CN220685249U - 一种天然气管道阴极保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种天然气管道阴极保护系统，包括立柱、供电单元；立柱的中间段上安装有箱体，箱体内安装有数据处理及控制单元和恒电位仪微型模块；供电单元包括安装于立柱顶部的风力发电装置和安装于立柱上段的光伏发电装置；恒电位仪微型模块的阳极接线端与埋地深井阳极地床相连，恒电位仪微型模块的阴极接线端与埋地管道相连，恒电位仪微型模块的电极端与埋地长效参比电极相连接；数据处理及控制单元与恒电位仪微型模块相连接；电池装置为数据处理及控制单元、恒电位仪微型模块供电。通过风力发电装置、光伏发电装置与电池装置相连，为阴极极保护系统提供了稳定电源保障，摆脱了市电供应的限制。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气设备技术领域，尤其涉及一种天然气管道阴极保护系统。
背景技术
由于长输天然气管道或管网一般采用埋地敷设方式，该敷设形式管道外部受土壤腐蚀最为严重，而目前对长输天然气管道或城市燃气管网的有效保护方式是阴极保护法。阴极保护法分为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护法。后者在保护距离上优势明显，技术较为成熟，但是当前应用中也存在着诸多问题，如偏远地区阴极保护站设置流程繁琐，电力供应无法有效保障，保护桩多为就地测量，增加人员巡检和维护成本，部分设备检修不能及时发现导致部件长期损坏，不能起到良好的保护效果。
实用新型内容
本实用新型目的是提供一种天然气管道阴极保护系统，通过风力发电装置、光伏发电装置与电池装置相连，为阴极极保护系统提供了稳定电源保障，摆脱了市电供应的限制。为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：
一种天然气管道阴极保护系统，包括立柱、供电单元；
所述立柱的中间段上安装有箱体，所述箱体内安装有数据处理及控制单元和恒电位仪微型模块；
所述供电单元包括安装于所述立柱顶部的风力发电装置和安装于所述立柱上段的光伏发电装置，所述风力发电装置、所述光伏发电装置均与安装于所述箱体内电池装置相连；
所述恒电位仪微型模块的阳极接线端与埋地深井阳极地床相连，所述恒电位仪微型模块的阴极接线端与埋地管道相连，所述恒电位仪微型模块的电极端与埋地长效参比电极相连接；
所述数据处理及控制单元与所述恒电位仪微型模块相连接，用以对所述恒电位仪微型模块向埋地管道输入的电位值进行调控；
所述电池装置为所述数据处理及控制单元、所述恒电位仪微型模块供电。
所述箱体内安装有分别与所述数据处理及控制单元相连的检测单元、通讯装置，所述电池装置为所述检测单元、所述通讯装置供电；
所述检测单元包括用于对埋地管道电位进行实时监测的电位检测器，所述电位检测器的正极端和负极端分别与埋地管道、埋地长效参比电极相连；
所述数据处理及控制单元通过所述通讯装置与场站服务器相连，用以实现数据的双向传输。
所述检测单元包括用于对所述箱体内进行温度和湿度检测的温湿度检测器。
所述箱体正面安装有与数据处理及控制单元相连的显示器，所述显示器用于埋地管道保护电位信息、电池装置电位信息及箱体内温湿度信息的显示。
本实用新型有如下有益效果：
1、通过风力发电装置、光伏发电装置与电池装置相连，为阴极极保护系统提供了稳定电源保障，摆脱了市电供应的限制；
2、电位检测器对埋地管道电位实时监测，并将电位信息通过线缆传输至数据处理及控制单元后经通讯装置传输至场站服务器，场站服务器端对保护电位数值进行监控，并能发送指令至数据处理及控制单元，对恒电位仪微型模块输出电位进行调控，使得被保护管道的电位能够校对至管道最佳的保护范围；
3、温湿度检测器通过通讯线缆将箱体内温湿度信息传输至数据处理及控制装置，最终通过通讯装置传输至场站服务器进行上位显示，若发生温湿度异常变化则可以初步判断设备故障过热或设备停运工况，降低巡检和维护工作量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1 为本实用新型实施例提供的一种天然气管道阴极保护系统结构示意图。
图2 为本实用新型实施例提供的一种天然气管道阴极保护系统工作原理图。
图中：立柱1、供电单元2、风力发电装置3、光伏发电装置4、埋地深井阳极地床5、埋地管道6、埋地长效参比电极7、显示器8、隔温层9。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
