專利名稱：智能電位采集儀及智能電位采集控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于埋地管道陰極保護監(jiān)控的智能電位采集儀及智能電位 采集控制系統(tǒng)。
背景技術：
陰極保護是現(xiàn)代埋地鋼質(zhì)管道防腐技術之一，已在全國數(shù)萬管道上應用。目前對 于陰極保護效果的監(jiān)控主要是通過對陰極保護測試樁采集到的管道電位信息進行人工測 量及綜合分析實現(xiàn)的。這種監(jiān)控方式需專人使用測量設備對每根埋設在管道沿線的陰極 保護測試樁進行電位采集，無論從人力、物力及時間效應上來講，都有一定的落后性及滯后 性。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術的上述問題，本實用新型的目的是提供一種智能化的智能電位 采集儀及智能電位采集控制系統(tǒng)，以節(jié)省人力物力。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種智能電位采集儀，包括用于采集管道 陰極電位的陰極電位采集端、與所述陰極采集端相連接的第一控制模塊、與所述第一控制 模塊相連接的第一通信模塊和用于供電的第一電源模塊。作為優(yōu)選，所述第一通信模塊為TC35模塊。作為優(yōu)選，所述第一電源模塊由太陽電池板和鋰電池組成。作為優(yōu)選，所述第一控制模塊為具有RS232接口的第一單片機。作為優(yōu)選，所述第一單片機型號為AT89C2051。作為優(yōu)選，還包括由所述第一控制模塊校準、用于給所述陰極電位采集端提供時 鐘的時鐘模塊。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型還提供了一種智能電位采集控制系統(tǒng)，包括控制 中心裝置和上述的智能電位采集儀，所述控制中心裝置包括與智能電位采集儀的第一通信 模塊相互通信的第二通信模塊、與所述第二通信模塊相連接的第二控制模塊和用于供電的 第二電源模塊。 作為優(yōu)選，所述第二控制模塊為具有RS232接口的第二單片機。作為優(yōu)選，還包括與所述第二控制模塊相連接的PC機。作為優(yōu)選，上述智能電位采集控制系統(tǒng)還包括與所述第二控制模塊相連接的報警 模塊，當監(jiān)測到管道陰極電位異常時自動報警。本實用新型的有益效果是1、智能電位采集儀實現(xiàn)了管道陰極電位的自動采集和傳輸，節(jié)省了人力物力；2、智能電位采集儀提高了陰極保護檢測的精確性，并能有效的避免人為測量所存 在的誤差及各種人為因素；3、智能電位采集控制系統(tǒng)實現(xiàn)了管道陰極保護監(jiān)測的智能化、規(guī)范化和無紙化，管理十分方便。
圖1是本實用新型實施例一的智能電位采集儀的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例二的智能電位采集儀的結構示意圖；圖3是本實用新型實施例三的智能電位采集控制系統(tǒng)的結構示意圖；圖4是PC機控制圖3的智能電位采集控制系統(tǒng)的軟件流程框圖；圖5是圖4的軟件功能框圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的實施例。實施例一圖1所示的本實施例的智能電位采集儀的結構示意圖，包括用于采集管道陰極 電位的陰極電位采集端11、與所述陰極采集端相連接的第一控制模塊12、與所述第一控制 模塊12相連接的第一通信模塊13和用于供電的第一電源模塊14。陰極電位采集端11的設定電位采樣范圍為OV -2. 500V,電位采樣誤差小于 士5mV，時鐘誤差每24小時小于5秒。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉換成數(shù)字量后發(fā)送給第一控 制模塊12。在第一控制模塊12的控制下，通過第一通信模塊13將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，通過設定 可以使得采集到的數(shù)據(jù)定時發(fā)送。第一控制模塊12可以是具有RS232接口的單片機(如型號為AT89C2051的單片 機)，通過該RS232接口將控制程序(匯編語言編寫)固化到單片機中。