CN212569471U - 一种埋地管道智能电位采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种埋地管道智能电位采集装置，包括壳体和安装座，壳体为一中空柱体管，壳体的底端固定连接有底端盖；安装座的上部为上盖部，下部为与壳体的顶部内壁螺纹连接的螺纹部；上盖部的竖直固接有航空插头，螺纹部的底端固接有一安装板；安装板上设置有系统控制器；航空插头的第一端位于安装座的上盖部外部，端固接于与埋地管道连接的连接导线，航空插头的第二端位于安装座的上盖部内部，通过导线与安装板上的系统控制器电连接；系统控制器采集、处理、存储埋地管道电位信号，并无线传输至远程监测系统服务器。本实用新型可实现管道电位的远程智能监测采集，防水性能高、电池功耗低、运行故障率低，提高了设备的使用寿命。

Description

一种埋地管道智能电位采集装置

技术领域

本实用新型涉及埋地管道阴极保护电位及相关数据采集技术领域，具体为一种埋地管道智能电位采集装置。

背景技术

埋地管道阴极保护相关数据主要包括管道通电电位、极化电位、交流干扰电压等，这些数据可以有效反应管道的外腐蚀及杂散电流干扰情况，对管道的安全运行至关重要。目前管道阴极保护相关数据的采集主要依靠传统的人工定期巡检，存在着测试周期长，准确度差，并且受自然条件影响大，具有很大的局限性。

除常规的人工巡检外，一种由采集仪+GPRS无线传输系统+服务器终端组成的无线采集装置，可实现对阴极保护相关数据的远程采集、存储，并且将采集到的数据通过GPRS信号传输到服务器终端进行处理，大大提高了数据采集的时效性、准确性和处理能力，但是目前无线智能采集装置在运行过程中存在着由于防水防潮性差及功耗高造成的故障率高、维护频繁、实际使用寿命低的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种埋地管道智能电位采集装置，解决了埋地管道阴极保护相关数据人工采集周期长、准确性差并且局限性大，一般的无线采集方式存在故障率高、维护频繁、实际使用寿命低的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种埋地管道智能电位采集装置，包括壳体1和安装座6，所述壳体1为一中空柱体管，壳体1的底端固定连接有底端盖3。

所述安装座6的上部为上盖部，下部为与壳体1的顶部内壁螺纹连接的螺纹部；所述上盖部的竖直固接有液体密封的航空插头7，所述螺纹部的底端固接有一安装板12。

所述安装板12上设置有系统控制器13。

航空插头7的第一端位于安装座6的上盖部外部，固接于与埋地管道连接的连接导线8，航空插头7的第二端位于安装座6的上盖部内部，通过导线与安装板12上的系统控制器13电连接。

所述系统控制器13采集、处理、存储埋地管道电位信号，并无线传输至远程监测系统服务器。

所述壳体1为一中空圆柱体管，壳体1的外壁固接有保护层2，保护层2的材质为橡胶；保护层2与壳体1之间具有一定间隙。

壳体1底部靠近底端盖3的内壁上固接有第一密封垫4；第一密封垫4与底端盖3之间具有一定间隙。

第一密封垫4的材质为环氧树脂。

航空插头7的位于上盖部内部的一端与上盖部的内侧壁之间设有第二密封垫9。

第二密封垫9的材质为环氧树脂。

安装板12与壳体1上部的内壁之间设有用于固定和缓冲的固定垫圈5。

所述安装板12的下部设有湿度传感器14；湿度传感器14上分别连接有的朝向壳体1内壁的侧导杆15和朝向第一密封垫4的底导杆17。

所述壳体1的下部设有一贯穿壳体1的侧监测头16，侧监测头16 位于壳体1内部的一端固接有环形触板，环形触板与侧导杆15相适配；第一密封垫4上设有一贯穿第一密封垫4的底监测头18，底监测头18 的顶端与底导杆17相适配。

所述上盖部的直径大于螺纹部的直径。

所述安装座6的上盖部与螺纹布之间开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽的内部固定卡接有桶压密封圈10；安装座6的上盖部的与壳体1顶边缘接触的下端面开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽的内部固定卡接有顶压密封圈11。

