RU87425U1 - CATHODIC PROTECTION SYSTEM OF MAIN PIPELINES (OPTIONS) - Google Patents
CATHODIC PROTECTION SYSTEM OF MAIN PIPELINES (OPTIONS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU87425U1 RU87425U1 RU2009112626/22U RU2009112626U RU87425U1 RU 87425 U1 RU87425 U1 RU 87425U1 RU 2009112626/22 U RU2009112626/22 U RU 2009112626/22U RU 2009112626 U RU2009112626 U RU 2009112626U RU 87425 U1 RU87425 U1 RU 87425U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- input
- output
- power
- unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам электрохимической защиты магистральных трубопроводов, а именно, к устройствам дистанционного контроля, сбора информации о параметрах катодной защиты, передачи ее на диспетчерский пункт по силовым линиям электрической сети 0,4-10,0 кВ и обнаружения несанкционированного вскрытия катодной станции, а также устройствам, обеспечивающим катодную защиту трубопроводов от коррозии. Техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель (варианты), является повышение точности контроля и измерения параметров катодной защиты, в том числе, защитного потенциала, а также оперативное обнаружение несанкционированного вскрытия катодной станции. Система катодной защиты магистральных трубопроводов, включающая катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, при этом, каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, электрод сравнения, причем, первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, причем, система катодной защиты дополнительно содержит измерительный шунт, фильтр питания, а в каждую установку катодной защиты дополнительно введены источник питания, микроконтроллер измерения и передачи сигналов, силовая часть, блок контроля, датчик охраны, трансформаторы тока, устройство подключения, блок фильтров, усилитель, детектор, блок приема информации, причем отрицательный полюс катодной станции посредством измерительного шунта соединен с катодно-поляризуемым трубопроводом, при этом, выводы измерительного шунта соединены со вторым и третьим входами блока измерения и обработки информации, первый вход которого соединен с положительным полюсом катодной станции и глубинным анодным заземлением, а четвертый вход - с электродом сравнения, четыре выхода блока измерения и обработки информации, один из которых - общий провод, соединены с четырьмя входами микроконтроллера измерения и передачи сигналов, пятый вход которого соединен с блоком питания, подключенного к выходу датчика охраны, а питающий вход катодной станции соединен с выходом фильтра питания, вход которого соединен с выходом источника сетевого электроснабжения, при этом, вход источника сетевого электроснабжения соединен с трансформаторами тока, питающий вход микроконтроллера измерения и передачи сигналов соединены с одним из выходов источника питания, второй выход которого и первый выход микроконтроллера измерения и передачи соединены с двумя входами силовой части, выходы трансформаторов тока соединены с входами устройства подключения, последовательно соединенного с блоком фильтров, усилителем, детектором и блоком приема информации. Кроме того, при увеличении количества контролируемых параметров электрохимической защиты магистральных трубопроводов и/или одновременной защиты нескольких ниток трубопровода, в состав катодной станции вводят от одного до четырех дополнительных модулей, питающие входы которых соединены с выходом источника питания, а выходы - с шестым входом микроконтроллера измерения и передачи информации. Преимуществами заявляемой полезной модели является высокая точность измерения параметров электрохимической защиты магистральных трубопроводов, оперативное обнаружение несанкционированного вскрытия катодной станции, возможность подключения к существующим высоковольтным линиям, а также обеспечение одновременного контроля нескольких ниток трубопровода и/или расширения количества контролируемых параметров электрохимической защиты. 2 н.п.ф., 2 илл. The utility model relates to devices for electrochemical protection of trunk pipelines, namely, to devices for remote monitoring, collecting information about the parameters of cathodic protection, transmitting it to a control center via power lines of an electric network of 0.4-10.0 kV and detecting unauthorized opening of the cathode station, as well as devices providing cathodic protection of pipelines against corrosion. The technical result, the solution of which is claimed by the claimed utility model (options), is to increase the accuracy of control and measurement of cathodic protection parameters, including protective potential, as well as prompt detection of unauthorized opening of the cathode station. A cathodic protection system for trunk pipelines, including a cathodically polarized pipeline, cathodic protection installations, each cathodic protection installation comprising a cathodic station, a network power supply source, deep anode grounding, an information measuring and processing unit, a reference electrode, and the first output of the cathodic station connected to a deep anode ground, moreover, the cathodic protection system additionally contains a measuring shunt, a power filter, and supplement each cathodic protection installation A power supply, a microcontroller for measuring and transmitting signals, a power unit, a control unit, a security sensor, current transformers, a connection device, a filter unit, an amplifier, a detector, an information receiving unit have been introduced, and the negative pole of the cathode station is connected to the cathode-polarized via a measuring shunt the pipeline, in this case, the conclusions of the measuring shunt are connected to the second and third inputs of the unit for measuring and processing information, the first input of which is connected to the positive pole of the cathode station and deep anode grounding, and the fourth input is with a reference electrode, four outputs of the measuring and information processing unit, one of which is a common wire, are connected to four inputs of the microcontroller for measuring and transmitting signals, the fifth input of which is connected to the power supply connected to the sensor output protection, and the power input of the cathode station is connected to the output of the power filter, the input of which is connected to the output of the mains power supply, while the input of the mains power supply is connected to transformers the current supplying the input of the microcontroller for measuring and transmitting signals is connected to one of the outputs of the power source, the second output of which and the first output of the microcontroller for measuring and transmitting are connected to two inputs of the power part, the outputs of the current transformers are connected to the inputs of the device connected in series with the filter block, an amplifier detector and information receiving unit. In addition, with an increase in the number of controlled parameters of electrochemical protection of trunk pipelines and / or simultaneous protection of several pipelines, one to four additional modules are introduced into the cathode station, the power inputs of which are connected to the output of the power source, and the outputs to the sixth input of the measurement microcontroller and information transfer. The advantages of the claimed utility model are the high accuracy of measuring the parameters of the electrochemical protection of trunk pipelines, the rapid detection of unauthorized opening of the cathode station, the ability to connect to existing high-voltage lines, as well as providing simultaneous monitoring of several pipelines and / or expanding the number of controlled parameters of electrochemical protection. 2 n.p.f., 2 ill.
