RU195161U1

RU195161U1 - BLOCK OF AUTOMATIC DETERMINATION OF OPERATION PARAMETERS OF THE RESERVE STATION OF CATHODE PROTECTION

Info

Publication number: RU195161U1
Application number: RU2019110410U
Authority: RU
Inventors: Артем Владимирович Агафонов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Ухта"
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-01-16

Abstract

Полезная модель относится к области телемеханики и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления удаленными объектами, а именно к системам коррозионного мониторинга объектов электрохимической защиты магистральных газопроводов, в частности установок катодной защиты.Задачей полезной модели является обеспечение непрерывного контроля работы основной и резервной станций катодной защиты (далее - СКЗ) на пульт управления (далее - ПУ) диспетчера линейного производственного управления магистральных газопроводов (далее - ЛПУМГ).Техническим результатом заявленной полезной модели является вывод параметров работы резервной СКЗ на ПУ диспетчера ЛПУМГ по существующему кабелю.Поставленная задача решается, и технический результат достигается путем разработки устройства, обеспечивающего вывод аналоговых параметров напряжения и тока катодной защиты СКЗ2 при отказе СКЗ1 по существующему кабелю, вывод дискретного параметра DI («discrete input» [дискретный вход. - англ.]) работы основной и резервной СКЗ в контрольный пункт телемеханики системы линейной телемеханики и затем на ПУ диспетчера ЛПУМГ.The utility model relates to the field of telemechanics and automated systems for measuring, controlling, regulating, diagnosing and controlling remote objects, namely to corrosion monitoring systems for electrochemical protection of gas mains, in particular, cathodic protection installations. The objective of the utility model is to provide continuous monitoring of the main and backup cathodic protection stations (hereinafter - SKZ) to the control panel (hereinafter - PU) of the dispatcher of the linear production control of trunk of gas pipelines (hereinafter referred to as LPUMG). The technical result of the claimed utility model is the output of the standby RMS operation parameters to the control room of the LPUMG dispatcher using an existing cable. The problem is solved and the technical result is achieved by developing a device that provides the output of the analog voltage and current parameters of the cathodic protection SKZ2 in case of failure SCZ1 on an existing cable, output of the discrete parameter DI ("discrete input") of the main and backup SCZ to the control point of the telemechanics of the system is linear oh telemechanics and then on the control room dispatcher LPUMG.

Description

Полезная модель относится к области телемеханики и автоматизированных систем измерения, контроля, регулирования, диагностики и управления удаленными объектами, а именно к системам коррозионного мониторинга объектов электрохимической защиты магистральных газопроводов, в частности установок катодной защиты.The utility model relates to the field of telemechanics and automated systems for measuring, controlling, regulating, diagnosing and controlling remote objects, namely, to corrosion monitoring systems for electrochemical protection of gas mains, in particular, cathodic protection installations.

Установка катодной защиты (далее - УКЗ) состоит из двух станций катодной защиты (далее - СКЗ) основной и резервной (СКЗ-1 и СКЗ-2), а также блока автоматического включения резерва (далее - БАВР), который включает СКЗ-2 при выходе из строя СКЗ-1 и обратно. Вывод параметров напряжения и тока катодной защиты от УКЗ на пульт управления (далее - ПУ) диспетчера линейного производственного управления магистральных газопроводов (далее - ЛПУМГ) осуществляется по действующему кабелю КВБбШв 4×1,5, то есть контролируется работа только СКЗ-1, работа резервной СКЗ-2 не контролируется, так как нет резерва кабельных жил.The cathodic protection installation (hereinafter - UKZ) consists of two cathodic protection stations (hereinafter - SKZ) main and reserve (SKZ-1 and SKZ-2), as well as an automatic reserve enable unit (hereinafter - BAVR), which includes SKZ-2 at failure of SKZ-1 and vice versa. The voltage and current parameters of the cathodic protection from UKZ are output to the control panel (hereinafter referred to as PU) of the dispatcher of the linear production control of the main gas pipelines (hereinafter referred to as LPUMG) using the active cable KVBBSHV 4 × 1.5, that is, only SKZ-1 is controlled, backup work SKZ-2 is not controlled, since there is no reserve of cable cores.

Недостатком существующего способа является недостаточное количество жил кабеля от УКЗ до контрольного пункта телемеханики (далее - КП ТМ) системы линейной телемеханики (далее - СЛТМ), что не позволяет контролировать работу резервной СКЗ-2 при отказе основной СКЗ-1 и переходе УКЗ на работу от резервной СКЗ-2. Поэтому диспетчер ЛПУМГ не видя показаний УКЗ на ПУ, вызывает аварийную бригаду для ремонта УКЗ, хотя защита газопровода не прерывается.The disadvantage of the existing method is the insufficient number of cable conductors from UKZ to the telemechanics checkpoint (hereinafter referred to as KP TM) of the linear telemechanics system (hereinafter referred to as SLTM), which does not allow controlling the backup SKZ-2 in case of failure of the main SKZ-1 and the UKZ switching to work from reserve SKZ-2. Therefore, the dispatcher of the LPUMG, not seeing the testimony of UKZ at the control station, calls the emergency team to repair the UKZ, although the protection of the gas pipeline is not interrupted.