所述系统控制器13包括电源模块、信号采集模块、信号处理模块、 CPU及其辅助模块、数据存储模块和数据通信模块。

所述电源模块与信号采集模块、信号处理模块、CPU及其辅助模块、数据存储模块、数据通信模块电连接，所述信号采集模块的输出端通过导线与信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端通过导线与CUP及其辅助模块的输入端电连接，所述CPU及其辅助模块的输出端通过导线与数据储存模块、数据通信模块的输入端电连接，所述数据通信模块的内部设置有无线信号发射器，所述数据通信模块通过无线信号与远程监测系统服务器信号连接，服务器通过导线与显示模块电连接。

所述CPU及其辅助模块中的CPU为32位微处理器。

所述电源模块采用的电池为小放电系数的一次性电池，且电源模块的内部设置有稳压电路。

所述远程监测系统服务器软件采用B/S架构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型可实现管道电位的远程智能监测采集，防水性能高、电池功耗低、运行故障率低，提高了设备的使用寿命。

1、该埋地管道智能电位采集装置，采用双密封圈密封，安装座与端面的挤压面设计一层桶压密封圈，安装座与筒型壳体螺纹连接末端设计一层顶压密封圈，底端盖与筒型壳体首先采用特种胶粘接，在粘接牢固后在密封缝隙处通过第一环氧灌封胶进行凝固密封，采用公母对接式航空插头进行接线的防水连接，提高了该装置的密封性，从而提高了该装置的防水性能，使该装置可在高湿环境和水中进行工作。

2、该埋地管道智能电位采集装置，设置湿度传感器对工作环境内部的湿度进行监测，当湿度过高时通过远程监测装置进行预警，通过分层监测的方法可以给维修带来充足的时间，防止发生漏水后水直接进入至内部损坏设备，从而方便对其进行维护，从而提高了维护的效率和使用寿命。

3、该埋地管道智能电位采集装置，对信号采集模块的电路进行优化，采用目前技术领域功耗最低ATMEL系列单片机，该系列单片机在待机过程中将非必要运行模块全部关闭，内置时钟，定时唤醒，进行定时监测，降低了功耗；电源设计中应用7.2V转3.3V电路，采用具有反向电流保护的超低IQ稳压器进行电压转换，该设计可做到只有 1μA的静态电流，极大降低了电源转化功耗，从而提高了该装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的埋地管道智能电位采集装置的结构示意图；

图2为本实用新型图1中A处的放大结构示意图；

图3为本实用新型的系统控制器13的工作原理图。

其中的附图标记为：

1、壳体 2、保护层

3、底端盖 4、第一密封垫

5、固定垫圈 6、安装座

7、航空插头 8、连接导线

9、第二密封垫 10、桶压密封圈

11、顶压密封圈 12、安装板

13、系统控制器 14、湿度传感器

15、侧导杆 16、侧监测头

17、底导杆 18、底监测头

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。

请参阅附图1-3，本实用新型提供一种埋地管道智能电位采集装置，包括壳体1和安装座6。优选地，壳体1为一中空圆柱体。壳体1的外壁固定连接有保护层2，保护层2的材质为橡胶；保护层2与壳体1之间具有一定间隙，提高了缓冲的效果。

壳体1的底端固定连接有底端盖3，壳体1底部靠近底端盖3的内壁上固接有第一密封垫4，第一密封垫4与底端盖3之间具有一定间隙。

安装座6的上部为上盖部，下部为与壳体1的顶部内壁螺纹连接的螺纹部；所述上盖部的直径大于螺纹部的直径。所述上盖部的竖直固接有航空插头7，航空插头7的位于上盖部内部的一端与上盖部的内侧壁之间设有第二密封垫9。所述螺纹部的底端固接有一安装板12。第一密封垫4和第二密封垫9的材质为环氧树脂。