Description
Полезная модель относится к устройствам электрохимической защиты магистральных трубопроводов, а именно, к устройствам дистанционного контроля, сбора информации о параметрах катодной защиты, передачи ее на диспетчерский пункт по силовым линиям электрической сети 0,4-10,0 кВ и обнаружения несанкционированного вскрытия катодной станции, а также устройствам, обеспечивающим катодную защиту трубопроводов от коррозии.The utility model relates to devices for electrochemical protection of trunk pipelines, namely, to devices for remote monitoring, collecting information about the parameters of cathodic protection, transmitting it to a control center via power lines of an electric network of 0.4-10.0 kV and detecting unauthorized opening of the cathode station, as well as devices providing cathodic protection of pipelines against corrosion.
Известна система катодной защиты магистральных трубопроводов (см. патент РФ №2202001 «Система катодной защиты магистральных трубопроводов», дата подачи заявки 13.09.1999 г., опубликовано 10.04.2003 г.), включающая катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, причем, каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию с блоком фазовой регулировки, блоком импульсной модуляции и избирательным фильтром, пункты приема и регистрации информации, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, датчик поляризационного потенциала, датчик скорости коррозии, датчик наводораживания, блок приема и передачи, электрод сравнения, блок логики, телеизмерения и телерегулирования, блок коммутации и измерения параметров защиты, причем первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, третий выход - с блоком измерения и обработки информации, четвертый выход катодной станции - со вторым входом блока измерения и обработки информации, выход которого соединен с первым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, первый выход - с блоком приема и передачи, выход которого соединен со вторым входом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, третий вход которого соединен с блоком коммутации и измерения параметров защиты, входы которого соединены с трубопроводом, с выходами электрода сравнения и с выходами всех датчиков, первый вход фильтра соединен с трубопроводом, второй вход - с выходом электрода сравнения, выход избирательного фильтра соединен со вторым входом блока приема-передачи, второй выход которого соединен с входом блока импульсной модуляции, выход которого соединен с трубопроводом, а второй вход со вторым выходом катодной станции, входы которой последовательно с блоком фазовой регулировки соединены с источником электроснабжения, вход управления блока фазовой регулировки соединен со вторым выходом блока логики, телеизмерения и телерегулирования, четвертый вход которого соединен с одним из пунктов приема и регистрации информации.A known system of cathodic protection of trunk pipelines (see RF patent No. 2202001 "System of cathodic protection of trunk pipelines", filing date September 13, 1999, published April 10, 2003), including a cathodically polarized pipeline, installation of cathodic protection, moreover, each cathodic protection installation contains a cathodic station with a phase adjustment unit, a pulse modulation unit and a selective filter, information reception and registration points, a source of network power supply, deep anode grounding, a measurement unit and a sample Information processing, polarization potential sensor, corrosion rate sensor, hydrogen pickup sensor, reception and transmission unit, comparison electrode, logic, telemeasurement and teleregulation unit, protection and switching parameters unit, the first output of the cathode station connected to deep anode ground, the third output - with a unit for measuring and processing information, the fourth output of the cathode station — with a second input of a unit for measuring and processing information, the output of which is connected to the first input of a block of logic, telemetry teleregulation, the first output is with a transmitting and receiving unit, the output of which is connected to the second input of the logic, telemetry and teleregulating unit, the third input of which is connected to the switching and measuring unit of protection parameters, the inputs of which are connected to the pipeline, with the outputs of the reference electrode and with the outputs of all sensors, the first input of the filter is connected to the pipeline, the second input to the output of the reference electrode, the output of the selective filter is connected to the second input of the transmit-receive unit, the second output of which is connected to the input pulse modulation unit, the output of which is connected to the pipeline, and the second input to the second output of the cathode station, the inputs of which are connected in series with the phase adjustment unit to the power supply, the control input of the phase adjustment unit is connected to the second output of the logic, telemetry and teleregulation unit, the fourth input of which connected to one of the points of reception and registration of information.
