 14、管理计算机 15、打印机 16、后备电源 17、电量传感器 18、供电源19组成，其特征在于将该系统分成三个区，即数据采集A区、集中监测控制B区和远程管理监测C区，A区的阴极防腐电位信号通过电位传感器、阴极电位变送器变为电信号，通过数据采集A/D模块、RS485总线、RS232转RS485通信模块传送到B区的工业控制计算机进行集中监测、显示打印和数据处理，再通过通信解调器将B区的数据传送到C区的计算机进行监测管理或通过设置的网络接口上油田网供管理人员监视；工业控制计算机根据监测到汇流点的阴极电位信号与阴极电位目标设定值进行数据处理、输出控制信号由RS232转RS485通信模块转换为数字信号，通过RS485总线传送到数据输出D/A、I/O模块至控制电位仪、调整阴极电位、让其按阴极保护电位目标设定值运行，调整后的汇流点阴极电位信号通过阴极防腐电位传感器、阴极电位变送器变换为电信号，通过数据采集A/D模块、RS485总线、RS232转RS485通信模块传送到工业计算机；供电源电量信号通过电量传感器、数据采集A/D模块、RS485总线、RS232转RS485通信模块传到工业控制计算机监控运行；恒电位仪根据区域阴极保护点而设置，可以设置一个或无数个。
本发明具有以下特点：
1、本发明是针对泵站、油库、联合处理站进行区域阴极保护而设计的，能够实现对多个监测点同时进行监测、连续记录阴极防腐设备的输出电流、电压，并可按时间查询每个监测点的电位曲线、电位值，打印出日报表和月报表，阴极保护效果在线图像显示、发现问题及时，可遥测遥控、方便管理。完全实现智能化管理。
2、系统的硬软件设计合理、功能适宜、全中文操作界面、便于应用推广。(1)系统硬件设计
由于监控系统处于强干扰环境下工作，故至监控机采用工控机，远程数据采集输出I/O控制采用具有RS485接口A/D、D/A、I/O智能模块，其内建的微处理器具有信号处理、模拟量信号输入输出、开关量信号输入输出等功能。各模块与主监控机之间的数据传输通过RS-485总线完成，信号传输距离大于1200米。
传感器将被监控的各种物理量转变为标准的电信号送至采集模块。在本系统中，阴极电位测量采用自制的测试探头；电压、电流的测量采用V344S1直流电压、I3441S1电流传感器及变送器，线性测量范围为0～120％标称输入，隔离电压＞1.5KVDC1min.(2)系统软件设计
系统采用组态软件作为本系统的软件开发平台和开发环境。它包含目前流行的多种硬件设备驱动程序和开发新设备的驱动程序；具有ActiveX控件及动画功能、32位程序，可运行于Win98/NT平台。
系统软件由数据采集、数据在线显示、报警、数据查询、数据历史曲线、数据统计报表等功能模块组成。
软件采用面向对象模块化开发方法，对各工程模块进行独立组态设计，再利用组态软件提供的工程合并功能进行系统集成。设计中利用组态软件对变量可以中文命名等优点，对被监测的参数进行系统化定义，包括监测点参数的类型、监测位置、监测点编号等，增强了系统软件的可读性和维护性。
四、附图说明
图1—本发明的线路方框示意图
图2—图1中恒电位仪10与实测点的线图示意图0—阴极防腐电位传感器 1—阴极电位变送器 2—数据采集A/D智能模块 3—RS485总线 4—RS232转RS485通信模块 5—工业控制计算机 6—声光报警器 7—阴极电位变送器 8—数据输出D/A、I/O智能模块 9—数据采集A/D智能模块 10—恒电位仪 11—汇流点阴极电位 12—监测点阴极防腐电位 13—阴极电位传感器 14—通信调制解调器 15—管理计算机 16—打印机 17—后备电源 18—电量传感器19—供电源
A—数据采集区       B—集中监控区     C—远程管理监测区
20—监测点    21—阳极地床   22—外输管线   23—原油罐区
24—污水罐    25—消防罐
五、实施例
为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细描述：
远程控制时，系统将阴极保护电位目标设定值、电流输出设定值、设备启动、设备关闭等信号，结合从现场反馈回来的汇流点阴极电位信号，通过工业控制计算机和系统软件，由RS232转RS485通信模块(4)，将RS232通信信号转换为RS485数字电信号，通过RS485现场总线(3)传送到数据输出D/A、I/O智能模块(8)，控制恒电位仪(10)设备的运行；
反馈信号：汇流点阴极电位(11)信号通过阴极防腐电位传感器(13)、阴极电位变送器(7)变换为电信号，然后通过数据采集A/D模块(9)、RS485现场总线(3)、RS232转RS485通信模块(4)传送到工业计算机(5)形成现场进行数据处理和控制的反馈信号。
另现场监测点阴极防腐电位(12)信号，通过阴极防腐电位传感器(0)、阴极电位变送器(1)，转换为电信号，然后通过数据采集A/D智能模块(2)、RS485现场中线(3)、RS232转RS485通信模块(4)传送到工业计算机(5)进行显示和数据处理，然后通过通信调制解调器(14)将现场数据传送到管理层计算机(15)进行数据管理；
供电源(19)的电量信号通过电量传感器(18)数据采集A/D智能模块(9)、RS485现场总线(3)、RS232转RS485通信模块(4)传到工业控制计算机(5)进行数据处理、显示或报警。反应供电装置运行正常否。

Claims (4)

1、一种区域阴极保护智能监控系统，由阴极防腐电位传感器(0)阴极电位变送器(1)数据采集A/D智能模块(2)RS485总线(3)RS232转RS485通信模块(4)工业控制计算机(5)声光报警器(6)数据输出D/A、I/O模块(8)恒电位仪(10)汇流点阴极电位(11)监测点阴极防腐电位(12)阴极电位传感器(13)通信调制解调器(14)管理计算机(15)打印机(16)后备电源(17)组成，其特征在于将该系统分成三个区，即数据采集区A、集中监控区B和远程管理监测区C，数据采集区的阴极腐电位(12)信号，通过电位传感器(0)阴极电位变送器(7)变为电信号、通过数据采集A/D模块(2)RS485总线(3)RS232转RS485通信模块(4)传送到工业控制计算机(5)进行集中监测显示控制和数据处理，再通过通信调制解调器(14)将集中监测区的数据送到远程管理监测区的计算机(15)进行监测管理或通过设置的网络接口上油田网，供管理人员监视。
2、根据权利要求1所述的区域阴极保护智能监控系统，其特征在于工业计算机(5)可将监测到汇流点阴极电位(11)信号与阴极电位目标设定值进行数据处理、输出控制信号由RS232转RS485通信模块(4)将通信信号转换为数字信号，通过RS485总线(3)传送到数据输出D/A、I/O模块(8)至控制电位仪(10)调整阴极电位让其按阴极保护电位目标设定值运行，调整后的汇流点阴极电位(11)信号通过阴极防腐电位传感器(13)、阴极电位变送器(7)变换为电信号，通过数据采集A/D模块(9)RS485总线(3)RS232转RS485通信模块(4)传送到工业计算机(5)。
3、根据权利要求1所述的区域阴极保护智能监控系统，其特征在于供电源(19)的电量信号通过电量传感器(18)数据采集A/D智能模块(9)RS485总线(3)RS232转RS485通信模块(4)传到工业计算机(5)监控运行。
4、根据权利要求所述的区域阴极保护智能监控系统，其特征在于恒电位仪根据区域阴极保护区而设置，可以设置一个或无数个。
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