Существует способ вывода параметров катодной защиты от резервной СКЗ-2 на ПУ диспетчера ЛПУМГ, который заключается в прокладке дополнительного кабеля от СКЗ-2 до КП ТМ (например, КВБбШв 4×1,5) и установке в КП ТМ дополнительных преобразователей аналоговой величины напряжения и тока в стандартный унифицированный сигнал 4-20 мА в количестве двух штук (например, DATAFORTH).There is a way to output the cathodic protection parameters from the backup SKZ-2 to the control room of the LPUMG dispatcher, which consists in laying an additional cable from SKZ-2 to the KP TM (for example, KVBBSHV 4 × 1.5) and installing additional converters of analog voltage value in the KP TM current in a standard unified 4-20 mA signal in the amount of two pieces (for example, DATAFORTH).

Недостатком данного способа является применение дополнительной кабельной продукции и дополнительных преобразователей аналоговой величины напряжения и тока.The disadvantage of this method is the use of additional cable products and additional converters of analog magnitude of voltage and current.

Существует способ вывода параметров катодной защиты от резервной СКЗ-2 на ПУ диспетчера ЛПУМГ, который заключается в организации линии связи с применением радиомодемов.There is a way to output the cathodic protection parameters from the backup SKZ-2 to the control room of the LPUMG dispatcher, which consists in organizing a communication line using radio modems.

Недостатком данного способа является применение дополнительных радиомодемов, низкая скорость и малая дальность передачи данных, низкая помехоустойчивость, обусловленная влиянием окружающей среды (деревья, стены зданий), снижение уровня сигнала при сильном дожде, снегопаде.The disadvantage of this method is the use of additional radio modems, low speed and short range of data transmission, low noise immunity due to the influence of the environment (trees, walls of buildings), lower signal levels during heavy rain, snowfall.

Задачей полезной модели является обеспечение непрерывного контроля работы основной и резервной СКЗ на ПУ диспетчера ЛПУМГ.The objective of the utility model is to provide continuous monitoring of the operation of the main and standby VMS at the control room of the dispatcher of the LPUMG.

Техническим результатом заявленной полезной модели является вывод параметров работы резервной станции катодной защиты на ПУ диспетчера ЛПУМГ по существующему кабелю.The technical result of the claimed utility model is the output of the operation parameters of the backup cathodic protection station to the control room dispatcher of the LPUMG controller over the existing cable.

Поставленная задача решается, и технический результат достигается путем разработки устройства, обеспечивающего вывод аналоговых параметров напряжения и тока катодной защиты СКЗ-2 при отказе СКЗ-1 по существующему кабелю, вывод дискретного параметра DI («discreteinput» [дискретный вход. - англ.]) работы основной и резервной СКЗ в КП ТМ СЛТМ и затем на ПУ диспетчера ЛПУМГ.The problem is solved, and the technical result is achieved by developing a device that provides the output of the analog voltage and current parameters of the cathodic protection SKZ-2 in case of failure of the SKZ-1 on the existing cable, output of the discrete parameter DI ("discreteinput" [discrete input. - Eng.]) the main and reserve VMS in KP TM SLTM and then at the control room of the dispatcher LPUMG.

Схема электрическая принципиальная блока автоматического определения параметров работы резервной станции катодной защиты показана на фиг. 1.The electrical circuit diagram of the automatic determination of the operating parameters of the backup cathodic protection station is shown in FIG. 1.

