CN209890738U - 一种钢管桩码头阴极保护监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及码头钢管桩的阴极保护技术领域，公开了一种钢管桩码头阴极保护监测系统，基于服务器，包括电位检测模块、与电位检测模块数据连接的远距离通信模块和处理终端模块，电位检测模块用于实时检测阴极保护电位，并向远距离通信模块输出与阴极保护电位对应的监测数值，远距离通信模块与服务器数据连接，处理终端模块与远距离通信模块数据连接电位检测模块实时检测阴极保护电位得到监测数值后，由远距离通信模块将监测数值发送至服务器中储存以及处理终端模块中，服务器可将上述监测数值生成日志信息以供调取，处理终端模块可实时显示上述监测数值，供工作人员查看，有利于对阴极保护效果的监视和预警。

Description

一种钢管桩码头阴极保护监测系统

技术领域

本实用新型涉及码头钢管桩的阴极保护技术领域，更具体地说，它涉及一种钢管桩码头阴极保护监测系统。

背景技术

深水港是国家发展国际海洋贸易的重要设施，真正实现船舶的停靠需要建设码头。现有的深水港码头多采用钢管桩作为基础，因此，钢管桩常年处于严酷的海洋环境中，面临严重的腐蚀威胁。

金属在水和氧存在的条件下由于电化学反应而产生的腐蚀称为电化学腐蚀。从外观上看，钢的材质是均一的，但是，当它浸入电解质中时（例如海水），由于不同材料或金属材料本身组织结构及表面物理状态的不均匀性，在金属表面形成许多宏观或微观的阳极区和阴极区，阴阳极之间通过介质产生微电流，电子从阳极去向阴极区移动，阳极区失去电子，一部分金属就会成为离子溶于电解质中，使得阳极区金属受到腐蚀。

为控制腐蚀，钢管桩采用了防腐涂层和阴极保护系统的防腐措施。随着时间的推移，防腐涂层和阴极保护系统的性能会发生劣化，为确保阴极保护系统的使用寿命和使用效果，需对阴极保护系统进行定期检查和维护。

阴极保护电位是评价阴极保护效果的重要参数，然而，目前国内阴极保护电位的检测仍以人工手持万能表定期测试电位的方式为主。人工检测不仅费时费力、周期长、效率低，而且离散的测量数据无法准确掌握阴极保护系统的变化趋势，不利于对阴极保护效果的监视和预警。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种钢管桩码头阴极保护监测系统，其具有易于对阴极保护电位的监测管理的优点。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种钢管桩码头阴极保护监测系统，基于服务器，包括电位检测模块、与所述电位检测模块数据连接的远距离通信模块和处理终端模块，所述电位检测模块用于实时检测阴极保护电位，并向所述远距离通信模块输出与所述阴极保护电位对应的监测数值；

所述远距离通信模块与所述服务器数据连接，所述服务器用于接收所述监测数值并储存形成日志信息；

所述处理终端模块与所述远距离通信模块数据连接，用于显示所述监测数值。

通过上述技术方案，电位检测模块实时检测阴极保护电位得到监测数值后，由远距离通信模块将监测数值发送至服务器中储存以及处理终端模块中，服务器可将上述监测数值生成日志信息以供调取，处理终端模块可实时显示上述监测数值，供工作人员查看，有利于对阴极保护效果的监视和预警。

本实用新型进一步设置为：所述处理终端模块包括与所述远距离通信模块数据连接的数据显示模块、数据查询模块、报警模块和储存模块以及设备管理模块；

所述设备管理模块与所述储存模块数据连接，用于向所述储存模块内录入参考电压信息；

所述数据显示模块接收所述监测数值后显示；

所述报警模块与所述储存模块以及所述远距离通信模块数据连接，用于调取所述监测数值与所述参考电压信息进行比对，当所述监测数值与所述参考电压信息不一致，则所述报警模块发出报警信号。

通过上述技术方案，报警模块参考设置在储存模块中的参考电压信息，将监测数值与进行实时比对，若与参考电压信息不一致，则发出报警信号，方便工作人员监控管理，数据显示模块对监测数值进行显示，方便工作人员实时查看。

本实用新型进一步设置为：所述处理终端模块包括分别与所述远距离通信模块以及所述数据显示模块数据连接的所述数据查询模块，用于调取所述日志信息并通过所述数据显示模块显示。