Недостатком данного устройства является низкая точность контроля и измерения защитного потенциала, связанная с тем, что напряжение и ток катодной станции измеряют относительно минусового электрода катодной станции, а защитный потенциал - относительно контрольного измерительного контакта. Для этого в составе системы катодной защиты используют схему коммутации, которая последовательно включает измеряемые сигналы на вход схемы измерения. Датчики защитного потенциала, используемые в составе данного устройства, имеют очень высокое выходное сопротивление. Для достижения точности измерения защитного потенциала порядка ±0,5% измерительный вход схемы сопротивления должен иметь входное сопротивление, превышающее выходное сопротивление датчика защитного потенциала в несколько раз.The disadvantage of this device is the low accuracy of monitoring and measuring the protective potential, due to the fact that the voltage and current of the cathode station are measured relative to the negative electrode of the cathode station, and the protective potential is relative to the control measuring contact. For this, a switching circuit is used as part of the cathodic protection system, which sequentially includes the measured signals to the input of the measurement circuit. The protective potential sensors used in this device have a very high output impedance. To achieve an accuracy of measuring the protective potential of the order of ± 0.5%, the measuring input of the resistance circuit must have an input resistance several times greater than the output resistance of the protective potential sensor.
Кроме того, для осуществления контроля за защитным потенциалом необходимо прокладывать кабельную линию, так как датчик защитного потенциала устанавливают в земле непосредственно около трубопровода, а станцию катодной защиты - не менее чем в 15 метрах от трубопровода. Известно, что на протяженную линию с высоким сопротивлением наводится помеха, что, в свою очередь, приводит к появлению дополнительных помех, в результате чего, входной сигнал на входе схемы измерения определяется согласно следующему выражению:In addition, to monitor the protective potential, it is necessary to lay a cable line, since the protective potential sensor is installed in the ground directly near the pipeline, and the cathodic protection station is not less than 15 meters from the pipeline. It is known that a long line with high resistance is interfered with, which, in turn, leads to the appearance of additional noise, as a result of which, the input signal at the input of the measurement circuit is determined according to the following expression:
гдеWhere
Uвх - действующее значение входного сигнала на входе схемы измерения;Uin - the effective value of the input signal at the input of the measurement circuit;
Up - действующее значение входного сигнала с датчика защитного потенциала;Up - the actual value of the input signal from the protective potential sensor;
Uп - действующее значение входного сигнала помехи.Uп - the effective value of the input interference signal.
Действующее значение входного сигнала помехи Uп зависит от входного сопротивления схемы измерения: чем оно больше, тем больше значение Uп. Данное обстоятельство не позволяет измерять значение защитного потенциала с достаточной точностью.The effective value of the input interference signal Uп depends on the input resistance of the measurement circuit: the larger it is, the greater the value of Uп. This circumstance does not allow measuring the value of the protective potential with sufficient accuracy.
Помимо этого, на кабельные линии, в частности, проложенные на земле, воздействуют различного рода импульсные помехи, причем, амплитуда этих помех тем больше, чем больше входное сопротивление схемы измерения. Это, в свою очередь, приводит к выходу из строя входных цепей схемы измерения. Для устранения данного недостатка параллельно с измерительным входом подключают элементы защиты, такие как, варисторы и специальные защитные диоды, имеющие, как правило, невысокое сопротивление, что также приводит к снижению точности измерения защитного потенциала.In addition, various types of impulse noise act on cable lines, in particular, laid on the ground, and the amplitude of this interference is greater, the greater the input impedance of the measurement circuit. This, in turn, leads to failure of the input circuits of the measurement circuit. To eliminate this drawback, protection elements are connected in parallel with the measuring input, such as varistors and special protective diodes, which, as a rule, have low resistance, which also leads to a decrease in the accuracy of measuring the protective potential.
Техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель (варианты), является повышение точности контроля и измерения параметров катодной защиты, в том числе, защитного потенциала, оперативное обнаружение несанкционированного вскрытия катодной, а также получение расширенной информации о контролируемых параметрах.The technical result, the solution of which is claimed by the claimed utility model (options), is to increase the accuracy of control and measurement of cathodic protection parameters, including protective potential, prompt detection of unauthorized opening of the cathode, as well as obtaining advanced information about the monitored parameters.