固化后的單片機具 有通信管理模塊、節(jié)電模塊、時鐘管理模塊、數(shù)據(jù)采集管理模塊等，各種參數(shù)一并被設置?？傊?， 整個采集過程和傳輸過程都由單片機進行控制。為了適應無人監(jiān)測環(huán)境，還需要設計抗干擾能 力(不大于30V的交流干擾下正常工作)，程序防飛陷阱，以及硬件死機后的自喚醒功能。第一通信模塊13可以選擇TC35 GSM模塊，以便和通用的GSM網(wǎng)絡進行通信，將采 集到的數(shù)據(jù)以短信的方式發(fā)送出去，傳輸距離廣，可靠性高，成本低，只要移動信號(GSM或 CDMA)能夠覆蓋的地區(qū)，都能適用，傳輸及時準確。通信天線為了有效減少無線信號的衰減， 信號增益需要不小于3db，安裝形式與測試樁相匹配。第一電源模塊14由太陽電池板和鋰電池組成，雙重供電，正常情況下壽命可以長 達10年以上，可以大大降低管理維護的成本。為了適應野外遠程無人采集，整個智能電位采集儀的外殼需要防水、防潮、防腐， 設置上述各個電路模塊的印刷電路板也需要防潮、防煙霧、防細菌。本實施例的智能電位采集儀實現(xiàn)了管道陰極電位的自動采集和傳輸，節(jié)省了人力 物力。不再需要大量測量人員現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)，只需要使用接收裝置接收智能電位采集儀的 數(shù)據(jù)即可。實施例二 在實施例一的基礎上，為了使得智能電位采集儀能夠長時間準確可靠的工作，需 要對可能的工作時鐘誤差進行校準。如圖2所示的本實施例的智能電位采集儀的結構示意圖，設置了由所述第一控制模塊12校準、用于給所述陰極電位采集端11提供時鐘的時鐘模塊15。在第一控制模塊12 選用單片機的情況下，單片機自動校準時鐘模塊15，使得陰極電位采集端11能夠準確地采 集管道陰極電位。本實施例的有益效果在于，通過對時鐘模塊15進行校準，能夠消除時鐘模塊15可 能存在的時鐘誤差，如果不進行校準，積累效益可能會使得誤差越來越大，影響采集管道陰 極電位的準確性。實施例三如圖3所示的智能電位采集控制系統(tǒng)的結構示意圖，包括上述實施例二的智能電 位采集儀和接收智能電位采集儀發(fā)出的信號并進行處理的控制中心裝置，所述控制中心裝 置包括與智能電位采集儀的第一通信模塊13相互通信的第二通信模塊23、與所述第二通 信模塊23相連接的第二控制模塊22和用于供電的第二電源模塊24。第二通信模塊23接收第一通信模塊13發(fā)出的采集到的管道陰極電位數(shù)據(jù)，進行 分析處理。第二通信模塊23可以是TC35 GSM模塊，如此一來，第一通信模塊13和第二通 信模塊23可以利用通用通信網(wǎng)絡進行通信，而且可以使用十分常用的短信通信方式。為了及時提醒監(jiān)控人員管道陰極電位出現(xiàn)異常，所述第二控制模塊22還與報警 模塊25相連接，一旦出現(xiàn)異常情況及時報警。為了實現(xiàn)更加智能化的控制，所述第二控制模塊22還與PC機21相連接，通過在 PC機21上設置專門的軟件對這個系統(tǒng)進行控制。第二控制模塊22可以選擇具有RS232接口的單片機，PC機21可以通過RS232接 口與單片機進行通信。如圖4所示的PC機控制圖3的智能電位采集控制系統(tǒng)的軟件流程框圖和圖5所示 的軟件功能框圖，軟件運行時，啟動服務主程序，初始化第二控制模塊22等相關功能模塊， 以便等待接收并存儲來自智能電位采集儀的采集數(shù)據(jù)。軟件界面可以做成圖形化界面，啟 動圖形界面，登陸校驗，系統(tǒng)管理和報表顯示等等。整個軟件功能可以由管理員登陸進行管理，包括報表查看、設備管理、設備監(jiān)控、 修改密碼等。系統(tǒng)設置一個超級管理員，可以對普通管理員進行管理，包括添加管理員、修 改管理員權限、刪除管理員等等?？傊?，將可能用到的常用功能都設計到軟件里，實現(xiàn)管道 陰極保護監(jiān)測的智能化、規(guī)范化和無紙化，達到管理方便的目的。由于這屬于本領域人員的 熟悉的常規(guī)技術，在此不再贅述。本實施例的智能電位采集控制系統(tǒng)實現(xiàn)了管道陰極保護監(jiān)測的智能化、規(guī)范化和 無紙化，管理十分方便。對于那些人員難以進入的區(qū)域也能適用，大大地減少了人力、物力 的投入，而且避免了人為測量帶來的誤差，測量精度更高。