本实用新型进一步设置为：所述电位检测模块包括电位传感器、与所述电位传感器数据连接的信号处理模块、与所述信号处理模块数据连接的控制模块、与所述控制模块数据连接的数据存储模块和与所述控制模块数据连接的通讯模块以及与所述控制模块电连接的电源管理模块；

所述控制模块输出所述监测数值；

所述通讯模块与所述远距离通信模块数据连接。

通过上述技术方案，电位传感器收集电压信号，由信号处理模块对该电压信号进行处理后发送到控制模块，再由通讯模块将监测数值发送至远距离通信模块。

本实用新型进一步设置为：所述信号处理模块包括与所述电位传感器电连接的模拟开关、与所述模拟开关电连接的放大器、与所述放大器的输出端电连接的AD采集芯片；

所述AD采集芯片所述输出端与所述控制模块电连接。

通过上述技术方案，AD采集芯片将为模拟量的电压信号转换为数字信号发送，提升数据传输的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述远距离通信模块包括接收模块和发送模块；

所述接收模块分别与所述通讯模块、所述服务器以及所述数据显示模块数据连接；

所述发送模块分别与所述通讯模块、所述服务器以及所述报警模块数据连接。

本实用新型进一步设置为：所述报警模块包括与所述储存模块数据连接的信息调取模块、与信息调取模块和所述发送模块数据连接的信息比对模块、与所述信息比对模块数据连接的控制单元和受所述控制单元控制的报警单元。

通过上述技术方案，信息调取模块从储存模块调取参考电压信息，信息比对模块从信息调取模块处获得参考电压信息，并从参考电压信息获取监测数值，信息比对模块可将两信息比对后将比对结果发送至控制单元，并由控制单元控制报警单元进行预警。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过电位检测模块实时检测阴极保护电位得到监测数值后，由远距离通信模块将监测数值发送至服务器中储存以及处理终端模块中，服务器可将上述监测数值生成日志信息以供调取，处理终端模块可实时显示上述监测数值，供工作人员查看，有利于对阴极保护效果的监视和预警。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体数据流示意图；

图2为本实用新型实施例的数据连接示意图。

附图标记：1、服务器；2、电位检测模块；21、信号处理模块；3、远距离通信模块；4、处理终端模块；41、报警模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种钢管桩码头阴极保护监测系统，如图1所示，基于服务器1，包括电位检测模块2、与电位检测模块2数据连接的远距离通信模块3和处理终端模块4，电位检测模块2用于实时检测阴极保护电位，并向远距离通信模块3输出与阴极保护电位对应的监测数值，远距离通信模块3与服务器1数据连接，服务器1用于接收监测数值并储存形成日志信息，处理终端模块4与远距离通信模块3数据连接，用于显示监测数值。

如图2所示，电位检测模块2包括电位传感器、与电位传感器数据连接的信号处理模块21、与信号处理模块21数据连接的控制模块、与控制模块数据连接的数据存储模块和与控制模块数据连接的通讯模块以及与控制模块电连接的电源管理模块。

如图2所示，信号处理模块21包括与电位传感器电连接的模拟开关、与模拟开关电连接的放大器、与放大器的输出端电连接的AD采集芯片，AD采集芯片输出端与控制模块电连接。AD采集芯片的可采用型号为ADS1216的芯片，带有数字信号的输出。控制模块可采用型号为STM32L151系列的ARM芯片，该芯片具有超低功耗的32位MCU，多路I/O，可接收来AD采集芯片的输出信号。钢管桩的阴极电压由电位传感器收集，形成模拟信号形式的电压信号，再由AD采集芯片将该电压信号进行处理后发送到控制模块，最后由控制模块向通信模块输出数字信号式的监测数值。

如图2所示，远距离通信模块3包括接收模块和接收模块数据连接的发送模块。可采用GPRS无线方式作为通信手段，并采用SIMCOM的SIM7600CE模块，该模块为全网通模块，支持电信、联通、移动，支持LTE-TDD/LTE-FDD/HSPA+/TD-SCDMA/EVDO和GSM/GPRS/EDGE等频段，可以低功耗实现数据信息的传输。

如图2所示，接收模块分别与通讯模块以及服务器1数据连接，发送模块分别与通讯模块、服务器1数据连接。监测数值通过通讯模块发出，并通过接收模块进行接收，由接收模块发送给发送模块，再由发送模块发送至服务器1进行储存，服务器1可生成日志信息方便后期查阅。

