燃气管道阴极保护远程监控系统的制作方法

本实用新型涉及燃气管道维护技术领域，特别是涉及一种燃气管道阴极保护远程监控系统。

背景技术：

管道阴极保护是延长埋地金属燃气管道使用寿命、保障管道安全运营的重要措施。多年来,燃气集团管线阴极保护数据的采集一直依靠人工巡线方式，不能对管道阴极保护实时动态监测。

从2016年6月开始，我公司采用阴极保护系统对现有的燃气管道进行阴极保护，阴极保护系统包括极化探头、镁牺牲阳极、无线gprs检测仪、监测桩、智能预警平台，无线gprs检测仪通常设置在监测桩中，无线gprs检测仪与极化探头、镁牺牲阳极以及燃气管道相连；获取其输出电流、开路电位、通电电位、自然电位、断电电位等信号数据无线发送给智能预警平台；

智能预警平台已在我公司试运行，截止目前分公司管辖内共设置有562根测试桩，远传测试桩共196根占35％。完成辖区内64条管线共计562个测试桩检测工作，未包括外环管线，远郊管线阴极保护状况较好，阴极保护覆盖率达到100％；

现在高压燃气管线总计已经有三百五十多公里采用了管道阴极保护，比如忠丰线、造纸线、长安线、五桂线、人头线等天然气高压燃气管线均采用了管道阴极保护，采用远传测试桩将数据传送到智能预警平台，维护人员可以通过智能预警平台远程查看测试桩的检测数据。

智能预警平台，能够实现管网的数字化、自动化、精细化和智能化管理，将专业人员从日常的、重复的、繁琐的、野外的维护工作中解放出来，集中精力研究如何提高管网使用效率、如何延长管网使用寿命、如何提质增效等攸关企业生存和发展的重大课题。能够通过减少巡检人员，每年为企业直接节约人工成本上百万元；能够有效降低人工巡检疏漏而导致的过失性人员财产损失，每年间接为企业增效数百万元；能够实时监测并准确预警地下管网故障。

从智能预警平台提供的在线监测数据来看，现有技术的缺陷是，从附图3中可以看出来燃气管道有多处电位存在异常，查看整理整个远传数据，发现电位异常发生在燃气管道与地铁、高压电塔和交流电气化铁路平行或交叉的位置。

由于燃气管道有局部与地铁、高压电塔和交流电气化铁路平行或交叉，有明显的交流杂散电流干扰，埋地管线的阴极保护电位在地铁运行期间处于杂乱状态，极有可能发生腐蚀。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种燃气管道阴极保护远程监控系统，设置有无线gprs检测仪，将检测信号数据传送给智能预警平台，还设置有屏蔽装置，用于屏蔽地铁、高压电塔的交流信号干扰，防止管道因干扰信号产生感应电压而发生腐蚀，该屏蔽装置成本较低，防腐能力强。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种燃气管道阴极保护远程监控系统，包括管道、极化探头、无线gprs检测仪以及第一镁牺牲阳极，所述管道、极化探头、第一镁牺牲阳极经导线连接到无线gprs检测仪；

无线gprs检测仪获取管道、极化探头、第一镁牺牲阳极的输出电流、开路电位、通电电位、自然电位、断电电位流等信号数据经无线网络传输到智能预警平台；

其关键在于，所述管道还设置有屏蔽装置，所述屏蔽装置包括沿管道长度方向布置的屏蔽网，所述屏蔽网由镀锌铁丝网制成，屏蔽网与管道平行间隔铺设，屏蔽网长度方向的两侧固连有第一软铜电缆，第一软铜电缆之间还通过第二软铜电缆相连，第一软铜电缆连接有第二镁牺牲阳极；屏蔽网的宽度大于管道直径的1.2倍，屏蔽网与管道的距离大于20cm小于100cm，屏蔽网位于管道面向电磁波干扰源的一侧。