Указанный результат достигается тем, что система катодной защиты магистральных трубопроводов, включающая катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, при этом, каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, электрод сравнения, причем, первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, согласно полезной модели, система катодной защиты дополнительно содержит измерительный шунт, фильтр питания, а в каждую установку катодной защиты дополнительно введены источник питания, микроконтроллер измерения и передачи сигналов, силовая часть, блок контроля, датчик охраны, трансформаторы тока, устройство подключения, блок фильтров, усилитель, детектор и блок приема информации, причем отрицательный полюс катодной станции посредством измерительного шунта соединен с катодно-поляризуемым трубопроводом, при этом, выводы измерительного шунта соединены со вторым и третьим входами блока измерения и обработки информации, первый вход которого соединен с положительным полюсом катодной станции и глубинным анодным заземлением, а четвертый вход - с электродом сравнения, четыре выхода блока измерения и обработки информации, один из которых - общий провод, соединены с четырьмя входами микроконтроллера измерения и передачи сигналов, пятый вход которого соединен с блоком питания, подключенного к выходу датчика охраны, а питающий вход катодной станции соединен с выходом фильтра питания, вход которого соединен с выходом источника сетевого электроснабжения, при этом, вход источника сетевого электроснабжения соединен с трансформаторами тока, питающий вход микроконтроллера измерения и передачи сигналов соединен с одним из выходов источника питания, второй выход которого и первый выход микроконтроллера измерения и передачи соединены с двумя входами силовой части, выходы трансформаторов тока соединены с входами устройства подключения, последовательно соединенного с блоком фильтров, усилителем, детектором и блоком приема информации.This result is achieved by the fact that the cathodic protection system of trunk pipelines, including a cathodically polarized pipeline, cathodic protection installations, wherein each cathodic protection installation contains a cathodic station, a source of network power supply, deep anode grounding, an information measuring and processing unit, a comparison electrode, moreover, the first output of the cathode station is connected to a deep anode ground, according to a utility model, the cathodic protection system further comprises a measuring shunt, fi Power supply, and in each cathodic protection installation, a power supply, a microcontroller for measuring and transmitting signals, a power unit, a control unit, a security sensor, current transformers, a connection device, a filter unit, an amplifier, a detector, and an information receiving unit are added, the negative pole of the cathode stations through a measuring shunt is connected to a cathode-polarized pipeline, while the conclusions of the measuring shunt are connected to the second and third inputs of the unit for measuring and processing information, the first input which is connected to the positive pole of the cathode station and deep anode ground, and the fourth input to the reference electrode, four outputs of the measuring and information processing unit, one of which is a common wire, connected to four inputs of the microcontroller for measuring and transmitting signals, the fifth input of which is connected to a power supply connected to the output of the security sensor, and the power input of the cathode station is connected to the output of the power filter, the input of which is connected to the output of the power supply source, while the input is The mains supply is connected to current transformers, the power input of the measurement and transmission microcontroller is connected to one of the outputs of the power source, the second output of which and the first output of the measurement and transmission microcontroller are connected to two inputs of the power section, the outputs of the current transformers are connected to the inputs of the connection device, in series connected to the filter unit, an amplifier, a detector and an information receiving unit.
Приведенная выше совокупность существенных признаков характеризует 1-й вариант заявляемой полезной модели.The above set of essential features characterizes the 1st option of the claimed utility model.
Для получения более подробной и расширенной информации о контролируемых параметрах электрохимической защиты магистральных трубопроводов и/или одновременной защиты нескольких ниток трубопровода, в состав катодной станции вводят, от одного до четырех последовательно соединенных дополнительных модулей, причем, питающие входы модулей соединены с выходом источника питания, а выходы - с шестым входом микроконтроллера измерения и передачи информации.To obtain more detailed and expanded information about the controlled parameters of the electrochemical protection of the main pipelines and / or the simultaneous protection of several pipelines, one to four additional modules connected in series are connected to the cathode station, moreover, the supply inputs of the modules are connected to the output of the power source, and outputs - with the sixth input of a microcontroller for measuring and transmitting information.