如图2所示，处理终端模块4包括与发送模块数据连接的数据显示模块、与发送模块数据连接的数据查询模块、与发送模块数据连接的报警模块41和储存模块以及设备管理模块。设备管理模块与储存模块数据连接，用于向储存模块内录入参考电压信息。参考电压信息设置为监测数值在钢管桩的阴极保护电压在正常情况下内的波动范围。数据显示模块可在接收监测数值后显示。

如图2所示，报警模块41包括与储存模块数据连接的信息调取模块、与信息调取模块和发送模块数据连接的信息比对模块、与信息比对模块数据连接的控制单元和受控制单元控制的报警单元。信息调取模块从储存模块中调取参考电压信息，再与从发送模块获得的监测数据进行比对，若监测数据与参考电压信息不一致，则可由控制单元驱动报警单元发出报警信号，方便工作人员监控管理。

如图2所示，处理终端模块4包括与发送模块数据连接的数据查询模块，用于调取日志信息并通过数据显示模块显示。数据查询模块可通过发送模块向服务器1请求日志信息，再由服务器1将请求的日志信息通过接收模块传输给发送模块，再由发送模块发送至数据显示模块进行显示，供工作人员查看，有利于对阴极保护效果的监视和预警。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种钢管桩码头阴极保护监测系统，基于服务器（1），包括电位检测模块（2）、与所述电位检测模块（2）数据连接的远距离通信模块（3）和处理终端模块（4），其特征在于，所述电位检测模块（2）用于实时检测阴极保护电位，并向所述远距离通信模块（3）输出与所述阴极保护电位对应的监测数值；

所述远距离通信模块（3）与所述服务器（1）数据连接，所述服务器（1）用于接收所述监测数值并储存形成日志信息；

所述处理终端模块（4）与所述远距离通信模块（3）数据连接，用于显示所述监测数值。

2.根据权利要求1所述的钢管桩码头阴极保护监测系统，其特征在于，所述处理终端模块（4）包括与所述远距离通信模块（3）数据连接的数据显示模块、数据查询模块、报警模块（41）和储存模块以及设备管理模块；

所述设备管理模块与所述储存模块数据连接，用于向所述储存模块内录入参考电压信息；

所述数据显示模块接收所述监测数值后显示；

所述报警模块（41）与所述储存模块以及所述远距离通信模块（3）数据连接，用于调取所述监测数值与所述参考电压信息进行比对，当所述监测数值与所述参考电压信息不一致，则所述报警模块（41）发出报警信号。

3.根据权利要求2所述的钢管桩码头阴极保护监测系统，其特征在于，所述处理终端模块（4）包括分别与所述远距离通信模块（3）以及所述数据显示模块数据连接的所述数据查询模块，用于调取所述日志信息并通过所述数据显示模块显示。

4.根据权利要求2所述的钢管桩码头阴极保护监测系统，其特征在于，所述电位检测模块（2）包括电位传感器、与所述电位传感器数据连接的信号处理模块（21）、与所述信号处理模块（21）数据连接的控制模块、与所述控制模块数据连接的数据存储模块和与所述控制模块数据连接的通讯模块以及与所述控制模块电连接的电源管理模块；

所述控制模块输出所述监测数值；

所述通讯模块与所述远距离通信模块（3）数据连接。

5.根据权利要求4所述的钢管桩码头阴极保护监测系统，其特征在于，所述信号处理模块（21）包括与所述电位传感器电连接的模拟开关、与所述模拟开关电连接的放大器、与所述放大器的输出端电连接的AD采集芯片；

所述AD采集芯片所述输出端与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求4所述的钢管桩码头阴极保护监测系统，其特征在于，所述远距离通信模块（3）包括接收模块和发送模块；

所述接收模块分别与所述通讯模块以及所述服务器（1）数据连接；

所述发送模块分别与所述通讯模块、所述服务器（1）以及所述报警模块（41）数据连接。

7.根据权利要求6所述的钢管桩码头阴极保护监测系统，其特征在于，所述报警模块（41）包括与所述储存模块数据连接的信息调取模块、与信息调取模块和所述发送模块数据连接的信息比对模块、与所述信息比对模块数据连接的控制单元和受所述控制单元控制的报警单元。

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