以1000公里的管線為例，傳統(tǒng)的 人為測量方式一般每5公里就需要一個專職測量人員，總共需要200個專職測量人員。而 采用本實施例的智能電位采集控制系統(tǒng)僅需3-5名控制中心管理人員以及一定數(shù)量的巡 檢人員即可。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新 型的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員可以在本實用新型的實質(zhì)和保護范圍 內(nèi)，對本實用新型做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應視為落在本實用新 型的保護范圍內(nèi)。
權利要求一種用于管道陰極保護監(jiān)測的智能電位采集儀，其特征在于，包括用于采集管道陰極電位的陰極電位采集端、與所述陰極采集端相連接的第一控制模塊、與所述第一控制模塊相連接的第一通信模塊和用于供電的第一電源模塊。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于管道陰極保護監(jiān)測的智能電位采集儀，其特征在于，所 述第一通信模塊為TC35模塊。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于管道陰極保護監(jiān)測的智能電位采集儀，其特征在于，所 述第一電源模塊由太陽電池板和鋰電池組成。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于管道陰極保護監(jiān)測的智能電位采集儀，其特征在于，所 述第一控制模塊為具有RS232接口的第一單片機。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于管道陰極保護監(jiān)測的智能電位采集儀，其特征在于，所 述第一單片機型號為AT89C2051。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于管道陰極保護監(jiān)測的智能電位采集儀，其特征在于，還 包括由所述第一控制模塊校準、用于給所述陰極電位采集端提供時鐘的時鐘模塊。
7.一種智能電位采集控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制中心裝置和如權利要求1至6之 一所述的智能電位采集儀，所述控制中心裝置包括與智能電位采集儀的第一通信模塊相互 通信的第二通信模塊、與所述第二通信模塊相連接的第二控制模塊和用于供電的第二電源 模塊。
8.根據(jù)權利要求7所述的智能電位采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制模塊為 具有RS232接口的第二單片機。
9.根據(jù)權利要求7所述的智能電位采集控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述第二控 制模塊相連接的PC機。
10.根據(jù)權利要求7所述的智能電位采集控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述第二控 制模塊相連接的報警模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種智能電位采集儀及智能電位采集控制系統(tǒng)，智能電位采集儀包括用于采集管道陰極電位的陰極電位采集端、與所述陰極采集端相連接的第一控制模塊、與所述單片機相連接的第一通信模塊和用于供電的第一電源模塊。智能電位采集控制系統(tǒng)包括控制中心裝置和上述智能電位采集儀，所述控制中心裝置包括與智能電位采集儀的第一通信模塊相互通信的第二通信模塊、與所述第二通信模塊相連接的第二控制模塊和用于供電的第二電源模塊。本實用新型實現(xiàn)了埋地管道陰極保護監(jiān)測的智能化，節(jié)省了人力物力，而且管理十分方便。
文檔編號F16L58/00GK201594104SQ20092016514
公開日2010年9月29日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權日2009年12月31日
發(fā)明者張文東 申請人:張文東