Полезная модель по 2-ому варианту характеризуется тем, что, система катодной защиты магистральных трубопроводов, включающая катодно-поляризуемый трубопровод, установки катодной защиты, при этом, каждая установка катодной защиты содержит катодную станцию, источник сетевого электроснабжения, глубинное анодное заземление, блок измерения и обработки информации, электрод сравнения, причем, первый выход катодной станции соединен с глубинным анодным заземлением, согласно полезной модели, система катодной защиты дополнительно содержит измерительный шунт, фильтр питания, а в каждую установку катодной защиты дополнительно введены источник питания, микроконтроллер измерения и передачи сигналов, силовая часть, блок контроля, датчик охраны, трансформаторы тока, устройство подключения, блок фильтров, усилитель, детектор, блок приема информации и от одного до четырех дополнительных модулей, причем отрицательный полюс катодной станции посредством измерительного шунта соединен с катодно-поляризуемым трубопроводом, при этом, выводы измерительного шунта соединены со вторым и третьим входами блока измерения и обработки информации, первый вход которого соединен с положительным полюсом катодной станции и глубинным анодным заземлением, а четвертый вход - с электродом сравнения, четыре выхода блока измерения и обработки информации, один из которых - общий провод, соединены с четырьмя входами микроконтроллера измерения и передачи сигналов, пятый вход которого соединен с блоком питания, подключенного к выходу датчика охраны, а питающий вход катодной станции соединен с выходом фильтра питания, вход которого соединен с выходом источника сетевого электроснабжения, при этом, вход источника сетевого электроснабжения соединен с трансформаторами тока, питающий вход микроконтроллера измерения и передачи сигналов и питающий вход дополнительного модуля соединены с одним из выходов источника питания, второй выход которого и первый выход микроконтроллера измерения и передачи соединены с двумя входами силовой части, выход дополнительного модуля соединен с шестым входом микроконтроллера измерения и передачи информации, выходы трансформаторов тока соединены с входами устройства подключения, последовательно соединенного с блоком фильтров, усилителем, детектором и блоком приема информации.The utility model according to the 2nd embodiment is characterized in that the cathodic protection system of the main pipelines, including the cathodically polarized pipeline, the cathodic protection installation, wherein each cathodic protection installation includes a cathodic station, a source of electrical power supply, deep anode grounding, a measurement unit and information processing, a reference electrode, moreover, the first output of the cathode station is connected to a deep anode ground, according to a utility model, the cathodic protection system further comprises measuring an individual shunt, a power filter, and a power supply, a microcontroller for measuring and transmitting signals, a power unit, a control unit, a security sensor, current transformers, a connection device, a filter unit, an amplifier, a detector, an information receiving unit and from one to four additional modules, the negative pole of the cathode station via a measuring shunt connected to a cathode-polarized pipeline, while the conclusions of the measuring shunt connected to the second and third the inputs of the information measurement and processing unit, the first input of which is connected to the positive pole of the cathode station and the deep anode ground, and the fourth input - to the reference electrode, four outputs of the information and measurement unit, one of which is a common wire, are connected to the four inputs of the microcontroller measuring and transmitting signals, the fifth input of which is connected to a power supply connected to the output of the guard sensor, and the power input of the cathode station is connected to the output of the power filter, the input of which is connected to while the network power supply source, at the same time, the input of the network power source is connected to current transformers, the power input of the microcontroller for measuring and transmitting signals and the power input of the additional module are connected to one of the outputs of the power source, the second output of which and the first output of the measurement and transmission microcontroller are connected to two the inputs of the power part, the output of the additional module is connected to the sixth input of the microcontroller for measuring and transmitting information, the outputs of the current transformers are connected to the inputs of a connection device connected in series with a filter unit, an amplifier, a detector, and an information receiving unit.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности как «новизна».Technical solutions that coincide with the totality of the essential features of the claimed utility model have not been identified, which allows us to conclude that the claimed utility model meets such a patentability condition as “novelty”.
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления заявляемого устройства.The patentability condition "industrial applicability" is confirmed by the example of a specific implementation of the claimed device.
Полезная модель поясняется чертежами, гдеThe utility model is illustrated by drawings, where
фигура 1 - структурная схема системы катодной защиты магистральных трубопроводов, вариант 1;figure 1 is a structural diagram of a cathodic protection system of trunk pipelines, option 1;
фигура 2 - структурная схема системы катодной защиты магистральных трубопроводов, вариант 2;figure 2 is a structural diagram of a cathodic protection system of trunk pipelines, option 2;
Система катодной защиты магистральных трубопроводов включает катодно-поляризуемый трубопровод 1, установки катодной защиты, причем каждая установка катодной защиты содержит измерительный шунт 2, источник сетевого электроснабжения 3, фильтр питания 4, катодную станцию 5, глубинное анодное заземление 6, блок измерения и обработки информации 7, электрод сравнения 8, микроконтроллер измерения и передачи сигналов 9, блок контроля 10, датчик охраны 11, источник питания 12, силовую часть 13, трансформаторы тока 14.1, 14.2, 14.2, устройство подключения 15, блок фильтров, состоящий из входного фильтра 16, активного фильтра 17 и цифрового фильтра 18, усилитель 19, детектор 20, блок приема информации, включающий микроконтроллер приема информации 21, пункт приема и регистрации информации 22, на котором установлена ЭВМ.The cathodic protection system of trunk pipelines includes a cathodically polarized pipeline 1, cathodic protection installations, each cathodic protection installation comprising a measuring shunt 2, a network power supply 3, a power filter 4, a cathode station 5, anode deep ground 6, an information measurement and processing unit 7 , a comparison electrode 8, a microcontroller for measuring and transmitting signals 9, a control unit 10, a security sensor 11, a power supply 12, a power unit 13, current transformers 14.1, 14.2, 14.2, a connection device 15, a block This filter, consisting of an input filter 16, an active filter 17 and digital filter 18, an amplifier 19, a detector 20, receiving unit information, including receiving information microcontroller 21, para reception information 22, which is installed on a computer.
