本发明涉及自动控制技术的监控技术和组态技术，阴极保护技术中强制电流的智能监控方法，适用于地下或水下的构件强制电流阴极保护的监测和控制，具体涉及强制电流阴极保护的智能监控系统。
技术背景
通强制电流阴极保护方法是通过恒电位仪向被保护构件输出电流可使构件进行极化，使构件电位发生变化，当构件电位达到一定电位值后，构件就处于被保护状态，因此通过控制输出电流的大小，即可控制构件的电位，从而使构件被保护。
目前国内外对阴极保护强制电流技术研究的比较多，专利技术也比较多，实际应用领域广泛。国外阴极保护大多侧重于监测方面；而国内有的专利技术采用断电法进行，通过调控电位进行监控。在智能监控系统中普遍采用专用采集和控制设备，通过无线或有线通信方式与监控中心的服务器连接，服务器中运行定制开发的监控软件，完成数据采集和设备控制。
由于应用现场需求和智能监控需求的多样性，每次都需要根据具体需求开发或修改专用采集和控制设备、监控软件，造成开发成本提高、开发周期增长，影响系统的可维护性和稳定性。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明借助无线通信技术、自动化控制技术，利用自动控制开发平台的通用可编程控制器、监控管理开发平台软件等产品和技术，开发强制电流阴极保护智能监控系统，自动完成各个分散的现场控制柜数据采集并传送至数据中心，供工作人员分析使用。
系统主要包括智能化测试桩采集组件采集阴极保护电位，恒电位仪监控组件采集恒电位仪输出电流、输出电压传输和阴极保护电位，通过无线通信方式，将实时采集数据传输给数据中心的阴极保护监控系统，同时还可以通过数据中心的阴极保护监控系统调整恒电位仪的输出电流改变构件保护电位。智能化测试桩采集组件、恒电位仪监控组件使用通用可编程控制器，利用梯形图或功能块编程方式完成数据采集和设备控制，具有编程方便、工作稳定、通用性强、维护方便的特点；使用监控管理开发平台软件采用组态编程方式完成阴极保护监控系统开发，具有通用性强、编程调试方便、易于维护等优点。
采用的技术方案：
强制电流阴极保护的智能监控系统，包括：智能化恒电位仪控制柜、智能测试桩、数据中心，其特征在于：智能化恒电位仪控制柜与智能测试桩之间通过互联网通信连接，数据中心连接网关，网关进而通过因特网与智能化恒电位仪控制柜和智能测试桩建立通信连接；
智能化恒电位仪控制柜(或控制板)由机柜、电源(24V)、可编程控制器、无线模块组成。控制柜额定输入电压220VAC，电流小于1A，功率小于30W。220(或380)VAC经电源变为24VDC，为可编程控制器和无线模块供电。可编程控制器通过模拟量输入接口采集阴极保护直流电压信号(0～100V)、电流信号经分流器转为0～75mV低电压信号、电位信号-5～0V。利用可编程控制器的高精度时钟控制采集周期，可实现100ms至数1.5小时大范围设置。利用可编程控制器的实时时钟，向上位机发送心跳报文，可实现设备在线检测。可编程控制器通过串口通信接口与恒电位仪连接，转发服务器的电流设置命令，实现远程电流控制。可编程控制器通过串口通信接口与无线模块连接，无线模块通过GPRS连入因特网，构成无线数据传输链路。利用可编程控制器，即可通过软件满足各种现场的多样化需求，又增强了恒电位仪监控的可靠性、稳定性和通用性，同时梯形图和功能块的图形化编程也降低了系统开发和维护的技术门槛、减少开发难度和周期、增强了系统的可维护性。
智能测试桩由电源(12V蓄电池)、可编程控制器、无线通信模块组成。可编程控制器通过模拟量输入接口采集电位信号-5～0V。可编程控制器通过串口通信接口与无线模块连接，无线模块通过GPRS连入因特网，构成无线数据传输链路。
网关处于因特网与数据中心之间，通过端口映射技术，将现场采集的数据从广域因特网传到局域网中的数据中心计算机中，是无线通信链路与有线通信链路的接口。
数据中心运行阴极保护监控系统。阴极保护监控系统利用监控管理开发平台，通过图形化组态方式，快速完成现场设备的连接、设备变量的定义和关联、人机界面的开发、历史数据库的连接等编程工作。阴极保护监控系统实时显示各设备的运行参数并定期保存设备运行参数，可查询历史数据，形成各种数据报表。阴极保护监控系统还具有WEB发布功能，局域网内的其他客户端计算机也可以通过浏览器使用该系统。
阴极保护监控系统具有权限管理功能，根据被保护的构件分属不同单位或者不同管理人员，设置了3级权限管理：
1级：最高权限，可浏览全部页面，可进行本地和远程的电流调整，可进行即时和过往参数的记录、保存和打印；
2级：中等权限，可浏览全部页面，不能进行本地和远程的电流调整，可浏览即时和过往参数的记录；
3级：普通权限，可浏览相关页面，不能进行相关页面的电流调整，可浏览相关页面即时和过往参数的记录。
5、客户端为局域网内的其他计算机，可以通过IE浏览器浏览数据中心的阴极保护监控系统。
本发明的有益效果为：
本发明通过在恒电位仪上安装控制柜，在数据中心就可以调整电流大小来调控水下或地下构件的电位，使构件达到符合设计要求的电位值，从而使构件得到最佳保护状态。阴极保护监测系统利用自动控制开发平台的可编程控制器、监控管理开发平台软件开发，增强了系统的可靠性、稳定性、通用性、可维护性，降低了系统开发的人员技术要求，缩短系统开发周期。
附图说明
图1为本发明的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明未述及的零部件，均系现有技术或标准产品，不再赘述。
在被保护的地下或水下的构件附近安装相应数量的智能测试桩2，智能测试桩可以是太阳能供电，也可以是市电、风电等。智能测试桩2采集构件的被保护电位并无线传输到因特网3。
在合适地方安装智能恒电位仪及智能恒电位仪控制柜1，以市电供电。智能恒电位仪控制柜采集恒电位仪的输出电流、输出电压和构件的保护电位并无线传输到因特网3。
以上采集的数据经过因特网3、网关4传送到数据中心5和客户端6。阴极保护监控系统接收数据并通过人机界面实时显示数据。显示数据包括:1智能测试桩采集的构件的被保护电位，2恒电位仪采集的输出电压、输出电流和保护电位，3各种设备的在线情况。
采集数据在正常范围内时通过绿色指示灯，采集数据异常时通过闪烁红色指示灯通知用户。设备正常在线时通过绿色指示灯，设备或通信线路异常导致设备下线时通过闪烁红色指示灯通知用户。
如果保护电位值不在需要的范围，可在阴极保护监控系统软件中调整输出电流，通过下达指令调整恒电位仪的输出电流以达到构件的保护电位在最佳状态。
阴极保护监控系统定时将采集数据保存到数据中心的历史数据库中，用户可随时查询历史数据，通过表格或图形的形式显示。
阴极保护监控系统可实现实时数据和历史数据的EXCEL表格导出，数据报表打印等功能。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明的创造宗旨的情况下，不经创造者的允许设计出与该技术方案相似的结构方案与实施例，均应属于本发明的保护范围。