本發(fā)明涉及自動(dòng)控制技術(shù)的監(jiān)控技術(shù)和組態(tài)技術(shù)，陰極保護(hù)技術(shù)中強(qiáng)制電流的智能監(jiān)控方法，適用于地下或水下的構(gòu)件強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的監(jiān)測和控制，具體涉及強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)。

技術(shù)背景

通強(qiáng)制電流陰極保護(hù)方法是通過恒電位儀向被保護(hù)構(gòu)件輸出電流可使構(gòu)件進(jìn)行極化，使構(gòu)件電位發(fā)生變化，當(dāng)構(gòu)件電位達(dá)到一定電位值后，構(gòu)件就處于被保護(hù)狀態(tài)，因此通過控制輸出電流的大小，即可控制構(gòu)件的電位，從而使構(gòu)件被保護(hù)。

目前國內(nèi)外對陰極保護(hù)強(qiáng)制電流技術(shù)研究的比較多，專利技術(shù)也比較多，實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。國外陰極保護(hù)大多側(cè)重于監(jiān)測方面；而國內(nèi)有的專利技術(shù)采用斷電法進(jìn)行，通過調(diào)控電位進(jìn)行監(jiān)控。在智能監(jiān)控系統(tǒng)中普遍采用專用采集和控制設(shè)備，通過無線或有線通信方式與監(jiān)控中心的服務(wù)器連接，服務(wù)器中運(yùn)行定制開發(fā)的監(jiān)控軟件，完成數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制。

由于應(yīng)用現(xiàn)場需求和智能監(jiān)控需求的多樣性，每次都需要根據(jù)具體需求開發(fā)或修改專用采集和控制設(shè)備、監(jiān)控軟件，造成開發(fā)成本提高、開發(fā)周期增長，影響系統(tǒng)的可維護(hù)性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明借助無線通信技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)，利用自動(dòng)控制開發(fā)平臺(tái)的通用可編程控制器、監(jiān)控管理開發(fā)平臺(tái)軟件等產(chǎn)品和技術(shù)，開發(fā)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)智能監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)完成各個(gè)分散的現(xiàn)場控制柜數(shù)據(jù)采集并傳送至數(shù)據(jù)中心，供工作人員分析使用。

系統(tǒng)主要包括智能化測試樁采集組件采集陰極保護(hù)電位，恒電位儀監(jiān)控組件采集恒電位儀輸出電流、輸出電壓傳輸和陰極保護(hù)電位，通過無線通信方式，將實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)中心的陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)，同時(shí)還可以通過數(shù)據(jù)中心的陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)整恒電位儀的輸出電流改變構(gòu)件保護(hù)電位。智能化測試樁采集組件、恒電位儀監(jiān)控組件使用通用可編程控制器，利用梯形圖或功能塊編程方式完成數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制，具有編程方便、工作穩(wěn)定、通用性強(qiáng)、維護(hù)方便的特點(diǎn)；使用監(jiān)控管理開發(fā)平臺(tái)軟件采用組態(tài)編程方式完成陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)，具有通用性強(qiáng)、編程調(diào)試方便、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

采用的技術(shù)方案：

強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括：智能化恒電位儀控制柜、智能測試樁、數(shù)據(jù)中心，其特征在于：智能化恒電位儀控制柜與智能測試樁之間通過互聯(lián)網(wǎng)通信連接，數(shù)據(jù)中心連接網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)進(jìn)而通過因特網(wǎng)與智能化恒電位儀控制柜和智能測試樁建立通信連接；

智能化恒電位儀控制柜(或控制板)由機(jī)柜、電源(24V)、可編程控制器、無線模塊組成?？刂乒耦~定輸入電壓220VAC，電流小于1A，功率小于30W。220(或380)VAC經(jīng)電源變?yōu)?4VDC，為可編程控制器和無線模塊供電。可編程控制器通過模擬量輸入接口采集陰極保護(hù)直流電壓信號(hào)(0～100V)、電流信號(hào)經(jīng)分流器轉(zhuǎn)為0～75mV低電壓信號(hào)、電位信號(hào)-5～0V。利用可編程控制器的高精度時(shí)鐘控制采集周期，可實(shí)現(xiàn)100ms至數(shù)1.5小時(shí)大范圍設(shè)置。利用可編程控制器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，向上位機(jī)發(fā)送心跳報(bào)文，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備在線檢測。可編程控制器通過串口通信接口與恒電位儀連接，轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器的電流設(shè)置命令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程電流控制?？删幊炭刂破魍ㄟ^串口通信接口與無線模塊連接，無線模塊通過GPRS連入因特網(wǎng)，構(gòu)成無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路。利用可編程控制器，即可通過軟件滿足各種現(xiàn)場的多樣化需求，又增強(qiáng)了恒電位儀監(jiān)控的可靠性、穩(wěn)定性和通用性，同時(shí)梯形圖和功能塊的圖形化編程也降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的技術(shù)門檻、減少開發(fā)難度和周期、增強(qiáng)了系統(tǒng)的可維護(hù)性。