Первый выход катодной станции 5 соединен с глубинным анодным заземлением 6, отрицательный полюс катодной станции 5 посредством измерительного шунта 2 соединен с катодно-поляризуемым трубопроводом 1. Выводы измерительного шунта 2 соединены со вторым и третьим входами блока измерения и обработки информации 7, первый вход которого соединен с положительным полюсом катодной станции 5 и глубинным анодным заземлением 6, а четвертый вход - с электродом сравнения 8. Четыре выхода блока измерения и обработки информации 7, один из которых является общим проводом, соединены с четырьмя входами микроконтроллера измерения и передачи сигналов 9, пятый вход которого соединен с блоком питания 10, подключенного к выходу датчика охраны 11. Питающий вход катодной станции 5 соединен с выходом фильтра питания 3, вход которого соединен с выходом источника сетевого электроснабжения 4, при этом, вход источника сетевого электроснабжения 4 соединен с трансформаторами тока 14.1, 14.2, 14.3. Питающий вход микроконтроллера измерения и передачи сигналов 9 соединены с одним из выходов источника питания 12, второй выход которого и первый выход микроконтроллера измерения и передачи сигналов 9 соединены с двумя входами силовой части 13. Выходы трансформаторов тока 14.1, 14.2, 14.3 соединены с тремя входами устройства подключения 15, соединенного с блоком фильтров, состоящего из последовательно подключенных входного фильтра 16, активного фильтра 17, цифрового фильтра 18, усилителем 19, детектором 20 и блоком приема информации, состоящим из микроконтроллера 21 и пункта приема информации 22, на котором установлена ЭВМ.The first output of the cathode station 5 is connected to the deep anode ground 6, the negative pole of the cathode station 5 is connected to the cathode-polarized pipeline 1 by means of a measuring shunt 2. The terminals of the measuring shunt 2 are connected to the second and third inputs of the measuring and information processing unit 7, the first input of which is connected with a positive pole of the cathode station 5 and deep anode grounding 6, and the fourth input with a reference electrode 8. Four outputs of the measuring and information processing unit 7, one of which is common wire, connected to the four inputs of the microcontroller for measuring and transmitting signals 9, the fifth input of which is connected to a power supply 10 connected to the output of the security sensor 11. The power input of the cathode station 5 is connected to the output of the power filter 3, the input of which is connected to the output of the mains supply 4 while the input of the network power supply 4 is connected to current transformers 14.1, 14.2, 14.3. The power input of the microcontroller for measuring and transmitting signals 9 is connected to one of the outputs of the power source 12, the second output of which and the first output of the microcontroller for measuring and transmitting signals 9 are connected to two inputs of the power part 13. The outputs of the current transformers 14.1, 14.2, 14.3 are connected to three inputs of the device connection 15 connected to the filter block, consisting of a series-connected input filter 16, an active filter 17, a digital filter 18, an amplifier 19, a detector 20, and an information receiving unit consisting of micro ontroller 21 and information reception point 22, on which the computer is installed.
Кроме того, в случае увеличения количества контролируемых параметров электрохимической защиты магистральных трубопроводов и/или одновременной защиты нескольких ниток трубопровода, в состав катодной станции вводят, от одного до четырех дополнительных модулей 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, причем, питающие входы модулей соединены с выходом источника питания 3, а выходы - с шестым входом микроконтроллера измерения и передачи информации 9.In addition, in the case of an increase in the number of monitored parameters of the electrochemical protection of main pipelines and / or simultaneous protection of several pipelines, one to four additional modules 23.1, 23.2, 23.3, 23.4 are introduced into the cathode station, moreover, the supply inputs of the modules are connected to the output power supply 3, and the outputs with the sixth input of a microcontroller for measuring and transmitting information 9.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Выходные сигналы катодной станции 3, а именно, сигналы с измерительного шунта 2, глубинного анодного заземления 6 и электрода сравнения 8, поступают на четыре входа блока измерения и обработки информации 7, в котором происходит их преобразование, после которого сигналы поступают на четыре входа микроконтроллера измерения и передачи сигналов 9, где осуществляется последовательная аналого-цифровая обработка полученных сигналов, при этом, микроконтроллер выполняет для каждого сигнала преобразование в действующее значение.The output signals of the cathode station 3, namely, the signals from the measuring shunt 2, deep anode ground 6 and the reference electrode 8, are fed to the four inputs of the measuring and information processing unit 7, in which they are converted, after which the signals are fed to the four inputs of the measurement microcontroller and transmitting signals 9, where sequential analog-to-digital processing of the received signals is carried out, while the microcontroller performs conversion for each signal into an effective value.
Измерение защитного потенциала осуществляется следующим образом.The measurement of protective potential is as follows.
