一种天然气管道阴极保护远程监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种天然气管道监测装置，尤其是涉及一种天然气管道阴极保护 远程监测装置。
【背景技术】
[0002] 天然气地下输气钢管的防腐和保护是关系到管道输气运行状态、确保天然气输气 安全、延长管道使用寿命的重大问题，是管道日常管理的重要工作内容。
[0003] 传统的管道阴极保护检测存在下列问题：
[0004] (1)传统检测方式采用巡线的方式，隔一段时间由专业队伍沿线检测一次，因此数 据不连续、不及时；
[0005] (2)阴保数据没有对应计算机数据处理和分析软件，数据的利用率和共享率不高， 对指导日常管道阴极保护管理的功效不高，限制了管道管理水平提升。
[0006] (3)由于采用人工数据采集的方式，因此，数据的精度和可靠性相对较差，存在人 为误差的痕迹。
【发明内容】
[0007] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可操作性 高、维护成本低的天然气管道阴极保护远程监测装置。
[0008] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0009] 一种天然气管道阴极保护远程监测装置，包括依次连接的数据采集层、网络通信 层和远程监控层，所述数据采集层包括若干阴保数据采集终端和若干恒电位仪，所述阴保 数据采集终端分布在管道沿线的各个监测点处，所述恒电位仪设在与监测点对应的门站 内；
[0010] 所述网络通信层包括GPRS无线网络通道和光缆，所述阴保数据采集终端通过 GPRS无线网络通道与远程监控层连接，所述恒电位仪通过光缆与远程监控层连接；
[0011] 所述远程监控层包括阴保远程监测主站、SCADA系统数据库和SCADA调度管理服 务器，所述阴保远程监测主站分别连接SCADA系统数据库和SCADA调度管理服务器，并通过 网络通信层与数据采集层连接。
[0012] 所述阴保数据采集终端包括不锈钢管粧、探头单元、接地单元、采集终端、测试单 元和天线接收端，所述不锈钢管粧设在监测点处，所述采集终端、测试单元和天线接收端设 在不锈钢管粧内，所述采集终端分别连接探头单元、接地单元和测试单元，所述探头单元、 接地单元设在天然气管道处。
[0013] 所述探头单元包括极化探头和极化探头电缆，所述极化探头通过极化探头电缆与 采集终端连接。
[0014] 所述接地单元包括接地体和接地电缆，所述接地体通过接地电缆与采集终端连 接，所述接地电缆通过管道电缆与天然气管道连接。
[0015] 所述测试单元包括测试接线盒和测试电缆，所述测试接线盒一端通过测试电缆与 采集终端连接，另一端与天线接收端连接。
[0016] 所述数据采集层还包括分别连接阴保数据采集终端和恒电位仪的报警器。
[0017] 所述SCADA系统数据库包括阴保工况数据汇总库和阴保资料数据汇总库。
[0018] 还包括移动终端，该移动终端通过GPRS无线网络通道与阴保数据采集终端连接。
[0019] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0020] (1)由于本实用新型设置数据采集层、网络通信层和远程监控层，将阴极保护监测 装置纳入天然气输气管道SCADA系统，使得阴保监测管理与SCADA集成在统一的平台上，提 升了天然气管道调度管理系统的系统性和完整性。
[0021] (2)由于共享SCADA系统的网络通信层资源和操作管理层资源，节约了系统投资 成本，提高了系统的可操作性，并降低了系统维护成本。
[0022] (3)以数据库为核心的输气调度管理不仅全程记录天然气输气状况，同时，也记录 阴极保护运行状况，具备真实还原整个天然气输气过程的能力；同时具备天然气运行管道 状况数据的查询能力，为天然气输气管道运行和维护的优化分析以及管理决策提供有力支 撑。
【附图说明】
[0023] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0024] 图2为本实用新型的数据流向图；
[0025] 图3为本实用新型阴保数据采集终端的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型 技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保 护范围不限于下述的实施例。