通过上述的结构设置，在管道与地铁、高压电塔平行或交叉的位置，设置屏蔽网，屏蔽网与管道平行间隔铺设，屏蔽网设置于管道靠近地铁、高压电塔等电磁波干扰源的一侧，将电磁波信号反射回去，防止地铁、高压电塔的高压线缆产生的交流电磁波在管道上产生交流感应电压而发生腐蚀。

为了方便屏蔽装置的铺设并降低成本，所述屏蔽网由镀锌铁丝网制成，相比铜网来说成本较低，但是由于铁丝比铜丝的化学性质活泼，导电性能差，在土壤中容易发生腐蚀，因此，需要连接第二镁牺牲阳极，通过第二镁牺牲阳极的阴极保护作用，减小镀锌铁丝网的腐蚀，又由于铁丝网的导电性能极差，在随着管道长度的方向，电压衰减严重，需要设置第一软铜电缆，第一软铜电缆与镀锌铁丝网的两侧焊接在一起，由于铜的导电性能强，在随着管道长度的方向延伸时电压衰减较小，更有利于减小镀锌铁丝网的腐蚀；第一软铜电缆之间还通过第二软铜电缆相连，使镀锌铁丝网两侧的电压比较均衡，减小镀锌铁丝网的腐蚀；其中，第二镁牺牲阳极也可采用直流电源代替，直流电源给镀锌铁丝网施加负电压，使镀锌铁丝网受到阴极保护，减小镀锌铁丝网的腐蚀。

通过上述的结构设置，提供了一种结构简单，成本低廉，耐腐蚀效果好的屏蔽装置。

屏蔽网的宽度如果过小，达不到屏蔽效果，因此屏蔽网的宽度最好大于管道直径的1.2倍，另外，屏蔽网与管道不应接触，以免将屏蔽网产生的感应信号传递给管道，因此屏蔽网与管道的距离应大于20cm，但是屏蔽网与管道的距离又不能太远，以免影响屏蔽效果，因此应小于100cm，屏蔽网位于管道面向电磁波干扰源的一侧，屏蔽电磁波干扰源产生的电磁波。

还包括监测桩，监测桩内设置有至少五个检测柱，管道、极化探头、第一镁牺牲阳极经导线连接到对应的检测柱上，经对应的检测柱连接无线gprs检测仪。

通过设置监测桩，将管道和极化探头、第一镁牺牲阳极的信号数据经导线连接到对应的检测柱上，方便连接无线gprs检测仪，也方便维修人员通过万用表人工检测数据。

所述监测桩包括底座，底座上竖直设置有监测筒，监测筒的上端和下端均开口，监测筒上端的开口可拆卸地设置有顶盖，底座设置有导线穿过的过孔，该过孔正对监测筒下端的开口，监测筒的内腔固定设置有安装板，检测柱设置于安装板上，底座、监测筒均由玻璃钢材料制成。

管道、极化探头、第一镁牺牲阳极的导线经过孔引入监测筒，连接对应的检测柱，经检测柱将信号传递给无线gprs检测仪。

底座、监测筒均由玻璃钢材料制成，耐腐蚀能力强。

所述监测筒的圆周套有金属屏蔽筒，金属屏蔽筒由镀锌铁丝网制成并接地。

在靠近地铁8、高压电塔的位置的监测筒外套上金属屏蔽筒，金属屏蔽筒屏蔽地铁8、高压电塔发出的电磁波信号，防止电磁波信号在导线上产生感应电压，影响检测电压信号的准确性。

所述屏蔽网的上下两侧均设置有防渗水层，两侧防渗水层将屏蔽网包裹在其中。

屏蔽网在浸入的雨水的作用下，会加快腐蚀，因此在屏蔽网的上下两侧均设置有防渗水层，两侧防渗水层将屏蔽网包裹在其中。可以减小浸入雨水的腐蚀，延长屏蔽网的使用寿命。

所述防渗水层为聚乙烯薄膜。

聚乙烯薄膜成本又低，铺设又方便，在屏蔽网的下面先铺设一层聚乙烯薄膜，再放上屏蔽网，然后通过聚乙烯薄膜把屏蔽网包裹起来，提高抗腐蚀能力。

显著效果:本实用新型提供了一种燃气管道阴极保护远程监控系统，设置有无线gprs检测仪，将检测信号数据传送给智能预警平台，还设置有屏蔽装置，用于屏蔽地铁、高压电塔的交流信号干扰，防止管道因干扰信号产生感应电压而发生腐蚀，该屏蔽装置成本较低，防腐能力强。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为管道电压信号受地铁信号干扰的波形图；

