一种网络测控恒电位仪及恒电位仪网络群控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及腐蚀与防护技术领域，尤其涉及一种网络测控恒电位仪及恒电位仪网络群控系统。
【背景技术】
[0002]阴极保护是石油、石化行业油品运输中保护储罐和埋设于地下的钢质石油管道，有效抑制腐蚀的技术和重要手段。在储罐和管道的腐蚀事故中，由于阴极保护不到位，导致储罐和地下管道出现腐蚀泄露的情况非常多。一旦这些储罐和管道，出现泄露，将造成严重的安全事故。在实际运行过程中，必须保证储罐和管道对地的电位控制在给定电位的范围内，因此恒电位仪成为了阴极保护技术中必不可少的设备。
[0003]恒电位仪的工作原理是:将经阻抗变换后的参比信号与给定电位加到比较放大器，在经比较放大后，输出与误差成正比的信号。当恒电位仪处于自动工作状态时该信号加到移相触发器，移相触发器则根据该信号电压的大小，自动调整触发脉冲的产生时间，改变极化回路中可控硅的导通，从而改变输出电流、电压的大小，达到参比电位等于给定电位。这个信号传递过程，在恒电位仪自动工作状态下应不断地进行。但是目前在对罐区储罐和管道进行阴极保护的过程中，一般来说，在同一机房中需要安装多个恒电位仪，而为了实现多个恒电位仪与远程监控管理系统的相互通信，需要为每个恒电位仪单独配备远程数据测控装置，且在每个远程数据测控装置中都需要设置独立的GPS模块、GPRS模块、SM卡等，系统造价和通信服务费都非常高。
[0004]因此，解决目前多台恒电位仪使用中存在的上述问题，寻求更为高效同时又能节约成本的工作模式，实现对运行中的恒电位仪的状态进行远程实时监控，准确地获得其中的各项参数值，并能进行远距离的监测和调控就成为本领域一大课题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型发明的目的:旨在提供一种网络测控恒电位仪及恒电位仪网络群控系统，以实现对运行中的普通恒电位仪的各项参数进行远程实时监测，同时发送信号至普通恒电位仪对其进行控制和调整。
[0006]本实用新型提供的这种网络测控恒电位仪，包括一普通恒电位仪和一控制所述普通恒电位仪中的数据的采集和发送的恒电位仪网络测控装置。
[0007]所述恒电位仪网络测控装置包括:一恒电位仪网络测控器和一为所述恒电位仪网络测控器供电的第一供电电源;具体来说，所述的第一供电电源1.1为12V的直流稳压电源。
[0008]所述恒电位仪网络测控器包括:
[0009]第一中央处理器，用于对恒电位仪网络测控器接收和发送的数据进行处理；
[0010]信号隔离调理模块，分别与所述第一中央处理器和普通恒电位仪连接，用于接收普通恒电位仪发送的参比信号、输出电压以及输出电流并进行处理，再发送至第一中央处理器；
[0011]信号调理模块，分别与所述第一中央处理器和普通恒电位仪连接，用于实现第一中央处理器对普通恒电位仪中超差报警信号的检测；
[0012]继电器控制模块，分别与所述第一中央处理器和普通恒电位仪连接，用于实现普通恒电位仪的超差复位、断电测量以及备机切换；
[0013]信号隔离放大模块，分别与所述第一中央处理器和普通恒电位仪连接，对第一中央处理器中发送的给定信号进行处理并将处理后的给定信号发送至普通恒电位仪，以调整普通恒电位仪的给定电位；
[0014]第一网络通信模块，与所述第一中央处理器连接，用于实现所述恒电位仪网络测控器与外界的通信；
[0015]第一复位模块，与所述第一中央处理器连接，用于保护所述第一中央处理器;具体地为一型号为MCP1316-29的看门狗芯片。
[0016]第一电源转换模块，分别与所述第一中央处理器、信号隔离调理模块、信号调理模块、继电器控制模块、信号隔离放大模块以及第一网络通信模块连接，所述第一电源转换模块用于将第一供电电源转换为恒电位仪网络测控器各个模块所需电压并为其进行供电。
[0017]所述第一网络通信模块中包括一型号为ENC28J60的以太网控制芯片和型号为HR911102A的网络变压器。
[0018]所述的第一中央处理器中包括数字模拟转换器和模拟数字转换器，其中:
[0019]所述数字模拟转换器，与所述信号隔离放大模块电连接，用于将所述第一中央处理器发送的给定信号转换为模拟量，再经过所述信号隔离放大模块处理后发送至所述普通恒电位仪以调整其给定电位；
[0020]所述模拟数字转换器，与所述信号隔离调理模块连接，用于接收构成所述信号隔离调理模块发送的所述参比信号、输出电压以及输出电流并将其转换为数字量以供所述第一中央处理器进行处理。
[0021]所述的信号隔离调理模块，分别与所述第一中央处理器和普通恒电位仪连接，用于接收普通恒电位仪发送的参比信号、输出电压以及输出电流并进行处理，再发送至第一中央处理器；