Действующее значение защитного потенциала измеряют с электрода сравнения 8, при этом сигнал имеет следующий вид:The effective value of the protective potential is measured from the reference electrode 8, while the signal has the following form:
гдеWhere
U1p - действующее значение защитного потенциала относительно провода общий;U1p - the effective value of the protective potential relative to the wire is common;
Up - действующее значение защитного потенциала на выходе электрода сравнения;Up is the effective value of the protective potential at the output of the reference electrode;
Ud - действующее значение падения напряжения на проводе измерительный шунт - катодно-поляризуемый трубопровод;Ud is the effective value of the voltage drop across the wire; a measuring shunt is a cathode-polarized pipeline;
Uп - действующее значение напряжения помехи, которая наводится на провод электрод сравнения - микроконтроллер измерения и передачи информации;Uп - the actual value of the interference voltage, which is induced on the wire reference electrode - a microcontroller for measuring and transmitting information;
Затем измеряют действующее значение напряжения на проводе катодно-поляризуемый трубопровод - микроконтроллер измерения и передачи информации. Получают сигнал следующего вида:Then measure the actual value of the voltage on the wire cathode-polarized pipeline - a microcontroller for measuring and transmitting information. Receive a signal of the following form:
гдеWhere
U - измеренное значение напряжения на проводе катодно-поляризуемый трубопровод - микроконтроллер измерения и передачи информации;U is the measured value of the voltage on the wire cathode-polarized pipeline is a microcontroller for measuring and transmitting information;
Искомое значение защитного потенциала определяют согласно выражению The desired value of the protective potential is determined according to the expression
В результате математических действий выражение преобразуется следующим образом:As a result of mathematical operations, the expression is transformed as follows:
Как видно из полученного выражения, конечное значение защитного потенциала не зависит от действия помехи и, следовательно, имеет более высокую точность измерения.As can be seen from the expression obtained, the final value of the protective potential does not depend on the action of interference and, therefore, has a higher measurement accuracy.
После аналого-цифровой обработки сигналов микроконтроллер измерения и передачи информации 9 формирует посылку из сигналов, полученных с четырех входов, и передает ее в силовую часть 13, благодаря которой полученная посылка вводится в электрическую сеть посредством устройства подключения 15, выполняющего роль резонансного контура, настроенного на рабочую частоту и обеспечивающего согласование входного сопротивления, и выделяется с трансформаторов тока 14.1, 14.2, 14.3. Далее сигнал последовательно проходит блок фильтров, а именно, входной фильтр 16, активный 17 и цифровой 18, усиливается в усилителе 19, преобразуется в детекторе 20 и поступает в микроконтроллер приема информации 21, который осуществляет декодирование сигнала. Расшифрованный сигнал поступает на экран ЭВМ пункта приема информации 22, на котором происходит представление полученной информации в цифровом виде.After analog-to-digital signal processing, the microcontroller for measuring and transmitting information 9 forms a package from signals received from four inputs and transmits it to the power unit 13, due to which the received package is introduced into the electric network via a connecting device 15 acting as a resonant circuit configured to operating frequency and matching input impedance, and is allocated from current transformers 14.1, 14.2, 14.3. Next, the signal passes through the filter block in series, namely, the input filter 16, active 17 and digital 18, is amplified in the amplifier 19, converted into a detector 20 and fed to the information receiving microcontroller 21, which decodes the signal. The decrypted signal is transmitted to the computer screen of the information receiving point 22, on which the received information is presented in digital form.
В случае несанкционированного вскрытия катодной станции 5 сигнал с датчика охраны 11 посредством блок контроля 10 поступает в микроконтроллер измерения и передачи информации 9, который, в свою очередь, немедленно формирует сигнал и передает посылку о несанкционированном вскрытии катодной станции 5.In the case of unauthorized opening of the cathode station 5, the signal from the guard sensor 11 through the control unit 10 enters the microcontroller for measuring and transmitting information 9, which, in turn, immediately generates a signal and transmits a package of unauthorized opening of the cathode station 5.
С целью получения более подробной и расширенной информации о контролируемых параметрах электрохимической защиты магистральных трубопроводов сигналы, полученные с дополнительных модулей 23.1, 23.2, 23.3, 23.4, поступают в микроконтроллер измерения и передачи информации 9, который формирует и передает посылку из этих сигналов на пункт приема информации 22 по вышеописанной схеме.In order to obtain more detailed and expanded information about the controlled parameters of the electrochemical protection of pipelines, the signals received from additional modules 23.1, 23.2, 23.3, 23.4 are sent to the microcontroller for measuring and transmitting information 9, which generates and transmits a packet from these signals to the information receiving point 22 according to the above scheme.
В настоящее время на базе нефтеперекачивающей станции «Бердяуш» осуществлены пуско-наладочные работы заявляемой системы катодной защиты магистральных трубопроводов. Результаты проведенных работ подтвердили высокую точность контроля и измерения параметров электрохимической защиты и позволяют принять данное устройство в эксплуатацию.Currently, on the basis of the Berdyaush oil pumping station, commissioning of the claimed cathodic protection system for trunk pipelines has been carried out. The results of the work confirmed the high accuracy of monitoring and measuring the parameters of electrochemical protection and allow you to take this device into operation.
