CN209602640U - 一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了长输管道阴极保护监控技术领域的一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，包括智能测试桩，智能测试桩电性输入连接参比电极，智能测试桩通过以太网无源光网络连接站控级以太网网关，站控级以太网网关分别电性输出连接企业内网专线网络和公网有线网络，且企业内网专线网络和公网有线网络均电性输入连接数据中心上位机，本实用新型利用以太网无源光网络进行数据传输，在物理层使用无源光网络，在数据链路层使用以太网协议，并结合太阳能电池为智能测试桩供电，特别适合用于部署在供电、通信复杂环境中，而且兼具有实时性高、数据采集连续性好、稳定可靠、使用简便、运行维护成本低的优点。

Description

一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统

技术领域

本实用新型涉及长输管道阴极保护监控技术领域，具体为一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统。

背景技术

目前长输管道的阴极保护监控方法一般由专业人员定期携带检测设备，现场进行检测并记录保护电位数据，之后进行统一分析并存档记录。由于长输管道管线距离长，沿线地区环境复杂，这种定期人工巡检的方式需要花费大量的人力、物力，而且检测设备落后，精确度不高，时效性差，采集数据量有限，易出现误报、误判现象，不能准确反映管道的真实保护状态。举例而言，某省级天然气公司对其管道保护电位的采集周期为每两个月进行一次，而且主要使用万用表进行检测，这种方式很难满足长输管道阴极护检测的需求。基于此，有必要设计一种具有实时性、能连续采集数据、稳定可靠、使用简便、运行维护成本低的阴极保护监控系统。

近年来，新规划建设的天然气管道均沿线同沟敷设通信光缆。通信光缆因其具有可靠性高、传输距离远、耐腐蚀、电绝缘、抗雷击和抗电磁干扰性能好等特点，因此，利用通信光缆进行数据传输，对管道阴极保护状态进行监控具有独特的技术优势，特别适合应用于通信、供电困难的野外山区等复杂环境中，为此，我们提出一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，包括智能测试桩，智能测试桩电性输入连接参比电极，智能测试桩通过以太网无源光网络连接站控级以太网网关，且以太网无源光网络包括光路分光器和光缆终端设备，智能测试桩电性输出连接光路分光器，光路分光器电性输出连接光缆终端设备，光缆终端设备电性输出连接站控级以太网网关，站控级以太网网关分别电性输出连接企业内网专线网络和公网有线网络，且企业内网专线网络和公网有线网络均电性输入连接数据中心上位机。

优选的，智能测试桩包括数据采集模块，数据采集模块电性输出连接数据处理模块，数据处理模块电性输出连接微处理器，微处理器分别电性输入连接电源管理模块和蓄电池模块，蓄电池模块电性输入连接太阳能电池板模块，微处理器分别双向电性连接数据存储模块和通信模块。

优选的，数据中心上位机包括有数据库服务器、地理信息系统服务器、应用客户端。

优选的，数据库服务器通过开放数据库接口与智能测试桩建立通信链路。

优选的，数据库服务器通过网线与应用客户端连接。

优选的，智能测试桩的电信号为 TCP/IP 协议信号，且智能测试桩配置有唯一的静态IP地址。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型利用以太网无源光网络进行数据传输，在物理层使用无源光网络，在数据链路层使用以太网协议，并结合太阳能电池为智能测试桩供电，特别适合用于部署在供电、通信困难的野外、山区等复杂环境中，而且兼具有实时性高、数据采集连续性好、稳定可靠、使用简便、运行维护成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型系统图；

图2为本实用新型智能测试桩原理框图。

图中：1、智能测试桩；2、参比电极；3、光路分光器；4、光缆终端设备；5、站控级以太网网关；6、企业内网专线网络；7、公网有线网络；8、数据中心上位机；9、数据采集模块；10、数据处理模块；11、微处理器；12、电源管理模块；13、蓄电池模块；14、太阳能电池板模块；15、数据存储模块；16、通信模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，包括智能测试桩1，智能测试桩1用于采集长输管道的信息数据，智能测试桩1在投入使用前预置两种工作状态，分别是正常的工作状态和休眠工作状态，智能测试桩1的电源管理模块12用于切换智能测试桩1的两种工作状态，保证在预设的工作时间外，智能测试桩1处于休眠状态，节约蓄电池的电能，保证智能测试桩1能够有充足的电能来连续工作，保证采集数据的连续性，智能测试桩1电性输入连接参比电极2，智能测试桩1通过以太网无源光网络连接站控级以太网网关5，且以太网无源光网络包括光路分光器3和光缆终端设备4，智能测试桩1电性输出连接光路分光器3，光分路器3用于将无源光网络中光信号的分配和耦合，一条长输管道上的每一个智能测试桩1通过一个光分路器3接入干线光缆，光路分光器3电性输出连接光缆终端设备4，光缆终端设备4将光信号转换为电信号，用于将干线光缆与站控级以太网网关5连接，站控级以太网网关5设在长输管道沿线的各场站上，站控级以太网网关5通过企业内网专线或公网有线网络与数据中心上位机8连接，建立数据传输通道，数据中心上位机8可以是分布式部署的多个数据中心上位机8，也可以是单一部署的数据中心上位机8，光缆终端设备4电性输出连接站控级以太网网关5，站控级以太网网关5分别电性输出连接企业内网专线网络6和公网有线网络7，且企业内网专线网络6和公网有线网络7均电性输入连接数据中心上位机8。

