CN206986284U - 一种埋地管道监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种埋地管道监测系统，包括：检测装置、牺牲阳极以及终端设备，所述牺牲阳极与所述检测装置连接，所述检测装置具有通讯模块，所述检测装置检测埋地管道的电位参数，并通过所述通讯模块实时发送给所述终端设备。在本实用新型提供的埋地管道监测系统中，利用检测装置实时的采集埋地管道的电位参数，并通过通讯模块传输到终端设备，实现对埋地钢管全天候、不间断采集与分析，实现对整个城市埋地钢管电化学保护的科学管理和杂散电流影响的全面监控。

Description

一种埋地管道监测系统

技术领域

本实用新型涉及管道保护技术领域，特别涉及一种埋地管道监测系统。

背景技术

随着我国经济的发展，能源建构也随之发生相应的调整，大中城市能源逐渐向天然气、煤气等方向发展，这样在城市的地下埋下了大量管道，一旦发生问题，将会危及人民的生命和财产安全。埋地燃气管道的阴极保护系统可以有效的阻止管道腐蚀，保护管道的安全运行，具有良好的社会和经济效应。

金属在自然条件下或人为条件下，每时每刻都在发生了腐蚀，腐蚀的根本原因是因为这些金属处于热力学不稳定状态，一旦有可能，他们就要恢复到地壳中相对稳定的状态，生成金属氧化物、碳酸盐或转变为可溶性离子。这一过程可能看过是冶金过程的逆过程。

城市燃气埋地压力管道大多使用牺牲阳极进行电化学保护，随着城市发展电气化铁路的高速发展，杂散电流对地下管道的影响日益突出，埋地管道因其影响可能发生泄漏事故。但是我们在该领域的监测手段仅是依靠专用的杂散电流测试仪在地表测量，致使无法反映杂散电流对我们埋地管道实际影响和破坏程度。

解决目前广大燃气公司对埋地管道电化学防护检测，是人工一年2次进行实地测量，具有耗时长、成本高、不能及时发现问题、危险性高等缺点，在杂散电流影响区域无法准确测量的困境，测得数据量小无法定量分析，且人为误差大，难以满足阴极保护实时监测的需要。

所以，现有的测量技术难以满足埋地管道阴极保护监测的实际需要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种埋地管道监测系统，以解决人工检测方法具有耗时长、成本高、不能及时发现问题、危险性高等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种埋地管道监测系统，包括：检测装置、牺牲阳极以及终端设备，

所述牺牲阳极与所述检测装置连接，所述检测装置具有通讯模块，所述检测装置通过所述牺牲阳极检测埋地管道的电位参数，并通过所述通讯模块实时发送给所述终端设备。

可选的，还包括极化探头，所述极化探头与所述检测装置连接。

可选的，所述检测装置包括：壳体和设置于所述壳体内的电路板；所述通讯模块与所述电路板连接。

可选的，所述电路板上具有电位取样模块、单片机模块、储存模块；所述电位取样模块、通讯模块、储存模块均与所述单片机模块连接。

可选的，所述牺牲阳极包括若干镁阳极，所述电位取样模块包括一干路取样电阻和均与所述干路取样电阻串联的支路取样电阻，每个支路取样电阻分别对应连接一镁阳极。

可选的，所述通讯模块包括：GPRS通讯电路和蓝牙通讯电路，所述GPRS通讯电路和蓝牙通讯电路均与所述单片机模块连接。

可选的，所述电路板还具有报警模块，所述报警模块与所述单片机模块连接。

可选的，所述电路板的表面具有密封胶层。

可选的，所述壳体上具有天线，所述天线与所述通讯模块连接。

可选的，所述终端设备为手机、平板电脑或计算机。

在本实用新型提供的埋地管道监测系统中，利用检测装置实时的采集埋地管道的电位参数，并通过通讯模块传输到终端设备，实现对埋地钢管全天候、不间断采集与分析，实现对整个城市埋地钢管电化学保护的科学管理和杂散电流影响的全面监控。

附图说明

图1是埋地管道监测系统的示意图。

具体实施方式

本申请的核心思想在于提供一种埋地管道监测系统，利用通讯模块将电位取样模块检测的电位参数实时的发送到终端设备，从而实现牺牲阳极阴保护数据的海量采集，达到实时监控埋地管道的保护状态和镁阳极体的工作状态的目的，及时发现阴极保护系统运行中的各种异响状态及杂散电流是否影响到管道的腐蚀。另外，利用检测装置与牺牲阳极连接，可以有效获得流经牺牲阳极的电流参数。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的埋地管道监测系统作进一步详细说明。根据权利要求书和下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

参阅图1，其示出的是本实用新型埋地管道监测系统的示意图，包括：检测装置、极化探头、牺牲阳极以及终端设备，其中，牺牲阳极为四个镁阳极(用符号Mg表示)。

极化探头和牺牲阳极均与检测装置连接，检测装置具有通讯模块，检测装置检测埋地管道的电位参数，并通过通讯模块实时的发送给终端设备。其中，检测装置可直接采用现有的杂散电流测试仪加通讯模块来实现。

检测装置与埋地管道连接，可安装于埋地管道的附近的地表上，牺牲阳极和极化探头均埋设在埋地管道一侧的地表下。检测装置检测埋地管道的电位参数包括电流参数和电压参数，这些参数通过通讯模块实时的发送给终端设备。其中，终端设备为手机、平板电脑或计算机等。

