专利名称：智能电位采集仪及智能电位采集控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于埋地管道阴极保护监控的智能电位采集仪及智能电位 采集控制系统。
背景技术：
阴极保护是现代埋地钢质管道防腐技术之一，已在全国数万管道上应用。目前对 于阴极保护效果的监控主要是通过对阴极保护测试桩采集到的管道电位信息进行人工测 量及综合分析实现的。这种监控方式需专人使用测量设备对每根埋设在管道沿线的阴极 保护测试桩进行电位采集，无论从人力、物力及时间效应上来讲，都有一定的落后性及滞后 性。
实用新型内容为了解决现有技术的上述问题，本实用新型的目的是提供一种智能化的智能电位 采集仪及智能电位采集控制系统，以节省人力物力。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种智能电位采集仪，包括用于采集管道 阴极电位的阴极电位采集端、与所述阴极采集端相连接的第一控制模块、与所述第一控制 模块相连接的第一通信模块和用于供电的第一电源模块。作为优选，所述第一通信模块为TC35模块。作为优选，所述第一电源模块由太阳电池板和锂电池组成。作为优选，所述第一控制模块为具有RS232接口的第一单片机。作为优选，所述第一单片机型号为AT89C2051。作为优选，还包括由所述第一控制模块校准、用于给所述阴极电位采集端提供时 钟的时钟模块。为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种智能电位采集控制系统，包括控制 中心装置和上述的智能电位采集仪，所述控制中心装置包括与智能电位采集仪的第一通信 模块相互通信的第二通信模块、与所述第二通信模块相连接的第二控制模块和用于供电的 第二电源模块。 作为优选，所述第二控制模块为具有RS232接口的第二单片机。作为优选，还包括与所述第二控制模块相连接的PC机。作为优选，上述智能电位采集控制系统还包括与所述第二控制模块相连接的报警 模块，当监测到管道阴极电位异常时自动报警。本实用新型的有益效果是1、智能电位采集仪实现了管道阴极电位的自动采集和传输，节省了人力物力；2、智能电位采集仪提高了阴极保护检测的精确性，并能有效的避免人为测量所存 在的误差及各种人为因素；3、智能电位采集控制系统实现了管道阴极保护监测的智能化、规范化和无纸化，管理十分方便。
图1是本实用新型实施例一的智能电位采集仪的结构示意图；图2是本实用新型实施例二的智能电位采集仪的结构示意图；图3是本实用新型实施例三的智能电位采集控制系统的结构示意图；图4是PC机控制图3的智能电位采集控制系统的软件流程框图；图5是图4的软件功能框图。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。实施例一图1所示的本实施例的智能电位采集仪的结构示意图，包括用于采集管道阴极 电位的阴极电位采集端11、与所述阴极采集端相连接的第一控制模块12、与所述第一控制 模块12相连接的第一通信模块13和用于供电的第一电源模块14。阴极电位采集端11的设定电位采样范围为OV -2. 500V,电位采样误差小于 士5mV，时钟误差每24小时小于5秒。采集到的数据经A/D转换成数字量后发送给第一控 制模块12。在第一控制模块12的控制下，通过第一通信模块13将数据发送出去，通过设定 可以使得采集到的数据定时发送。第一控制模块12可以是具有RS232接口的单片机(如型号为AT89C2051的单片 机)，通过该RS232接口将控制程序(汇编语言编写)固化到单片机中。固化后的单片机具 有通信管理模块、节电模块、时钟管理模块、数据采集管理模块等，各种参数一并被设置。总之， 整个采集过程和传输过程都由单片机进行控制。为了适应无人监测环境，还需要设计抗干扰能 力(不大于30V的交流干扰下正常工作)，程序防飞陷阱，以及硬件死机后的自唤醒功能。第一通信模块13可以选择TC35 GSM模块，以便和通用的GSM网络进行通信，将采 集到的数据以短信的方式发送出去，传输距离广，可靠性高，成本低，只要移动信号(GSM或 CDMA)能够覆盖的地区，都能适用，传输及时准确。通信天线为了有效减少无线信号的衰减， 信号增益需要不小于3db，安装形式与测试桩相匹配。第一电源模块14由太阳电池板和锂电池组成，双重供电，正常情况下寿命可以长 达10年以上，可以大大降低管理维护的成本。为了适应野外远程无人采集，整个智能电位采集仪的外壳需要防水、防潮、防腐， 设置上述各个电路模块的印刷电路板也需要防潮、防烟雾、防细菌。本实施例的智能电位采集仪实现了管道阴极电位的自动采集和传输，节省了人力 物力。不再需要大量测量人员现场采集数据，只需要使用接收装置接收智能电位采集仪的 数据即可。实施例二 在实施例一的基础上，为了使得智能电位采集仪能够长时间准确可靠的工作，需 要对可能的工作时钟误差进行校准。如图2所示的本实施例的智能电位采集仪的结构示意图，设置了由所述第一控制模块12校准、用于给所述阴极电位采集端11提供时钟的时钟模块15。在第一控制模块12 选用单片机的情况下，单片机自动校准时钟模块15，使得阴极电位采集端11能够准确地采 集管道阴极电位。