其中，智能测试桩1包括数据采集模块9，数据采集模块9利用安装在长输管道内的直流电流传感器和交流电流传感器分别采集管道阴极保护的直流电位和交流电位等数据，数据采集模块9电性输出连接数据处理模块10，能够将所采集数据的模拟量转换为数字量，数据处理模块10电性输出连接微处理器11，微处理器11是智能测试桩1与其他各模块进行信息交互的中枢模块，用于对数据处理模块10处理后的数字量数据进行进一步的计算、分析处理，微处理器11分别电性输入连接电源管理模块12和蓄电池模块13，蓄电池模块13电性输入连接太阳能电池板模块14，微处理器11分别双向电性连接数据存储模块15和通信模块16，数据存储模块15用来存储由微处理器11处理后的数字量数据和智能测试桩1的属性信息，智能测试桩1的属性信息包括有智能测试桩1的位置信息、所属线路信息、所属组织机构信息、蓄电池状态信息、工作状态信息，但不限于以上所述的信息，可以灵活地对所述的智能测试桩1属性信息进行预置编码；所述位置信息是在施工布设测试桩的同时，由手持GPS 定位终端对测试桩的位置坐标进行标定并录入数据库进行记录，通信模块16用于将智能测试桩1的电信号转换为光信号发送到以太网无源光网络，也用于接收以太网无源光网络传输回来的光信号并转换为电信号，智能测试桩1的电信号为 TCP/IP 协议信号，且智能测试桩1配置有唯一的静态IP地址，智能测试桩1的可选通信模式有两种，分别为服务器模式和客户端模式，服务器模式运用在多个数据中心上位机8同时对管道阴极保电位进行采集的模式，客户端模式运用于单一数据中心上位机8对管道阴极保电位进行采集的模式，在多个数据中心上位机8同时对管道阴极保电位进行采集的模式中，多个数据中心上位机8的部署方式为分布式部署方式；

数据中心上位机8包括有数据库服务器、地理信息系统服务器、应用客户端，地理信息系统服务器用于为应用客户端提供地理信息服务，能够在客户端上基于地理信息实时、直观地展示管道阴极保护状态，对管道电位异常管段进行预警提醒；

数据库服务器通过开放数据库接口与智能测试桩1建立通信链路，用于存储由以太网无源光网络传输回来的管道阴极保护电位数据以及相关设备数据；

数据库服务器通过网线与应用客户端连接，为客户端提供实时数据监控服务、历史数据查询服务以及设备管理、生成相关报表等服务。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，其特征在于：包括智能测试桩，智能测试桩电性输入连接参比电极，智能测试桩通过以太网无源光网络连接站控级以太网网关，且以太网无源光网络包括光路分光器和光缆终端设备，智能测试桩电性输出连接光路分光器，光路分光器电性输出连接光缆终端设备，光缆终端设备电性输出连接站控级以太网网关，站控级以太网网关分别电性输出连接企业内网专线网络和公网有线网络，且企业内网专线网络和公网有线网络均电性输入连接数据中心上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，其特征在于：智能测试桩包括数据采集模块，数据采集模块电性输出连接数据处理模块，数据处理模块电性输出连接微处理器，微处理器分别电性输入连接电源管理模块和蓄电池模块，蓄电池模块电性输入连接太阳能电池板模块，微处理器分别双向电性连接数据存储模块和通信模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，其特征在于：数据中心上位机包括有数据库服务器、地理信息系统服务器、应用客户端。

4.根据权利要求3所述的一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，其特征在于：数据库服务器通过开放数据库接口与智能测试桩建立通信链路。

5.根据权利要求3所述的一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，其特征在于：数据库服务器通过网线与应用客户端连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于以太网无源光网络的长输管道阴极保护监控系统，其特征在于：智能测试桩的电信号为 TCP/IP 协议信号，且智能测试桩配置有唯一的静态IP地址。