CN204213644U - 城市燃气管线阴极保护远程采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种城市燃气管线阴极保护远程采集装置，包括防爆外壳以及位于该防爆外壳内的信号采集电路板，PLC控制器，无线信号传输器，供电电源，其中信号采集电路板通过电缆连接阴极保护桩，采集数据，采集的信号送入PLC控制器的模拟量输入端口，数据经PLC控制器处理后，由无线信号传输器发送到远程监控中心，无线信号传输器与PLC控制器通过RS232接口连接，PLC控制器通过信号采集电路板采集阴极保护桩参数，并通过无线信号传输器。本实用新型的应用，解决了阴极保护桩工作状况实时监控报警的问题，工作人员不用不用到现场巡视，即可了解阴极保护桩的具体工作状况，如果出现腐蚀严重的情况，能够即时报警，提醒工作人员，大大减轻了工人的劳动强度，节约了人力成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种数据采集装置，尤其是一种电城市燃气管线阴极保护远程采集装置。
背景技术
随着城市输气管线的多年建设发展，燃气管道防腐数据监测问题日益突出，对整个管网运行造成了影响，需要探讨防止管线金属腐蚀的方法及控制手段，提高管网安全运行能力。为了防止腐蚀现象的出现，已经根据国家规范，按照2公里一个的密度，进行了阴极测试井(桩)的布置，由于阴极保护最重要的参数保护电位需要每日一次的测试，而测试桩的位置非常复杂，造成巡检人员的工作异常辛苦，无法做到日日确报。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种实现远程实时监控，即时报警的城市燃气管线阴极保护远程采集装置。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种城市燃气管线阴极保护远程采集装置，包括防爆外壳以及位于该防爆外壳内的采集装置本体部分，该本体部分包括为各用电设备提供电源的供电组件，采集阴极保护桩数据的信号采集电路板，对采集的数据进行处理并进行远程传送的控制中心，该控制中心由PLC控制器和无线信号传输器组成，其中信号采集电路板通过电缆连接阴极保护桩，采集数据，采集的信号送入PLC控制器的模拟量输入端口，数据经PLC控制器处理后，由无线信号传输器发送到远程监控中心，无线信号传输器与PLC控制器通过RS232接口连接，PLC控制器通过信号采集电路板采集阴极保护桩参数，并通过无线信号传输器传输。
由于阴极保护桩比较分散，供电不方便，因此采用集成电源的供电组件，供电组件包括电池、电源控制板，电池通过电源控制板为信号采集电路板、PLC控制器、无线信号传输器提供所需的电源。
由于阴极保护桩最小保护电位是-0.85V～1.25V，其波动范围已经超过了目前通用的模拟信号(1-5V)，因此信号需要信号放大电路、整流滤波电路来对信号进行调理，使输出得到正确稳定的信号。
由于该采集装置安装位置处于井下和路边，对于防尘和防水等级要求非常高，因此采用防爆外壳，防爆等级为IP67，位于防爆外壳上的电缆锁头采用等级为IP68的电缆锁头，同时，外壳所有的封装连接处以及接口全部采用防水密封胶封装，材质采用铝材，利于无线传输。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型装置的应用，解决了阴极保护桩工作状况实时监控报警的问题，工作人员不用不用到现场巡视，即可了解阴极保护桩的具体工作状况，如果出现腐蚀严重的情况，能够即时报警，提醒工作人员，大大减轻了工人的劳动强度，节约了人力成本。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是本实用新型电路原理框图；
其中：1、防爆外壳，2、PLC控制器，3、电源控制板，4、电池，5、无线信号传输器，6、信号采集电路板，7、电缆锁头，8、阴极保护桩。
具体实施方式
下面结合附图对实用新型做进一步详细描述：但由于安装位置处于井下和路边，对于防尘和防水等级要求非常高。因此，我们选择了IP67等级的防护装置，同时，在引入线缆的端口我们采用了IP68等级的电缆接头，同时，在进行系统设定后，所有的接口全部采用防水胶封装，进一步保证系统的封装性。按照目前的封装，理论上，目前可以支持1米下的浸水。系统成熟后，将进一步进行硅胶封装。