[0027] 如图1-图2所示，本实用新型实施例提供一种天然气管道阴极保护远程监测装 置，分三个层面，与典型SCADA系统结构相一致，并依此对应融入SCADA系统的三层构架：
[0028] (1)数据采集层，用于获取管道的监测点实时工况数据和恒电位实时工况数据，包 括若干阴保数据采集终端1和若干恒电位仪2,所述阴保数据采集终端1分布在管道沿线的 各个监测点处，所述恒电位仪2设在与监测点对应的门站内。阴保数据采集终端采用RTU， 恒电位仪采用PLC。
[0029] (2)网络通信层，用于发送数据采集层获取的监测点实时工况数据和恒电位实时 工况数据。网络通信层包括GPRS无线网络通道3和光缆（LAN)4,所述阴保数据采集终端1 通过GPRS无线网络通道3与远程监控层连接，所述恒电位仪2通过光缆4与远程监控层连 接。
[0030] (3)远程监控层，用于根据接收到的监测点实时工况数据和恒电位实时工况数据 对管道进行阴极保护，并将数据存入SCADA系统数据库。远程监控层包括阴保远程监测 主站5、SCADA系统数据库8和SCADA调度管理服务器6,所述阴保远程监测主站5分别连 接SCADA系统数据库8和SCADA调度管理服务器6,并通过网络通信层与数据采集层连接。 SCADA系统数据库包括阴保工况数据汇总库和阴保资料数据汇总库。其中，阴保工况数据 汇总库由数据采集层采集得到，包括工况参数属性表、实时数据刷新表、工况数据跟踪记录 表、小时数据统计表、日数据统计表、月数据统计表和年数据统计表。阴保资料数据汇总库 由手工输入得到，包括资料数据表集和管理数据表集，资料数据表集包括管道基础资料表、 故障诊断资料表和故障处理预案表，管理数据表集包括测点管理信息表、维修启示表、权限 配置管理表和操作员信息表。
[0031] 1、数据采集
[0032] (1)阴保数据采集终端
[0033] 本实施例中，阴保数据采集终端1集成了无线通讯技术、低功耗技术，实现了管道 保护电位的自动检测、数据采集与传输。如图3所示，阴保数据采集终端1包括不锈钢管粧 101、探头单元、接地单元、采集终端102、测试单元和天线接收端111，不锈钢管粧101设在 监测点处，采集终端102、测试单元和天线接收端111设在不锈钢管粧101内，采集终端102 分别连接探头单元、接地单元和测试单元，探头单元、接地单元设在天然气管道108处。
[0034] 探头单元包括极化探头103和极化探头电缆104,极化探头103通过极化探头电缆 104与采集终端102连接；接地单元包括接地体105和接地电缆106,接地体105通过接地 电缆106与采集终端102连接，接地电缆106通过管道电缆107与天然气管道108连接；测 试单元包括测试接线盒109和测试电缆110,测试接线盒109-端通过测试电缆110与采集 终端102连接，另一端与天线接收端111连接。
[0035] 在工艺上，阴保数据采集终端采用了不锈钢管粧方式，使得采集仪满足埋地安装 要求。阴保数据采集终端具有存储芯片，最大支持存储12000条数据，当天不能上传的数 据，第二天会重新传输给服务程序，保证了数据的连续性，其主要功能特点如下：
[0036] a)数据通讯方式
[0037] 通讯方式支持GPRS、GSM无线通讯方式以及以太网有线通讯方式。
[0038] b)自动采集和上传数据
[0039] 能够每天定时自动进行数据采集和传输，采集的数据包括管道保护电位和交流干 扰电压，数据发送密度可由用户在监控平台上设置。
[0040] c)支持连续检测，方便对重点部位的监控
[0041] 能够设定高密度采集时间段，采样频率达到1条/10秒，能够有效检测杂散电流的 干扰情况。
[0042] d)低功耗设计，2年内无需更换电池
[0043] 采用低功耗技术，在使用一次性电池供电、每天采集1条数据的情况下，设计使用 时间5年，且电池易于更换。
[0044] e)稳定可靠，允许埋地使用
[0045] 整机防护等级达到IP65,主机可以埋地或在水下正常工作。同时，防雷保护充分， 满足现场环境要求。
[0046] f)现场安装形式多样，满足防盗需要
[0047] 测试粧形式采用不锈钢管测试粧。
[0048] g)免维护安装
[0049]