安装板12与壳体1上部的内壁之间设有用于固定和缓冲的固定垫圈5。优选地，固定垫圈5由橡胶制成。

安装板12上自上而下依次设置有系统控制器13和湿度传感器14；湿度传感器14上分别连接有的朝向壳体1内壁的侧导杆15和朝向第一密封垫4的底导杆17。

壳体1的下部设有一贯穿壳体1的侧监测头16，侧监测头16位于壳体1内部的一端固接有环形触板，环形触板与侧导杆15相适配；第一密封垫4上设有一贯穿第一密封垫4的底监测头18，底监测头18的顶端与底导杆17相适配。通过侧监测头16将壳体1与橡胶保护层2 之间的湿度数据进行收集并通过侧导杆15将数据传递至湿度传感器14，通过底监测头18将底端盖3与第一密封垫4之间的湿度数据进行收集并通过底导杆17将数据传递至湿度传感器14，设置湿度传感器14对工作环境内部的湿度进行监测，当湿度过高时通过系统控制器13进行预警，通过分层监测的方法可以给维修带来充足的时间，防止发生漏水后水直接进入至内部损坏设备，从而方便对其进行维护，从而提高了维护的效率和使用寿命。

航空插头7的位于安装座6的上盖部的外部的一端固接有用于与埋地管道连接的连接导线8，航空插头7的位于安装座6的上盖部内部的一端通过导线与安装板12上的系统控制器13电连接。

如图2所示，安装座6的上盖部与螺纹布之间开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽的内部固定卡接有桶压密封圈10。安装座6的上盖部的与壳体1顶边缘接触的下端面开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽的内部固定卡接有顶压密封圈11。双密封圈提高了安装座6与壳体 1连接处的密封效果。

底端盖3与壳体1首先采用特种胶粘接，在粘接牢固后在密封缝隙处通过第一密封垫4进行凝固密封，采用公母对接式航空插头7进行接线的防水连接，提高了该装置的密封性，从而提高了该装置的防水性能，使该装置可在高湿环境和水中进行工作。

系统控制器13包括电源模块、信号采集模块、信号处理模块、CPU 及其辅助模块、数据存储模块和数据通信模块。

电源模块与信号采集模块、信号处理模块、CPU及其辅助模块、数据存储模块、数据通信模块电连接，电源模块采用的电池为小放电系数的一次性电池，且电源模块的内部设置有稳压电路，屏蔽外来干扰的影响。信号采集模块的输出端通过导线与信号处理模块的输入端电连接。信号处理模块使用高精度的数模转换单元并配备辅助电路，辅助电路为消除EMC干扰，对信号采集模块的电路进行优化。采用目前技术领域功耗最低ATMEL系列单片机，该系列单片机在待机过程中将非必要运行模块全部关闭，内置时钟，定时唤醒，进行定时监测，降低了功耗。电源模块应用7.2V转3.3V电路，采用具有反向电流保护的超低IQ稳压器进行电压转换，该设计可做到只有1μA的静态电流，极大降低了电源转化功耗，从而提高了该装置的使用寿命。信号处理模块的输出端通过导线与CUP及其辅助模块的输入端电连接。CPU及其辅助模块中的CPU为32位微处理器，负责调度整个采集终端的运行，CPU及其辅助模块的输出端通过导线与数据储存模块、数据通信模块的输入端电连接。数据通信模块主要包含GPS和GPRS两方面的通信，GPS可实现设备定位、时间校准，与卫星实时通信，GPRS可实现设备的数据远程传输。数据通信模块的内部设置有无线信号发射器，数据通信模块通过无线信号与远程监测系统服务器信号连接。服务器软件采用B/S架构，服务器可进行数据统计、报警显示、位置定位、时间校准、导出数据、设备设置等操作，服务器通过导线与显示模块电连接，信号采集模块进行工作通过连接导线8对埋地管道的电位进行采集，并且采集过程中信号相互之间不产生干扰，信号传输过程中不产生失真，而后将采集的信号传输至信号处理模块，信号处理模块将信号进行数模转换，使信号转换为CPU可识别信号，CPU及其辅助模块接收至数据信号后判断是否具备发送条件，若不具备发送条件时，通过数据储存模块对数据进行储存，发送状态具备后CPU会从数据存储模块中读取数据并通过数据通信模块进行发送，服务器收到数据后对数据进行处理后通过显示模块对数据进行显示，从而可以在终端直接监视所有区域设备的工作情况。

