阴极保护数据采集系统

1.数据采集系统的用途

传统的阴极保护数据采集需要管理人员长途跋涉到现场,读取阴极保护数据,耗时费力,数据的采集还不及时、不准确。阴极保护数据采集系统的出现,解决了这一难题。它是通过安装在阴保站、阀室、测试桩的数据采集装置,首先按设定时间周期,将数据采集并储存在该装置内,然后,按设定的时间间隔,将数据通过无线通信网络传送到计算机上。

2.数据采集系统工作方式

①采集恒电位仪的输出“电压、电流、电位及状态参数”,通过GPRS收发通信设备及时地将数据传送到计算机中心站。为保证终端的安全可靠运行,在电路中应设计硬件看门狗电路,为节约能耗,终端平常处于待机状态,只有在中心计算机呼叫该终端地址时,才启动工作程序,响应中心计算机的控制命令。

②位于阴极保护站的通信模块,可就近使用阴极保护站电源,稳定可靠。位于野外的检测点,可使用充电电池。假设无线终端的待机电流为10mA,工作电流为500mA,每天与计算机中心站通信一次,每次需耗时10s。如果电池要保证终端正常工作一个月,则应选用容量约8A·h的电池。为减少电池的维护工作量,应采用高质量、大容量、免维护的优质可充式锂电池(也可以考虑使用太阳能电池进行供电)。

3.数据采集系统性能指标

采用人性化的操作和清晰的图表,能够直观及时地查看各监测点的状况。它具有以下的功能:

①通过总线接口与无线通信模块进行数据采集。采集的数据包括各恒电位仪的编号、输入电压、输出电压、电流、测量点的电位及各恒电位仪的工作状态

②采集的速率可以设定:1次/s、1次/h、1次/d、任意设置等。

③对采集的数据进行分析处理,生成周报表、月报表、年报表、电位分布曲线图,可以以图表方式生成,也可以打印存档。

④对数据建立数据库进行存储、自动备份,以备查询。

⑤现场安装极化探头后,可以测量并上传试片断电电位。

⑥对各个恒电位仪的运行状况建立参数表,进行实时监视。一旦有检测站点出现故障,能产生相应的报警信号,以便及时排除故障。根据需求系统划分为监测模块、报表管理、电位曲线分析、系统维护。下设二级菜单,分别为每个监测点功能系统提供分级划分权限管理。

4.数据采集系统要解决的问题

①电池。电池是数据采集系统中的关键部件,其寿命直接影响管理人员的工作量。采用长寿命电池,其寿命可以达到6年,对于阴极保护管理来讲,是可以接受的。电池要安装在冻土层以下。

②参比电极。参比电极的寿命也直接影响阴极保护数据的准确性及管理费用,目前常用的硫酸铜参比电极由于存在漏液问题寿命一般在2~3年不能满足要求。可采用锌参比电极,辅以适当的填料及校准系统,能够满足长期的电位测量要求。

5.数据采集系统的发展方问

①数据远传将向着断电电位测量方向发展,通过安装极化探头,实时测量试片的极化电位。可以24h连续测量管道通、断电电位,以确认保护效果。这一点对于受动态杂散电流干扰的管段尤为必要。

②所有的阴极保护电源都具有遥控功能,管理人员发现管道电位超出规范要求范围后,利用办公室的计算机及网络,可以预置恒电位仪控制电位,调节恒电位仪的输出电压或电流。这将极大地降低管理人员的工作强度,保证阴极保护系统及时的调整,保证管道的阴极保护系统在规范要求的状态下运行。