智能測試樁由電源(12V蓄電池)、可編程控制器、無線通信模塊組成?？删幊炭刂破魍ㄟ^模擬量輸入接口采集電位信號(hào)-5～0V?？删幊炭刂破魍ㄟ^串口通信接口與無線模塊連接，無線模塊通過GPRS連入因特網(wǎng)，構(gòu)成無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路。

網(wǎng)關(guān)處于因特網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心之間，通過端口映射技術(shù)，將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)從廣域因特網(wǎng)傳到局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)中，是無線通信鏈路與有線通信鏈路的接口。

數(shù)據(jù)中心運(yùn)行陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)。陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)利用監(jiān)控管理開發(fā)平臺(tái)，通過圖形化組態(tài)方式，快速完成現(xiàn)場設(shè)備的連接、設(shè)備變量的定義和關(guān)聯(lián)、人機(jī)界面的開發(fā)、歷史數(shù)據(jù)庫的連接等編程工作。陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)并定期保存設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，可查詢歷史數(shù)據(jù)，形成各種數(shù)據(jù)報(bào)表。陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)還具有WEB發(fā)布功能，局域網(wǎng)內(nèi)的其他客戶端計(jì)算機(jī)也可以通過瀏覽器使用該系統(tǒng)。

陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)具有權(quán)限管理功能，根據(jù)被保護(hù)的構(gòu)件分屬不同單位或者不同管理人員，設(shè)置了3級(jí)權(quán)限管理：

1級(jí)：最高權(quán)限，可瀏覽全部頁面，可進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程的電流調(diào)整，可進(jìn)行即時(shí)和過往參數(shù)的記錄、保存和打?。?/p>

2級(jí)：中等權(quán)限，可瀏覽全部頁面，不能進(jìn)行本地和遠(yuǎn)程的電流調(diào)整，可瀏覽即時(shí)和過往參數(shù)的記錄；

3級(jí)：普通權(quán)限，可瀏覽相關(guān)頁面，不能進(jìn)行相關(guān)頁面的電流調(diào)整，可瀏覽相關(guān)頁面即時(shí)和過往參數(shù)的記錄。

5、客戶端為局域網(wǎng)內(nèi)的其他計(jì)算機(jī)，可以通過IE瀏覽器瀏覽數(shù)據(jù)中心的陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明通過在恒電位儀上安裝控制柜，在數(shù)據(jù)中心就可以調(diào)整電流大小來調(diào)控水下或地下構(gòu)件的電位，使構(gòu)件達(dá)到符合設(shè)計(jì)要求的電位值，從而使構(gòu)件得到最佳保護(hù)狀態(tài)。陰極保護(hù)監(jiān)測系統(tǒng)利用自動(dòng)控制開發(fā)平臺(tái)的可編程控制器、監(jiān)控管理開發(fā)平臺(tái)軟件開發(fā)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、通用性、可維護(hù)性，降低了系統(tǒng)開發(fā)的人員技術(shù)要求，縮短系統(tǒng)開發(fā)周期。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明未述及的零部件，均系現(xiàn)有技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，不再贅述。

在被保護(hù)的地下或水下的構(gòu)件附近安裝相應(yīng)數(shù)量的智能測試樁2，智能測試樁可以是太陽能供電，也可以是市電、風(fēng)電等。智能測試樁2采集構(gòu)件的被保護(hù)電位并無線傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)3。

在合適地方安裝智能恒電位儀及智能恒電位儀控制柜1，以市電供電。智能恒電位儀控制柜采集恒電位儀的輸出電流、輸出電壓和構(gòu)件的保護(hù)電位并無線傳輸?shù)揭蛱鼐W(wǎng)3。

以上采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過因特網(wǎng)3、網(wǎng)關(guān)4傳送到數(shù)據(jù)中心5和客戶端6。陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并通過人機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)。顯示數(shù)據(jù)包括:1智能測試樁采集的構(gòu)件的被保護(hù)電位，2恒電位儀采集的輸出電壓、輸出電流和保護(hù)電位，3各種設(shè)備的在線情況。

采集數(shù)據(jù)在正常范圍內(nèi)時(shí)通過綠色指示燈，采集數(shù)據(jù)異常時(shí)通過閃爍紅色指示燈通知用戶。設(shè)備正常在線時(shí)通過綠色指示燈，設(shè)備或通信線路異常導(dǎo)致設(shè)備下線時(shí)通過閃爍紅色指示燈通知用戶。

如果保護(hù)電位值不在需要的范圍，可在陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)軟件中調(diào)整輸出電流，通過下達(dá)指令調(diào)整恒電位儀的輸出電流以達(dá)到構(gòu)件的保護(hù)電位在最佳狀態(tài)。

陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)定時(shí)將采集數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)中心的歷史數(shù)據(jù)庫中，用戶可隨時(shí)查詢歷史數(shù)據(jù)，通過表格或圖形的形式顯示。

陰極保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的EXCEL表格導(dǎo)出，數(shù)據(jù)報(bào)表打印等功能。

以上對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，這種描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此?？偠灾?，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明的創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造者的允許設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方案與實(shí)施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。