图3为屏蔽装置的结构图；

图4为屏蔽装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图4所示，一种燃气管道阴极保护远程监控系统，包括管道1、极化探头2、无线gprs检测仪3以及第一镁牺牲阳极11，所述管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11经导线连接到无线gprs检测仪3；

无线gprs检测仪3获取管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11的输出电流、开路电位、通电电位、自然电位、断电电位流等信号数据经无线网络传输到智能预警平台4；

如图1和图2所示，多根管道1之间通过绝缘法兰7相连接，每根管道1对应设置有极化探头2，所述管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11经导线连接到无线gprs检测仪3，无线gprs检测仪3获取管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11的信号数据经无线网络传输到智能预警平台4；

其关键在于，所述管道1还设置有屏蔽装置5，所述屏蔽装置5包括沿管道1长度方向布置的屏蔽网51，所述屏蔽网51由镀锌铁丝网制成，屏蔽网51与管道1平行间隔铺设，屏蔽网51长度方向的两侧固连有第一软铜电缆52，第一软铜电缆52之间还通过第二软铜电缆53相连，第一软铜电缆52连接有第二镁牺牲阳极54；屏蔽网51的宽度大于管道1直径的1.2倍，屏蔽网51与管道1的距离大于20cm小于100cm，屏蔽网51位于管道1面向电磁波干扰源的一侧。

如图2所示，如果管道1位于地铁8的上方，则将屏蔽网51设置于管道1的下方，位于管道1和地铁8之间。

其中镀锌铁丝网的网孔不宜大于5mm,以免影响屏蔽效果。

对于干扰信号特别强的地方，镀锌铁丝网可以铺设两层。

极化探头2又称为参比电极。

其中，极化探头2、无线gprs检测仪3以及智能预警平台4均是成熟的产品，无线gprs检测仪3可采用山东中创易泰节能科技公司生产的无线电位采集仪，智能预警平台4获取无线gprs检测仪3的信号，在显示屏上显示管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11的信号数据以及对应电压波形图。无线gprs检测仪3也称为gprs无线电位采集仪或无线电位采集终端。极化探头6又称为参比电极。

管道1还与第一镁牺牲阳极11连接，使管道1产生负电压。

其中，管道1的电压信号以-0.85v至-1v之间为宜，高于-0.85v，阴极保护作用减弱，达不到保护效果，小于-1v，管道1容易从土壤中置换出氢气，使管道1保护层脱落。

通过上述的结构，在管道1与地铁、高压电塔平行或交叉的位置，设置屏蔽网51，屏蔽网51与管道1平行间隔铺设，屏蔽网51设置于管道1靠近地铁、高压电塔的一侧，防止地铁、高压电塔的高压线缆在管道1上产生感应电压而发生腐蚀。

地铁、高压电塔的高压线缆电磁信号强，容易在金属材料制成的管道1上发生感应电压，感应电压叠加在管道1的电压信号上，很容易超出-0.85v至-1v的范围，使管道1发生点蚀。