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 (14)

1.一种埋地管道智能电位采集装置，包括壳体(1)和安装座(6)，其特征在于：所述壳体(1)为一中空柱体管，壳体(1)的底端固定连接有底端盖(3)；

所述安装座(6)的上部为上盖部，下部为与壳体(1)的顶部内壁螺纹连接的螺纹部；所述上盖部的竖直固接有液体密封的航空插头(7)，所述螺纹部的底端固接有一安装板(12)；

所述安装板(12)上设置有系统控制器(13)；

航空插头(7)的第一端位于安装座(6)的上盖部外部，固接于与埋地管道连接的连接导线(8)，航空插头(7)的第二端位于安装座(6)的上盖部内部，通过导线与安装板(12)上的系统控制器(13)电连接；

所述系统控制器(13)采集、处理、存储埋地管道电位信号，并无线传输至远程监测系统服务器。

2.根据权利要求1所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述壳体(1)为一中空圆柱体管，壳体(1)的外壁固接有保护层(2)，保护层(2)的材质为橡胶；保护层(2)与壳体(1)之间具有一定间隙。

3.根据权利要求1所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：壳体(1)底部靠近底端盖(3)的内壁上固接有第一密封垫(4)；第一密封垫(4)与底端盖(3)之间具有一定间隙。

4.根据权利要求3所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：第一密封垫(4)的材质为环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：航空插头(7)的位于上盖部内部的一端与上盖部的内侧壁之间设有第二密封垫(9)。

6.根据权利要求5所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：第二密封垫(9)的材质为环氧树脂。

7.根据权利要求1所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：安装板(12)与壳体(1)上部的内壁之间设有用于固定和缓冲的固定垫圈(5)。

8.根据权利要求3所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述安装板(12)的下部设有湿度传感器(14)；湿度传感器(14)上分别连接有的朝向壳体(1)内壁的侧导杆(15)和朝向第一密封垫(4)的底导杆(17)；

所述壳体(1)的下部设有一贯穿壳体(1)的侧监测头(16)，侧监测头(16)位于壳体(1)内部的一端固接有环形触板，环形触板与侧导杆(15)相适配；第一密封垫(4)上设有一贯穿第一密封垫(4)的底监测头(18)，底监测头(18)的顶端与底导杆(17)相适配。

9.根据权利要求1所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述上盖部的直径大于螺纹部的直径。

10.根据权利要求9所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述安装座(6)的上盖部与螺纹布之间开设有第一环形凹槽，第一环形凹槽的内部固定卡接有桶压密封圈(10)；安装座(6)的上盖部的与壳体(1)顶边缘接触的下端面开设有第二环形凹槽，第二环形凹槽的内部固定卡接有顶压密封圈(11)。

11.根据权利要求1所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述系统控制器(13)包括电源模块、信号采集模块、信号处理模块、CPU及其辅助模块、数据存储模块和数据通信模块；

所述电源模块与信号采集模块、信号处理模块、CPU及其辅助模块、数据存储模块、数据通信模块电连接，所述信号采集模块的输出端通过导线与信号处理模块的输入端电连接，所述信号处理模块的输出端通过导线与CUP及其辅助模块的输入端电连接，所述CPU及其辅助模块的输出端通过导线与数据储存模块、数据通信模块的输入端电连接，所述数据通信模块的内部设置有无线信号发射器，所述数据通信模块通过无线信号与远程监测系统服务器信号连接，服务器通过导线与显示模块电连接。

12.根据权利要求11所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述CPU及其辅助模块中的CPU为(32)位微处理器。

13.根据权利要求11所述的埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述电源模块采用的电池为小放电系数的一次性电池，且电源模块的内部设置有稳压电路。

14.根据权利要求1所述的一种埋地管道智能电位采集装置，其特征在于：所述远程监测系统服务器软件采用B/S架构。

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