参见附图1-2，一种天然气管道阴极保护系统，包括立柱1、供电单元；立柱1的中间段上安装有箱体2，箱体2内安装有数据处理及控制单元和恒电位仪微型模块。供电单元包括安装于立柱1顶部的风力发电装置3和安装于立柱1上段的光伏发电装置4，风力发电装置3、光伏发电装置4均与安装于箱体2内电池装置相连。恒电位仪微型模块的阳极接线端与埋地深井阳极地床5相连，恒电位仪微型模块的阴极接线端与埋地管道6相连，恒电位仪微型模块的电极端与埋地长效参比电极7相连接。数据处理及控制单元与恒电位仪微型模块相连接，用以对恒电位仪微型模块向埋地管道6输入的电位值进行调控。电池装置为数据处理及控制单元、恒电位仪微型模块供电。电池装置为数据处理及控制单元供电的同时能将自身电量信息上传至电池装置为数据处理及控制单元。通过风力发电装置、光伏发电装置与电池装置相连，为阴极极保护系统提供了稳定电源保障，摆脱了市电供应的限制。
进一步的，箱体2内安装有分别与数据处理及控制单元相连的检测单元、通讯装置，电池装置为检测单元、通讯装置供电。检测单元包括用于对埋地管道6电位进行实时监测的电位检测器，电位检测器的正极端和负极端分别与埋地管道6、埋地长效参比电极7相连。数据处理及控制单元通过通讯装置与场站服务器相连，用以实现数据的双向传输。电位检测器对埋地管道6电位进行实时监测，并将电位信息通过线缆传输至数据处理及控制单元后经通讯装置传输至场站服务器，场站服务器端对保护电位数值进行监控，并能发送指令至数据处理及控制单元，对恒电位仪微型模块输出电位进行调控，使得被保护管道的电位能够校对至管道最佳的保护范围。
进一步的，检测单元包括用于对箱体2内进行温度和湿度检测的温湿度检测器，温湿度检测器通过通讯线缆将箱体内温湿度信息传输至数据处理及控制装置，最终通过通讯装置传输至场站服务器进行上位显示，若发生温湿度异常变化场站服务器端则可以初步判断设备故障过热或设备停运工况，降低了巡检和维护工作量。
进一步的，箱体2正面安装有与数据处理及控制单元相连的显示器8，显示器8用于埋地管道6保护电位信息、电池装置电位信息及箱体2内温湿度信息的显示。
进一步的，箱体2为双层结构，箱体2内布置有隔热层9，该设计能够有效延长箱体2使用寿命，隔热层9降低了内部零部件受风吹日晒温度起伏的影响，同时采用至少IP54密封等级确保有效密闭。
进一步的，风力发电装置，包括风机叶片和永磁转子交流发电机，并通过抱箍与立柱1进行连接固定。
进一步的，光伏发电装置，包括光伏阵列板、钢架支撑、防水接线。光伏阵列板采用大功率多晶硅太阳能板，能够快速充电，有效弥补风力不足时供电能力下降的缺陷。
进一步的，电池装置包括大容量锂电池，电池装置能将风力发电装置，光伏发电装置二者所发电量进行存储并对数据处理及控制单元、恒电位仪微型模块、检测单元、通讯装置及显示器8进行供电。
Claims (4)
1.一种天然气管道阴极保护系统，其特征在于：包括立柱（1）、供电单元；
所述立柱（1）的中间段上安装有箱体（2），所述箱体（2）内安装有数据处理及控制单元和恒电位仪微型模块；
所述供电单元包括安装于所述立柱（1）顶部的风力发电装置（3）和安装于所述立柱（1）上段的光伏发电装置（4），所述风力发电装置（3）、所述光伏发电装置（4）均与安装于所述箱体（2）内电池装置相连；
所述恒电位仪微型模块的阳极接线端与埋地深井阳极地床（5）相连，所述恒电位仪微型模块的阴极接线端与埋地管道（6）相连，所述恒电位仪微型模块的电极端与埋地长效参比电极（7）相连接；
所述数据处理及控制单元与所述恒电位仪微型模块相连接，用以对所述恒电位仪微型模块向埋地管道（6）输入的电位值进行调控；
所述电池装置为所述数据处理及控制单元、所述恒电位仪微型模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种天然气管道阴极保护系统，其特征在于：所述箱体（2）内安装有分别与所述数据处理及控制单元相连的检测单元、通讯装置，所述电池装置为所述检测单元、所述通讯装置供电；
所述检测单元包括用于对埋地管道（6）电位进行实时监测的电位检测器，所述电位检测器的正极端和负极端分别与埋地管道（6）、埋地长效参比电极（7）相连；
所述数据处理及控制单元通过所述通讯装置与场站服务器相连，用以实现数据的双向传输。
3.根据权利要求2所述的一种天然气管道阴极保护系统，其特征在于：所述检测单元包括用于对所述箱体（2）内进行温度和湿度检测的温湿度检测器。
4.根据权利要求3所述的一种天然气管道阴极保护系统，其特征在于：所述箱体（2）正面安装有与数据处理及控制单元相连的显示器（8），所述显示器（8）用于埋地管道（6）保护电位信息、电池装置电位信息及箱体（2）内温湿度信息的显示。
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