Преимуществами заявляемой полезной модели является высокая точность контроля и измерения параметров электрохимической защиты магистральных трубопроводов, оперативное обнаружение несанкционированного вскрытия катодной станции, возможность подключения к существующим высоковольтным линиям, а также обеспечение одновременного контроля нескольких ниток трубопровода и/или дополнительного количества контролируемых параметров электрохимической защиты.The advantages of the claimed utility model are the high accuracy of monitoring and measuring the parameters of the electrochemical protection of the main pipelines, the rapid detection of unauthorized opening of the cathode station, the ability to connect to existing high-voltage lines, as well as providing simultaneous control of several pipelines and / or an additional number of controlled parameters of electrochemical protection.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009112626/22U RU87425U1 (en) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | CATHODIC PROTECTION SYSTEM OF MAIN PIPELINES (OPTIONS) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009112626/22U RU87425U1 (en) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | CATHODIC PROTECTION SYSTEM OF MAIN PIPELINES (OPTIONS) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU87425U1 true RU87425U1 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41261211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009112626/22U RU87425U1 (en) | 2009-04-06 | 2009-04-06 | CATHODIC PROTECTION SYSTEM OF MAIN PIPELINES (OPTIONS) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU87425U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540847C2 (en) * | 2013-05-13 | 2015-02-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Электронные информационные системы" (ЗАО "НПП "ЭИС") | Telemechanical system for monitoring and controlling cathodic protection units of gas pipelines |
| CN106990742A (en) * | 2017-06-02 | 2017-07-28 | 天津隆顺技术服务有限公司 | Opposite potential method anti-corrosion protection linkage control device and system |
| CN110656335A (en) * | 2019-11-01 | 2020-01-07 | 贵州电网有限责任公司 | Transformer substation grounding device cathode protection potential detection system and detection method thereof |
| RU2782191C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтегазкомплекс-ЭХЗ" | Complex of modular equipment for electrochemical corrosion protection of underground and steel structures with an integrated corrosion monitoring system |
-
2009
- 2009-04-06 RU RU2009112626/22U patent/RU87425U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2540847C2 (en) * | 2013-05-13 | 2015-02-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Электронные информационные системы" (ЗАО "НПП "ЭИС") | Telemechanical system for monitoring and controlling cathodic protection units of gas pipelines |
| CN106990742A (en) * | 2017-06-02 | 2017-07-28 | 天津隆顺技术服务有限公司 | Opposite potential method anti-corrosion protection linkage control device and system |
| CN106990742B (en) * | 2017-06-02 | 2023-07-21 | 天津隆顺技术服务有限公司 | Anti-corrosion protection linkage control device and system by reverse potential method |
| CN110656335A (en) * | 2019-11-01 | 2020-01-07 | 贵州电网有限责任公司 | Transformer substation grounding device cathode protection potential detection system and detection method thereof |
| RU2782191C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-10-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтегазкомплекс-ЭХЗ" | Complex of modular equipment for electrochemical corrosion protection of underground and steel structures with an integrated corrosion monitoring system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010020385A2 (en) | Apparatus and method for monitoring individual photovoltaic modules of a photovoltaic system | |
| CN101930031A (en) | Multi-point simultaneous-measurement digital grounding resistance tester | |
| CN103399251B (en) | USB (Universal Serial Bus) communication line detection device | |
| RU87425U1 (en) | CATHODIC PROTECTION SYSTEM OF MAIN PIPELINES (OPTIONS) | |
| JP2019078737A (en) | Device and method for measuring high voltage conductive wire current | |
| CN112630569A (en) | Arrester on-line monitoring device and system | |
| CN105245186A (en) | Solar photovoltaic assembly monitoring and alarming system and working method thereof | |
| CN105939148A (en) | Photovoltaic cell monitor apparatus | |
| CN105182074B (en) | Intelligent grid network unifies phasing system | |
| KR101538999B1 (en) | Partial discharge diagnosis apparatus and method | |
| CN105758554A (en) | Power transmission line temperature online monitoring system and method, and application | |
| CN102901912B (en) | Local discharge monitoring method for multiple intensively arranged power equipment | |
| CN209690446U (en) | Distribution line insulation detection device | |
| CN201828640U (en) | Direct-detecting intelligent apparatus for diagnosing insulation and status of direct-current (DC) system | |
| CN201686746U (en) | Pile for protecting and testing cathodes | |
| CN108445365A (en) | A kind of insulation impedance automated watch-keeping facility | |
| CN103353566A (en) | Cell in-place detection circuit for simulation circuit apparatus | |
| CN102759691B (en) | Positive/negative polarity direct-current high-voltage partial discharge testing system for GIS fault diagnosis | |
| CN209481798U (en) | The monitoring device of high voltage direct current interference | |
| CN208254673U (en) | Wireless temperature measuring device and In-Line Temperature Measure System | |
| CN109521340A (en) | Distribution line insulation detection device and detection method | |
| CN208999545U (en) | A kind of wireless battery management system | |
| CN202013376U (en) | Device and equipment used for detecting high voltage lines | |
| CN216351012U (en) | Line fault analysis device and system based on antenna feeder network | |
| CN109782093A (en) | A kind of artificial intelligence on-line monitoring system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180407 |