本实施例的有益效果在于，通过对时钟模块15进行校准，能够消除时钟模块15可 能存在的时钟误差，如果不进行校准，积累效益可能会使得误差越来越大，影响采集管道阴 极电位的准确性。实施例三如图3所示的智能电位采集控制系统的结构示意图，包括上述实施例二的智能电 位采集仪和接收智能电位采集仪发出的信号并进行处理的控制中心装置，所述控制中心装 置包括与智能电位采集仪的第一通信模块13相互通信的第二通信模块23、与所述第二通 信模块23相连接的第二控制模块22和用于供电的第二电源模块24。第二通信模块23接收第一通信模块13发出的采集到的管道阴极电位数据，进行 分析处理。第二通信模块23可以是TC35 GSM模块，如此一来，第一通信模块13和第二通 信模块23可以利用通用通信网络进行通信，而且可以使用十分常用的短信通信方式。为了及时提醒监控人员管道阴极电位出现异常，所述第二控制模块22还与报警 模块25相连接，一旦出现异常情况及时报警。为了实现更加智能化的控制，所述第二控制模块22还与PC机21相连接，通过在 PC机21上设置专门的软件对这个系统进行控制。第二控制模块22可以选择具有RS232接口的单片机，PC机21可以通过RS232接 口与单片机进行通信。如图4所示的PC机控制图3的智能电位采集控制系统的软件流程框图和图5所示 的软件功能框图，软件运行时，启动服务主程序，初始化第二控制模块22等相关功能模块， 以便等待接收并存储来自智能电位采集仪的采集数据。软件界面可以做成图形化界面，启 动图形界面，登陆校验，系统管理和报表显示等等。整个软件功能可以由管理员登陆进行管理，包括报表查看、设备管理、设备监控、 修改密码等。系统设置一个超级管理员，可以对普通管理员进行管理，包括添加管理员、修 改管理员权限、删除管理员等等。总之，将可能用到的常用功能都设计到软件里，实现管道 阴极保护监测的智能化、规范化和无纸化，达到管理方便的目的。由于这属于本领域人员的 熟悉的常规技术，在此不再赘述。本实施例的智能电位采集控制系统实现了管道阴极保护监测的智能化、规范化和 无纸化，管理十分方便。对于那些人员难以进入的区域也能适用，大大地减少了人力、物力 的投入，而且避免了人为测量带来的误差，测量精度更高。以1000公里的管线为例，传统的 人为测量方式一般每5公里就需要一个专职测量人员，总共需要200个专职测量人员。而 采用本实施例的智能电位采集控制系统仅需3-5名控制中心管理人员以及一定数量的巡 检人员即可。以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新 型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围 内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新 型的保护范围内。
权利要求一种用于管道阴极保护监测的智能电位采集仪，其特征在于，包括用于采集管道阴极电位的阴极电位采集端、与所述阴极采集端相连接的第一控制模块、与所述第一控制模块相连接的第一通信模块和用于供电的第一电源模块。
2.根据权利要求1所述的用于管道阴极保护监测的智能电位采集仪，其特征在于，所 述第一通信模块为TC35模块。
3.根据权利要求1所述的用于管道阴极保护监测的智能电位采集仪，其特征在于，所 述第一电源模块由太阳电池板和锂电池组成。
4.根据权利要求1所述的用于管道阴极保护监测的智能电位采集仪，其特征在于，所 述第一控制模块为具有RS232接口的第一单片机。
5.根据权利要求4所述的用于管道阴极保护监测的智能电位采集仪，其特征在于，所 述第一单片机型号为AT89C2051。
6.根据权利要求1所述的用于管道阴极保护监测的智能电位采集仪，其特征在于，还 包括由所述第一控制模块校准、用于给所述阴极电位采集端提供时钟的时钟模块。
7.一种智能电位采集控制系统，其特征在于，包括控制中心装置和如权利要求1至6之 一所述的智能电位采集仪，所述控制中心装置包括与智能电位采集仪的第一通信模块相互 通信的第二通信模块、与所述第二通信模块相连接的第二控制模块和用于供电的第二电源 模块。
8.根据权利要求7所述的智能电位采集控制系统，其特征在于，所述第二控制模块为 具有RS232接口的第二单片机。
9.根据权利要求7所述的智能电位采集控制系统，其特征在于，还包括与所述第二控 制模块相连接的PC机。
10.根据权利要求7所述的智能电位采集控制系统，其特征在于，还包括与所述第二控 制模块相连接的报警模块。
专利摘要本实用新型公开了一种智能电位采集仪及智能电位采集控制系统，智能电位采集仪包括用于采集管道阴极电位的阴极电位采集端、与所述阴极采集端相连接的第一控制模块、与所述单片机相连接的第一通信模块和用于供电的第一电源模块。智能电位采集控制系统包括控制中心装置和上述智能电位采集仪，所述控制中心装置包括与智能电位采集仪的第一通信模块相互通信的第二通信模块、与所述第二通信模块相连接的第二控制模块和用于供电的第二电源模块。本实用新型实现了埋地管道阴极保护监测的智能化，节省了人力物力，而且管理十分方便。
文档编号F16L58/00GK201594104SQ20092016514
公开日2010年9月29日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者张文东 申请人:张文东