阴极保护系统智能运维平台设计 张紧式外加电流阴极保护

目前，阴极保护被广泛应用于油气田、长输管道、城市燃气、炼化等领域,其后期的运行维护以及测试需要投入大量的人力、物力。然而，传统的人工检测问题较多，如数据缺失，电位测试不准确，断电电位难以测试，无法实时监测，成本高等[1]。此外，随着智慧化油田、智能管网的发展，对阴极保护智能化提出了新的要求，实现阴极保护系统的智能化、数字化，有利于提高阴保实时检监测水平及数据采集的准确性，降低运维成本，提高管理水平，保障国家能源安全

阴极保护智能远程监控系统主要由云端阴极保护数据管理系统智能恒电位仪、智能测试桩和阳极系统组成，以地理信息系统 (GIS)为管理平台，以MySQL 数据库作为系统统一的数据库，以公共无线数据通讯(GPRS) 和其他有线通讯相结合的方式为数据传输手段，基于云端的阴极保护数据管理具备远程数据采集、传输、接收、显示、处理、控制、数据分析、故障分析与处理等功能

能，实现阴极保护数据管理的网络化、智能化，实现低成本遥测和遥控，实现对管道等被保护体保护状况的在线检测，同时可以通过远程监控方式随时监视并调整恒电位仪的工作状态，配合阴极保护在线监控专家系统进行辅助分析。

阴极保护智能远程监控系统通过 GIS 系统集成，数据采集分析，形成最终的集成结果。基于智能化管线统一 GIS 平台，支持各种设备设施在地图的显示和查询，能够显示数据采集设备的实时数据，包括时间、测量参数(恒电位仪的电压电流、电位等，采集仪的通电电位、断电电位、自然电位、电压等) 数据，自动报警状态显示。主要包括硬件和软件两部分。

 

 硬件系统

阴极保护智能远程监控系统硬件部分主要是指智能采集模块(智能恒电位仪和智能测试桩)，可以实现恒电位仪运行参数、测试桩处的通断电电位、自然电位、杂散电流情况、牺牲阳极状态等阴保参数的采集和远传

阴极保护智能采集仪研究开始于 20 世纪 90年代，最初的采集仪仅具备数据采集和存储功能，并不能实现无线传输功能[2]。21 世纪初期，国内高校和各大研究院开始着力于智能采集仪的研制工作，开发的设备以单片机作为数据采集模块的控制核心，以通用分组无线服务技术 (GPRS) 作为传输模式，具备了基本的测试和传输功能[3-4]。然而，数据的高频采集和传输导致了高能耗，因此前期的研制工作主要集中在降耗方面[5-6]。

目前，国内已实现了恒电位仪和测试桩的全面智能化升级[7-8]，可以实现测试桩处阴极保护参数以及恒电位仪运行状态的实时在线监测，并对恒电位仪运行参数进行远程调控。

软件系统

阴极保护智能远程监控系统软件部分以地理信息系统 (GIS)为管理平台以MySQL 数据库作为系统统一的数据库，以公共无线数据通讯 (GPRS)和其他有线通讯相结合的方式为数据传输手段，基于云端的阴极保护数据管理具备远程数据采集、传输、接收、显示、处理、控制、数据分析、故障分析与处理等功能，实现阴极保护数据管理的网络化、智能化，实现低成本遥测和遥控。主要包括四个模块

(1)数据采集模块。实时自动对多处测试桩电位及多台恒电位仪电位进行采集，数据采集间隔可设置，报警信息可即时显示及查询

(2)信息查询模块。可对查询数据按时间或区域进行查询，并统一生成相关报表，可保存为 Execl 格式进行打印。

(3)统计分析模块。对采集传输的数据进行统计分析整理，专家系统可以对数据进行分析，实现对故障特征、故障原因及处置方法的管理。

(4) 远程控制模块。一是报警设置:二是恒电位仪的远程开关、模式切换及工作参数的远程设置。

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