如图2所示，管道1的电压信号因为高铁电磁波的干扰，产生感应电压，超出-0.85v至-1v的电压范围。

为了方便屏蔽装置5的铺设并降低成本，所述屏蔽网51由镀锌铁丝网制成，相比铜网来说成本较低，但是由于铁丝比铜丝的化学性质活泼，导电性能差，在土壤中容易发生腐蚀，因此，需要连接第二镁牺牲阳极54，通过第二镁牺牲阳极54的阴极保护作用，减小镀锌铁丝网的腐蚀，又由于铁丝网的导电性能极差，在随着管道1长度的方向，电压衰减严重，需要设置第一软铜电缆52，第一软铜电缆52与镀锌铁丝网的两侧焊接在一起，由于铜的导电性能强，在随着管道1长度的方向延伸时电压衰减较小，更有利于减小镀锌铁丝网的腐蚀；第一软铜电缆52之间还通过第二软铜电缆53相连，使镀锌铁丝网两侧的电压比较均衡，减小镀锌铁丝网的腐蚀；其中，第二镁牺牲阳极54也可采用直流电源代替，直流电源给镀锌铁丝网施加负电压，使镀锌铁丝网受到阴极保护，减小镀锌铁丝网的腐蚀。

还包括监测桩6，监测桩6内设置有至少五个检测柱61，管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11经导线连接到对应的检测柱61上，经对应的检测柱61连接无线gprs检测仪3。

所述监测桩6包括底座62，底座62上竖直设置有监测筒63，监测筒63的上端和下端均开口，监测筒63上端的开口可拆卸地设置有顶盖65，底座62设置有导线穿过的过孔，该过孔正对监测筒63下端的开口，监测筒63的内腔固定设置有安装板64，检测柱61设置于安装板64上，底座62、监测筒63均由玻璃钢材料制成。

安装板64也可以通过螺钉固定在顶盖65底面，然后插入监测筒63中。

管道1、极化探头2、第一镁牺牲阳极11的导线经过孔引入监测筒63，连接对应的检测柱61，经检测柱61将信号传递给无线gprs检测仪3。

无线gprs检测仪3也安置在监测筒63中；可通过螺钉固设在安装板64上。

优选地，监测筒63内设置有干燥剂包，干燥剂包固设在安装板64上，用于吸附监测筒63内的湿气，防止无线gprs检测仪3因为湿度过大而发生损坏。

图略。

通常无线gprs检测仪3内设置有微处理器，优选地，监测筒63中还设置有dht11温湿度传感器，dht11温湿度传感器经导线连接微处理器，微处理器获取dht11温湿度传感器的信号无线发送给智能预警平台4，当监测筒63的上端密封损坏或其它情况进入雨水，导致湿度过大时，智能预警平台4发出报警信号，可以避免无线gprs检测仪3因为湿度过大而发生损坏或锈蚀，影响检测。

图略。

底座62、监测筒63均由玻璃钢材料制成，耐腐蚀能力强。

第一镁牺牲阳极11的检测柱61还可以通过导线连接管道1的检测柱61，实现阴极保护作用。

所述监测筒63的圆周套有金属屏蔽筒66，金属屏蔽筒66也由镀锌铁丝网制成并接地。

在靠近地铁8、高压电塔的位置的监测筒63外套上金属屏蔽筒66，金属屏蔽筒66屏蔽地铁8、高压电塔发出的电磁波信号，防止电磁波信号在导线上产生感应电压，影响检测电压信号的准确性。如图3所示，金属屏蔽筒66罩住了监测筒63的圆周中下部，屏蔽电磁波对导线部分的干扰，而无线gprs检测仪3位于监测筒63的上部，无线gprs检测仪3的天线设置于顶盖65中或设置于监测筒63之外，不受影响。

所述屏蔽网51的上下两侧均设置有防渗水层55，两侧防渗水层55将屏蔽网51包裹在其中。

屏蔽网51在浸入的雨水的作用下，会加快腐蚀，因此在屏蔽网51的上下两侧均设置有防渗水层55，两侧防渗水层55将屏蔽网51包裹在其中。可以减小浸入雨水的腐蚀，延长屏蔽网51的使用寿命。

所述防渗水层55为聚乙烯薄膜。

聚乙烯薄膜成本又低，在屏蔽网51的下面先铺设一层聚乙烯薄膜，再放上屏蔽网51，然后通过聚乙烯薄膜把屏蔽网51包裹起来，提高抗腐蚀能力。

根据集团公司阴极保护测试桩制作要求，本次采用的监测桩材质为玻璃钢，长度为1.3米左右，具体形状见图3所示。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。