CN206057417U - 一种燃气管道杂散电流干扰监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃气管道杂散电流干扰监测装置，包括燃气管道、高频数据采集板卡、电源装置、主机、燃气管道、控制器模块和设于管道旁的参比电极；燃气管道与参比电极通过导线与高频数据采集板卡连接，电源装置分别连接主机和高频数据采集板卡，主机通过控制器模块与高频数据采集板卡连接，本实用新型能实现高频数据的频谱分析及滤波处理，同时实现可视化的后台处理，通过借助各种组态软件模块，能够方便地生成各种需要监视的窗口，及时捕捉杂散电流的变化情况，而且该装置价格低廉，使用方便快捷。
Description
技术领域
本实用新型属于燃气管道电流干扰监测技术领域，具体涉及一种高频信号采集存储及数据滤波处理的燃气管道杂散电流干扰监测装置。
背景技术
城市轨道交通运行产生的动态杂散电流会对周边埋地的钢制管道会产生严重干扰，随城市建设发展，这一问题日益突出。常规杂散电流检测，可通过读取管道相对于大地的电位(管地电位)变化来确定，当管地电位超过一定的幅度(平均正偏超过100mV)时，即可确认杂散电流的存在，且须采取保护措施。
目前的杂散电流检测，多使用电压表或低频率的采集模块，对一些快速变化的干扰信号，尤其轨道交通产生的杂散电流，不能有效地捕捉。而有些厂家提供的定型产品，其采样频率越高，成本越高。此外，现场高频数据采集中将含有一定的杂波干扰，有效数据的获取及干扰信号的剥离将非常重要。
目前的杂散电流监测系统无法实现对现场管地电位数据进行高频采集，这就造成一些问题：
1、对于高频数据（如100HZ）以上的干扰不具有分辨能力，或为实现这些功能大幅度提高设备成本；现场高频采集的大量数据无法进行干扰滤除。
针对上述技术问题，故需要进行改进。
实用新型内容
本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单、使用方便、安全可靠、成本低的燃气管道杂散电流干扰监测装置，通过该装置来实现100HZ以上的高频数据采集，以实现采集数据的频谱分析及滤波处理，进而保证燃气管道的使用安全性。
为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种燃气管道杂散电流干扰监测装置，包括管道、高频数据采集板卡、电源装置、主机、燃气管道、控制器模块和设于管道旁的参比电极；燃气管道与参比电极通过导线与高频数据采集板卡连接，电源装置分别连接主机和高频数据采集板卡，主机通过控制器模块与高频数据采集板卡连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述控制器模块上连接有频率控制模块、频谱分析模块和数据滤波模块；与此相对应的，所述高频数据采集板卡包括三个数据采集通道；分别与频率控制模块、频谱分析模块和数据滤波模块的三个数据采集通道一一对应连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述高频数据采集板卡与频率控制模块、频谱分析模块和数据滤波模块之间布设有面板延时开关。
作为本实用新型的一种优选方案，所述控制器模块采用美国国家仪器(NI)有限公司生产的labView控制器装置。
作为本实用新型的一种优选方案，所述高频数据采集板卡设于主机内。
作为本实用新型的一种优选方案，还包括有数据储存模块、数据显示模块和数据处理模块；数据储存模块、数据显示模块和数据处理模块分别与所述主机连接。
作为本实用新型的一种优选方案，所述数据显示模块为PC显示屏。
作为本实用新型的一种优选方案，所述数据储存模块为FLASH数据存储。
作为本实用新型的一种优选方案，所述高频数据采集板卡采用研华科技有限公司的型号为USB-4711A 的12位多功能USB数据采集模块。
本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型能够实现高频的数据采集，采集板数据最高频率可达1000HZ，远高于现有采集系统最大100HZ的采集频率。
本实用新型能实现高频数据的频谱分析及滤波处理，同时实现可视化的后台处理，通过借助各种组态软件模块，能够方便地生成各种需要监视的窗口，及时捕捉杂散电流的变化情况，而且该装置价格低廉，使用方便快捷。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图；
图中附图标记：燃气管道1，参比电极2，高频数据采集板卡3，电源装置4，主机5，数据储存模块6，数据显示模块7，数据处理模块8，控制器模块9，频率控制模块10，频谱分析模块11，数据滤波模块12，面板延时开关13。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。
实施例：如图1所示，一种燃气管道杂散电流干扰监测装置，包括燃气管道1、高频数据采集板卡3、电源装置4、主机5、燃气管道1、控制器模块9和设于管道1旁的参比电极2；燃气管道1与参比电极2通过导线与高频数据采集板卡3连接，电源装置4分别连接主机5和高频数据采集板卡3，主机5通过控制器模块9与高频数据采集板卡3连接。
燃气管道1作为阴极、参比电极2作为阳极，选择不同通道可进行多组数据测量；从而延长了燃气管道1的使用寿命，对燃气管道1起到了很好的保护效果。
现有燃气管道杂散电流监测系统包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括数据采集仪、现场服务器和中心服务器。软件部分包括数据传输软件和诊断分析软件, 其中数据传输软件一般包括数据采集、数据存储、数据上传等功能。诊断分析软件则可根据需要实现实时显示、时频分析、限值报警等功能。
控制器模块9上连接有频率控制模块10、频谱分析模块11和数据滤波模块12；与此相对应的，所述高频数据采集板卡3包括三个数据采集通道；分别与频率控制模块10、频谱分析模块11和数据滤波模块12的三个数据采集通道一一对应连接；