其中，极化探头能有效的消除由于存在土壤IR降、杂散电流等因素所引起的电位误差，从而达到精确检测被保护构筑物上的保护电位值。

具体的，检测装置包括：壳体(未示出附图)以及设置于壳体内的电路板(未示出附图)；通讯模块设置于电路板上。电路板上还设置有电位取样模块、单片机模块、储存模块；电位取样模块、通讯模块、储存模块均与单片机模块连接。电位取样模块用于采集埋地管道的电位参数，单片机模块用于数据处理，可读取电位取样模块的电位参数，并具有储存能力。检测装置上具有两个接线端，用于连接牺牲阳极和极化探头，接线端均采用浇封及防水接插件的处理方式，可以有效的避免污水及水汽的进入，防护等级可以达到IP67。

其中，极化探头可选用KR2型极化探头。

参阅图1，牺牲阳极为四个镁阳极，电位取样模块包括一干路取样电阻和均与干路取样电阻串联的支路取样电阻，每个支路取样电阻均串联一镁阳极，分别检测每个镁阳极的电流参数，干路取样电阻用于获取四个镁阳极电流参数的和，在干路取样电阻和每个支路取样电阻上均设置有电压取样电路，用于采集电压参数。很显然，镁阳极的数量并不限于四个，其他任意数量的镁阳极均是可实施的方案。

进一步的，通讯模块包括GPRS通讯电路、蓝牙通讯电路以及RS485通讯电路，GPRS通讯电路、蓝牙通讯电路以及RS485通讯电路均与单片机模块连接。其中，还包括与蓝牙通讯电路连接的蓝牙唤醒电路。GPRS通讯电路、蓝牙通讯电路分别采用现有的GPRS技术和蓝牙技术。

电路板上还设置有报警模块，报警模块与单片机模块连接，在检测到埋地管道的电位参数异常时，通过单片机模块控制报警模块进行报警，从而及时采取措施。

由于在壳体内设置有电路板，为了防潮，在电路板上进行防潮处理，具体的，在电路板的表面上进行浇封，并形成密封胶层(未示出附图)。

为了增强信号，确保信号传递的可靠性，在壳体上还设置了天线(未示出附图)，天线与通讯模块连接。

当然，在检测装置中还设置有电池，用于给电路板供电，电池可以采用锂电池、干电池、太阳能电池等。

检测装置的具体技术参数如下：

1)保护电位测量范围：DC±5V，精度±10mV；

2)电流测量范围：DC±20mA，DC±100mA，DC±500mA，DC±2000mA，精度±1％；

3)锂电池供电：可充电电池7.4V 9Ah一块，每1分钟采集一次数据，每24小时传输到终端设备一次，充一次电大约可用12个月以上；

4)测量数据存贮量：一个月(1分钟存一次)；

5)设备工作温度：-20℃～60℃；

6)时钟误差：<±0.5秒/天；

7)壳体防水等级：IP67；

8)壳体的安装尺寸：170×170×100mm。

检测装置的安装调试：

1、将镁阳极、埋地管道和极化探头的引出线与防水接插件连接好并做防水处理；

2、将防水接插件分别与对应的检测装置相应的接口连接。

综上所述，本实用新型针对人工测量具有耗时长、成本高、人为误差大、测得数据量小无法定量分析方面问题，在常规牺牲阳极阴极保护系统人工测量的技术上，加入电流取样电阻，并使用极化探头，实现对埋地管道阴极保护电位的采集与监控；将相关数据通过GPRS无线传输方式上传到终端设备，终端设备通过Internet接收数据并对数据进行分析。实现管道电位、管道输出电流及镁阳极的输入电流实时监测，为燃气管道压力监测提供及时准确地数据。通过监测设备的大数据采集和数据处理，实现对埋地钢管全天候、不间断采集与分析，实现对整个城市埋地钢管电化学保护的科学管理和杂散电流影响的全面监控。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种埋地管道监测系统，其特征在于，包括：检测装置、牺牲阳极以及终端设备，

所述牺牲阳极与所述检测装置连接，所述检测装置具有通讯模块，所述检测装置通过所述牺牲阳极检测埋地管道的电位参数，并通过所述通讯模块实时发送给所述终端设备。

2.如权利要求1所述的埋地管道监测系统，其特征在于，还包括极化探头，所述极化探头与所述检测装置连接。

3.如权利要求1所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述检测装置包括：壳体和设置于所述壳体内的电路板；所述通讯模块与所述电路板连接。

4.如权利要求3所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述电路板上具有电位取样模块、单片机模块、储存模块；所述电位取样模块、通讯模块、储存模块均与所述单片机模块连接。

5.如权利要求4所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述牺牲阳极包括若干镁阳极，所述电位取样模块包括一干路取样电阻和均与所述干路取样电阻串联的支路取样电阻，每个支路取样电阻分别对应连接一镁阳极。

6.如权利要求4所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述通讯模块包括：GPRS通讯电路和蓝牙通讯电路，所述GPRS通讯电路和蓝牙通讯电路均与所述单片机模块连接。

7.如权利要求4所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述电路板还具有报警模块，所述报警模块与所述单片机模块连接。

8.如权利要求3所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述电路板的表面具有密封胶层。

9.如权利要求3所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述壳体上具有天线，所述天线与所述通讯模块连接。

10.如权利要求1所述的埋地管道监测系统，其特征在于，所述终端设备为手机、平板电脑或计算机。