[0022]具体来说，所述信号隔离调理模块包括三路信号隔离调理电路，其中:
[0023]第一路信号隔离调理电路，分别与所述普通恒电位仪和第一中央处理器连接，用于接收所述普通恒电位仪发送的参比信号并进行处理；
[0024]第二路信号隔离调理电路，分别与所述普通恒电位仪和第一中央处理器连接，用于接收所述普通恒电位仪发送的输出电压并进行处理；
[0025]第三路信号隔离调理电路，分别与所述普通恒电位仪和第一中央处理器连接，用于接收所述普通恒电位仪发送的输出电流并进行处理。
[0026]其中:
[0027]所述第一路信号隔离调理电路中包括第一隔离变送器T1、第一分压电阻办、第二分压电阻R2以及第一稳压管1，其中:
[0028]所述第一隔离变送器Tl的正输入信号端和负输入信号端分别与所述参比信号中的参比端和参比地端连接，正输出信号端与第一分压电阻R1的第一端连接，负输出信号端接地;所述第一分压电阻R1的第二端分别与所述第二分压电阻R2的第一端、所述第一稳压管W1的负极所述模拟数字转换器中的第零通道连接;所述第二分压电阻R2的第二端和所述第一稳压管1的正极均接地。所述第一隔离变送器1^的型号为T5550D的有源高精度隔离变送器;第一稳压管1的型号为FHZ3V3LL-34。
[0029]所述第二路信号隔离调理电路中包括第二隔离变送器T2、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4、第五分压电阻R5、第六分压电阻R6以及第二稳压管％，其中，所述第三分压电阻R3的第一端与所述输出电压中的输出电压正极端连接，第二端分别与所述第四分压电阻R4的第一端和所述第二隔离变送器的正输入信号端连接，所述第四分压电阻R4的第二端分别与所述输出电压中的输出电压负极端和所述第二隔离变送器!^的负输入信号端连接;所述第五分压电阻R5的第一端与所述第二隔离变送器T2的正输出信号端连接，第二端分别与所述第六分压电阻R6的第一端、所述第二稳压管％的负极以及所述模拟数字转换器中的第一通道连接;所述第二隔离变送器的负输出信号端、所述第六分压电阻R6的第二端以及所述第二稳压管胃2的正极均接地。第二隔离变送器的型号为T5550D的有源高精度隔离变送器;第二稳压管的型号为FHZ3V3LL-34。
[0030]所述第三路信号隔离调理电路，具体包括一霍尔电流传感器T3、第七分压电阻R7、第八分压电阻R8以及第三稳压管W3;其中，所述霍尔电流传感器Τ3的正输入信号端和负输入信号端分别与所述输出电流中的输出电流正极端和输出电流负极端连接，正输出信号端与所述第七分压电阻R7的第一端连接;所述第七分压电阻R7的第二端分别与所述第八分压电阻R8的第一端、所述第三稳压管W3的负极以及所述模拟数字转换器中的第二通道连接;所述霍尔电流传感器T3的负输出信号端、所述第八分压电阻R8的第二端以及所述第三稳压管W3的正极均接地。霍尔电流传感器的型号为CS050LX;第三稳压管的型号为FHZ3V3LL-34。
[0031]所述的信号调理模块，分别与所述第一中央处理器和普通恒电位仪连接，用于实现第一中央处理器对普通恒电位仪超差报警信号的检测；
[0032]所述信号调理模块中包括一上拉电阻R9和一下拉电阻R1Q，所述上拉电阻R9与普通恒电位仪中超差报警信号的第一端连接，所述下拉电阻R1Q与普通恒电位仪中超差报警信号的第二端连接；
[0033]当所述普通恒电位仪正常工作时，所述超差报警信号的第一端和第二端断开；当所述普通恒电位仪发生超差报警时，所述超差报警信号的第一端和第二端闭合，以此实现所述第一中央处理器对所述普通恒电位仪中超差报警信号的检测。
[0034]所述的继电器控制模块中包括:一继电器驱动芯片，三个继电器，以及三个限流二极管;其中，所述继电器驱动芯片用于驱动继电器工作;每个所述限流二极管分别并联在与之对应的继电器的两端，三个继电器分别用于实现所述普通恒电位仪的超差复位、断电测量以及备机切换。继电器驱动芯片的型号为ULN2003A;继电器的型号为HF3FF-012-1ZS;限流二极管的型号为1N4148。
[0035]所述的第一电源转换模块，分别与所述第一中央处理器、信号隔离调理模块、信号调理模块、继电器控制模块、信号隔离放大模块以及第一网络通信模块连接，所述第一电源转换模块用于为恒电位仪网络测控器各个模块提供所需电压。该第一电源转换模块中，具体包括三路电源转换电路，其中，第一路电源转换电路使用型号为LM2596-5的芯片将+12V电压转+5V电压;第二路电源转换电路使用型号为AMSl 117-3.3的芯片将+5V电压转+3.3V电压;第三路电源转换电路使用型号为LMC766(HMX的芯片将+5V电压转-5V电压。
[0036]所述信号隔离放大模块分别与所述第一中央处理器和普通恒电