高频数据采集板卡3与频率控制模块10、频谱分析模块11和数据滤波模块12之间布设有面板延时开关13，模拟数据量经高频数据采集板卡3转换为数字信号，传输到电脑，经labview程序处理实现数据的实时显示和存储。在程序中可以显示/控制当前采样频率，选择对应通道可进行数据频谱分析及滤波控制，并可以通过面板延时开关根据需要进行调整。
控制器模块9采用美国国家仪器(NI)有限公司生产的labView控制器装置，可实现频率控制、数据显示模块7、数据储存模块6、频谱分析模块11分析及数据滤波模块12等功能，系统均采用标准化产品，操作方便，检测可靠，对轨道交通之类的快速变化信号，具有很好的捕捉能力，可用于城市燃气管道的日常维护和巡查工作。
高频数据采集板卡3设于主机5内，该监测装置还包括有数据储存模块6、数据显示模块7和数据处理模块8；数据储存模块6、数据显示模块7和数据处理模块8分别与所述主机5连接，数据显示模块7为PC显示屏，有利于工作人员对现场情况进行判断分析，数据储存模块6为FLASH数据存储，选择FLASH数据存储的方式有利于将数据采集和处理的过程分离，同时降低连续监测时工作人员的劳动强度。
高频数据采集板卡3采用研华科技（中国）有限公司的型号为USB-4711A 的12位多功能USB数据采集模块，即插即用采样板卡，设备成本低、驱动便捷、使用可靠。本实用新型使用的高频数据采集板卡3，可进行电压电流（mV、V、mA）采集，具有多个可选量程范围，最高采样速率可达1k采样点每秒。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：燃气管道1，参比电极2，高频数据采集板卡3，电源装置4，主机5，数据储存模块6，数据显示模块7，数据处理模块8，控制器模块9，频率控制模块10，频谱分析模块11，数据滤波模块12，面板延时开关13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
Claims (9)
1.一种燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：包括燃气管道（1）、高频数据采集板卡（3）、电源装置（4）、主机（5）、燃气管道（1）、控制器模块（9）和设于管道（1）旁的参比电极（2）；燃气管道（1）与参比电极（2）通过导线与高频数据采集板卡（3）连接，电源装置（4）分别连接主机（5）和高频数据采集板卡（3），主机（5）通过控制器模块（9）与高频数据采集板卡（3）连接。
2.根据权利要求1所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述控制器模块（9）上连接有频率控制模块（10）、频谱分析模块（11）和数据滤波模块（12）；与此相对应的，所述高频数据采集板卡（3）包括三个数据采集通道；分别与频率控制模块（10）、频谱分析模块（11）和数据滤波模块（12）的三个数据采集通道一一对应连接。
3.根据权利要求2所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述高频数据采集板卡（3）与频率控制模块（10）、频谱分析模块（11）和数据滤波模块（12）之间布设有面板延时开关（13）。
4.根据权利要求1或2所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述控制器模块（9）采用美国国家仪器(NI)有限公司生产的labView控制器装置。
5.根据权利要求3所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述高频数据采集板卡（3）设于主机（5）内。
6.根据权利要求1所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：还包括有数据储存模块（6）、数据显示模块（7）和数据处理模块（8）；数据储存模块（6）、数据显示模块（7）和数据处理模块（8）分别与所述主机（5）连接。
7.根据权利要求6所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述数据显示模块（7）为PC显示屏。
8.根据权利要求6所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述数据储存模块（6）为FLASH数据存储。
9.根据权利要求5所述的燃气管道杂散电流干扰监测装置，其特征在于：所述高频数据采集板卡（3）采用研华科技（中国）有限公司的型号为USB-4711A 的12位多功能USB数据采集模块。
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| CN201621116924.9U CN206057417U (zh) | 2016-10-12 | 2016-10-12 | 一种燃气管道杂散电流干扰监测装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN107656125A (zh) * | 2017-08-09 | 2018-02-02 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种海水杂散电流原位监测装置 |
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2016
- 2016-10-12 CN CN201621116924.9U patent/CN206057417U/zh not_active Expired - Fee Related
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