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陰極保護智能電位采集儀—天然氣管道陰極保護的設(shè)計與應(yīng)用
一、應(yīng)用背景
石油、天然氣長輸管道多采用防腐涂層和陰極保護技術(shù)來防止防腐層的老化，通過恒電位儀或犧牲陽極的方式向管道施加負電位，使管道對地構(gòu)成陰極，形成防護、減緩腐蝕。
陰極保護測試樁是陰極保護系統(tǒng)中*的裝置，主要用于陰極保護效果和運行參數(shù)的檢測，一般沿輸送管道1～2km設(shè)置1支。
以往，陰極保護測試樁多依靠萬用表及測試儀以人工方式進行檢測（如上圖所示），效率低、可靠性差、危險性高，難以滿足管道陰極保護監(jiān)測的需求。
二、解決方案
平升公司針對管道陰極保護監(jiān)測存在的上述問題，規(guī)劃、設(shè)計了陰極保護智能電位采集儀和測試樁遠程監(jiān)測管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)陰極保護參數(shù)自動采集、分析、傳輸和處理的目標。
陰極保護智能電位采集儀系統(tǒng)拓撲圖
智能測試樁每天定時自動采集通電電位、斷電電位、腐蝕電流、設(shè)備自身電池電壓等數(shù)據(jù)，并通過4G/NB-IoT網(wǎng)絡(luò)定時上傳云服務(wù)器。
云服務(wù)器上安裝管道陰極保護智能監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件，該軟件以B/S（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，以SQLSERVER 數(shù)據(jù)庫對海量數(shù)據(jù)進行存儲，提供了電子地圖、數(shù)據(jù)展示、越限報警、數(shù)據(jù)查詢和各種統(tǒng)計、分析功能，支持電腦和手機APP遠程訪問。
電腦端監(jiān)測軟件界面展示
手機APP界面展示
智能測試樁現(xiàn)場應(yīng)用示意圖
應(yīng)用說明：
① 1#線纜為管道引出線，連接到智能測試樁接線柱上，用于測量通電電位、斷電電位、腐蝕電流。
② 2#、3#線纜為鎂或鋅陽極線纜，連接到智能測試樁接線柱上，1#和2#、3#線纜平時處于搭接狀態(tài)。
③ 4#線纜為*參比電極自帶線纜，連接到智能測試樁接線柱上，作為電位測量的*參考地。
三、產(chǎn)品介紹
智能測試樁示意圖
智能測試樁分為栓體和防護罩兩部分，防護罩內(nèi)安裝電池供電型智能監(jiān)測儀，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集、線路自動切換、數(shù)據(jù)定時上傳、異常及時報警等功能。
（1）產(chǎn)品規(guī)格
◆ 標準規(guī)格：Φ108mm(直徑)*3000mm(高)。
◆ 其它規(guī)格：可定制。
（2）主要功能
◆ 數(shù)據(jù)采集：定時自動采集陰極保護參數(shù)和自身電池電壓、測點信號質(zhì)量等數(shù)據(jù)。
◆ 無線通信：采用4G（移動/聯(lián)通/電信）或NB-IoT無線網(wǎng)絡(luò)定時上報監(jiān)測數(shù)據(jù)。
◆ 數(shù)據(jù)存儲：本機循環(huán)存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，掉電不丟失。
◆ 異常報警：電位/電流數(shù)值超標、電池電壓過低時，立即上報告警信息。
◆ 設(shè)備防護：對陰保電路及各類線纜進行防護，保障設(shè)備安全、方便檢修。
（3）產(chǎn)品特點
◆防護等級高：防水、防潮、防塵。
◆工作溫度范圍寬：耐低溫、抗酷暑。
◆微功耗運行：定時自動喚醒，采集+上傳數(shù)據(jù)；工作完成后，自動休眠、節(jié)省電量。
◆電池壽命長：電池壽命3~5年（與數(shù)據(jù)上報頻率有關(guān)）。
◆存儲容量大：可存儲不少于1年的歷史數(shù)據(jù)。
◆維護方便：可遠程設(shè)置工作參數(shù)、遠程升級程序。
（4）技術(shù)參數(shù)
◆ 監(jiān)測參數(shù)：
① 犧牲陽極測試樁：通電電位、斷電電位、腐蝕電流、陽極電位。
② 電位測試樁（試片法）：通電電位、斷電電位。
◆ 電壓測量范圍：-2～0.5V （可定制）。
◆ 電流測量范圍：-200～200mA（可定制）。
◆ 通信方式：4G全網(wǎng)通（移動/聯(lián)通/電信）或NB-IoT。
◆ 防護等級：IP68。
◆ 標配電池：20Ah/14.4V。
◆ 工作溫度：-40～+85℃。
◆ 工作濕度：≤95%。
四、產(chǎn)品安裝現(xiàn)場展示
華北某油田安裝現(xiàn)場
案例分享
智慧油田（油田物聯(lián)網(wǎng)）應(yīng)用案例匯總
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