Принцип работы блока который устанавливается в КП ТМ 38 заключается в следующем: когда на УКЗ 1 в работе СКЗ-1 2, напряжение катодной защиты через нормально замкнутые контакты 7, 9 и общие контакты 14, 15 электромагнитного реле 5, имея отрицательную полярность поступает на диод 18 который «закрыт», поэтому напряжение катодной защиты, минуя схему, поступает на делитель напряжения, состоящий из двух последовательно соединенных резисторов 26 и 27, затем через нормально замкнутые контакты 32, 34 и общие контакты 36, 37 электромагнитного реле 28 поступает на преобразователь напряжения 40 и преобразуется в стандартный унифицированный сигнал 4-20 мА (DATAFORTH). При отказе СКЗ-1 2, БАВР 3 включает СКЗ-2 4 при этом срабатывает электромагнитное реле 5, поэтому напряжение катодной защиты через нормально разомкнутые контакты 6, 8 и общие контакты 14, 15 электромагнитного реле 5, имея положительную полярность, поступает на диод 18, который «открывается», далее напряжение катодной защиты, проходя через фильтрующий конденсатор 19, поступает на вход стабилизатора напряжения 20 на выходе которого появляется стабилизированное напряжение 5 В, которое, проходя через фильтрующий конденсатор 21 и токоограничительный резистор 22, зажигает светодиод оптопары 23, а он в свою очередь при свечении открывает фототранзистор. Открывшись, фототранзистор пропускает положительный управляющий сигнал (+24 В) через токоограничительный резистор 24 на базу транзистора 25. Транзистор 25 открывается и срабатывает электромагнитное реле 28 которое, производя инверсию сигнала, подключает напряжение катодной защиты СКЗ-2, снимаемое с делителя напряжения, состоящего из двух последовательно соединенных резисторов 26 и 27 через нормально разомкнутые контакты 31, 33 и общие контакты 36, 37 к преобразователю напряжения 40 в стандартный унифицированный сигнал 4-20 мА (DATAFORTH). На плате дискретного ввода 39 через нормально разомкнутый контакт 29 и общий контакт 35 электромагнитного реле 28 формируется дискретный сигнал DI, определяющий состояние работы резервной СКЗ-2 4 на ПУ диспетчера ЛПУМГ. Нормально замкнутый контакт 30 реле 28 не используется. Когда в работе СКЗ-1 2 ток катодной защиты равный падению напряжения на токоограничительном шунте через нормально замкнутые контакты 11, 13 и общие контакты 16, 17 электромагнитного реле 5 подключается к преобразователю напряжения 41 и преобразуется в стандартный унифицированный сигнал 4-20 мА (DATAFORTH). Когда в работе СКЗ-2 4 ток катодной защиты равный падению напряжения на токоограничительном шунте через нормально разомкнутые контакты 10, 12 и общие контакты 16, 17 электромагнитного реле 5 подключается к преобразователю напряжения 41 и преобразуется в стандартный унифицированный сигнал 4-20 мА (DATAFORTH).The principle of operation of the unit that is installed in the KP TM 38 is as follows: when SKZ-1 operates SKZ-1 2, the voltage of the cathodic protection through normally closed contacts 7, 9 and common contacts 14, 15 of the electromagnetic relay 5, having a negative polarity, goes to the diode 18 which is “closed”, so the voltage of the cathodic protection, bypassing the circuit, is supplied to a voltage divider consisting of two series-connected resistors 26 and 27, then through normally closed contacts 32, 34 and common contacts 36, 37 of the electromagnetic relay 28 is fed to eobrazovatel voltage 40 and converted to standard 4-20 mA unified signal (DATAFORTH). In case of failure of SKZ-1 2, BAVR 3 turns on SKZ-2 4, the electromagnetic relay 5 is activated, so the voltage of the cathodic protection through the normally open contacts 6, 8 and common contacts 14, 15 of the electromagnetic relay 5, having a positive polarity, goes to diode 18 which “opens”, then the cathodic protection voltage, passing through the filter capacitor 19, is fed to the input of the voltage stabilizer 20, the output of which appears to be a stabilized voltage of 5 V, which, passing through the filter capacitor 21 and current-limiting cut Sided 22 LED lights optocoupler 23, and he, in turn, opens at the lighting of the phototransistor. Having opened, the phototransistor passes a positive control signal (+24 V) through a current-limiting resistor 24 to the base of transistor 25. Transistor 25 opens and operates an electromagnetic relay 28 which, by inverting the signal, connects the voltage of the cathodic protection SKZ-2, removed from the voltage divider, consisting of two series-connected resistors 26 and 27 through normally open contacts 31, 33 and common contacts 36, 37 to a voltage converter 40 into a standard unified 4-20 mA signal (DATAFORTH). On the discrete input board 39 through a normally open contact 29 and a common contact 35 of the electromagnetic relay 28, a discrete signal DI is generated, which determines the operation status of the standby SKZ-2 4 on the control room controller of the LPUMG controller. Normally closed contact 30 of relay 28 is not used. When the SKZ-1 2 operation, the cathodic protection current equal to the voltage drop at the current-limiting shunt through normally closed contacts 11, 13 and common contacts 16, 17 of the electromagnetic relay 5 is connected to the voltage converter 41 and converted into a standard unified 4-20 mA signal (DATAFORTH) . When in SKZ-2 4 operation the cathodic protection current equal to the voltage drop at the current-limiting shunt through normally open contacts 10, 12 and common contacts 16, 17 of electromagnetic relay 5 is connected to voltage converter 41 and converted to a standard unified 4-20 mA signal (DATAFORTH) .

Claims

The unit for automatically determining the operation parameters of the backup cathodic protection station (RMS), characterized in that it contains a diode (18), closed at a negative voltage of the cathodic protection of the main RMS, so that the voltage of the cathodic protection is applied to the series-connected resistors of the adjustable voltage divider associated with relay contacts for passing to the voltage converter in a unified signal of the main RMS operation, when the backup RMS station operates, the voltage of the cathodic protection is positive opens a diode connected through one filtering capacitor to a voltage stabilizer, the output of which through another filtering capacitor and a current-limiting resistor is connected to the LED of the optocoupler, which serves as a galvanic isolation with the source of the control signal for opening the transistor connected to the relay so that the signal is inverted at its contacts the voltage of the cathodic protection and the formation of a discrete signal of the backup RMS operation.