如图1所示，本实用新型由防爆外壳以及位于该防爆外壳内的采集装置本体部分组成，由于该新型装置安装位置处于井下和路边，对于防尘和防水等级要求非常高，因此采用防爆外壳，防爆等级为IP67，位于防爆外壳上的电缆锁头采用等级为IP68的电缆锁头，电缆锁头用于穿入连接采集装置和阴极保护桩的电缆。同时，外壳所有的封装连接处以及接口全部采用防水密封胶封装，进一步保证系统的封装性。防爆外壳材质采用铝材，有利于无线电波的传输且符合国家燃气规范要求。采集装置本体部分包括为各用电设备提供电源的供电组件，采集阴极保护桩数据的信号采集电路板，对采集的数据进行处理并进行远程传送的控制中心三大部分，本实用新型之所以采用电池组件供电，是因为阴极保护桩比较分散，供电不方便，供电组件包括电池、电源控制板，电池通过电源控制板为其它用电设备提供所需的电源。控制中心为该装置的控制核心，其由PLC控制器和无线信号传输器组成。信号采集电路板通过电缆连接阴极保护桩，用于采集阴极保护桩运行状态数据，采集的信号送入PLC控制器的模拟量输入端口，数据经PLC控制器处理后，由无线信号传输器发送到远程监控中心进行存储，同时实现参数超范围报警，无线信号传输器与PLC控制器通过RS232接口连接，将PLC控制器处理过的信号通过无线信号传输器发送出去。
本实用新型的电路原理框图如图2所示，电池通过电源控制板为信号采集电路板、PLC控制器、无线信号传输器提供所需的电源。信号采集电路板将采集的信号送至PLC控制器，信号经PLC控制器处理后通过无线信号传输器发送出去。由于阴极保护桩最小保护电位是-0.85V～1.25V，其波动范围已经超过了目前通用的模拟信号(1-5V)，因此信号需要信号放大电路、整流滤波电路来对信号进行调理，使输出得到正确稳定的信号。输入的信号经整流滤波后送入放大电路放大后输出。
本实用新型采用电池供电，加上安装位置比较复杂，必须考虑功耗问题，其中无线信号传输器(DTU，成熟产品，本实施例采用深圳宏电的H7118)继续采用电磁继电器控制模式，降低灌流，其休眠功耗继续保持为0，同时DTU控制采用闭环控制系统，系统对DTU无线信号进行自动跟踪，自动启动，自动发送数据，自动关闭，从而可以大大降低DTU的控制功耗，进一步降低整个系统的功耗。经测试，整个系统在休眠情况下，整个系统的电流支持是30mAh/天，系统选择的锂电池容量为30000mAh，因此，支撑时间为30000/30＝1000天左右。
本实用新型系统的功耗性能指标如下：
系统休眠功耗450uA，唤醒功耗为425mA。其中采集模块的休眠功耗为450uA，唤醒功耗为25mA，DTU的休眠功耗为0，唤醒功耗为400mA。
Claims (4)
1.一种城市燃气管线阴极保护远程采集装置，其特征在于：包括防爆外壳(1)以及位于该防爆外壳内的信号采集电路板(6)，PLC控制器(2)，无线信号传输器(5)，其中信号采集电路板(6)的信号输出端连接PLC控制器(2)的模拟量输入端口，无线信号传输器(5)通过RS232接口连接PLC控制器(2)，PLC控制器(2)通过信号采集电路板(6)采集阴极保护桩参数，并通过无线信号传输器(5)发送到远程监控中心。
2.根据权利要求1所述的城市燃气管线阴极保护远程采集装置，其特征在于还包括由电池(4)和电源控制板(3)组成的供电组件，电池(4)通过电源控制板(3)为信号采集电路板(6)、PLC控制器(2)、无线信号传输器(5)提供电源。
3.根据权利要求1所述的城市燃气管线阴极保护远程采集装置，其特征在于所述信号采集电路板(6)上的电路包括信号放大电路、整流滤波电路，输入的信号经整流滤波后送入放大电路放大后输出。
4.根据权利要求1所述的城市燃气管线阴极保护远程采集装置，其特征在于所述防爆外壳(1)防爆等级为IP67，位于防爆外壳上的电缆锁头(7)，采用等级为IP68的电缆锁头，同时，外壳所有的封装连接处以及接口全部采用防水密封胶封装。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106119857A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-11-16 | 大连天禄防腐工程有限公司 | 强制电流阴极保护的智能监控系统 |
| CN109958880A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-02 | 四川利能燃气工程设计有限公司 | 阀井监控系统及监控方法 |
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