一种阴极保护电位数据采集系统的制作方法

1.本实用新型涉及电位数据采集技术领域，具体而言，涉及一种阴极保护电位数据采集系统。


背景技术：

2.在现有技术的阴极保护电位采集仪中，通常都是通过隔离信号处理将所测埋地金属物的阴极保护电位值转换成4-20ma的工业信号，通过通讯线缆传输至阴极保护管理站，或者裁采用gprs、3g、4g等网络进行传输，但是采用传统方法对阴极保护电位进行采集的时候，无线传输网络的功耗高，且运行费用高，无线网络的覆盖范围具有局限性，从而造成对部分数据无法采集，且严重时，会在传输的过程中丢失一部分采集的电位数据。
3.有鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中，局部网络所造成的数据无法采集以及采集的数据容易丢失的情况，目的在于提供一种阴极保护电位数据采集系统，能够扩大对电位数据采集的区域，且保证了电位数据进行完整的传输。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种阴极保护电位数据采集系统，包括处理器与nb-iot传输通讯模块，所述处理器输出端与所述nb-iot传输通讯模块输入端连接，所述nb-iot传输通讯模块输出端连接nb天线；
7.所述处理器上设置若干ai接口，且每个所述ai接口用于采集相对应的电位数据；
8.所述处理器对所述电位数据进行转换处理后，将转换后的数据通过所述nb-iot传输通讯模块发送出去。
9.传统的阴极保护电位数据采集，采用gprs、3g、4g等网络进行传输，但是采用传统方法对阴极保护电位进行采集的时候，无线传输网络的功耗高，且运行费用高，无线网络的覆盖范围具有局限性，从而造成对部分数据无法采集，且严重时，会在传输的过程中丢失一部分采集的电位数据；本实用新型提供了一种阴极保护电位数据采集系统，通过设置nb-iot网络来实现对整个区域的电位数据进行采集，并将所采集的数据完整的传输出去，实现了对所采集的数据进行完整传输的过程，且同时实现了对更广泛区域的电位数据采集的过程。
10.优选地，所述采集系统还包括电源模块与电路处理单元，所述电源模块输出端与所述电路处理单元输入端连接，所述电路处理单元输出端与所述nb-iot传输通讯模块输入端连接。
11.优选地，所述电路处理单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1以及电容c2，所述电源模块输出端依次通过所述电阻r1、所述电阻r2以及所述电阻r3与所述nb-iot传输通讯模块连接，所述电阻r1通过二极管d1接地；所述电阻r2通过二极管d2接地；所述电阻r3通过
二极管d3接地；所述电阻r3通过电容c1接地；所述电阻r3通过电容c2接地。
12.优选地，所述处理器与所述nb-iot传输通讯模块为插拔式连接。
13.优选地，所述采集系统还包括光电隔离器，所述光电隔离器输出端与所述处理器的输入端连接，所述光电隔离器的输入端与rs232接口连接。
14.优选地，所述采集系统还包括存储器，所述存储器用于存储所述处理器采集的电位数据。
15.优选地，所述采集系统还包括指示灯，所述指示灯输入端与所述处理器输出端连接。
16.优选地，所述采集系统还包括看门狗定时器，所述看门狗定时器输入端与所述处理器输出端连接，所述看门狗定时器用于保护所述采集系统电路。
17.优选地，所述nb-iot传输通讯模块采用的是me3616模块，且采用coap协议进行数据传输。
18.优选地，所述处理器为经arm32-cpu型号的处理器。
19.本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
20.1、本实用新型实施例提供的一种阴极保护电位数据采集系统，通过设置的nb-iot传输通讯模块，采用的是nb-iot网络进行数据的采集与传输，扩大了对电位数据采集的区域，且同时保证了对所采集的数据进行完整的传输；
21.2、本实用新型实施例提供的一种阴极保护电位数据采集系统，设置的系统结构紧凑，且构成的体积小，更便于安装；
22.3、本实用新型实施例提供的一种阴极保护电位数据采集系统，检测电位数据完整、精度高：包含通电电位、断电电位、自然电位、交流干扰电压、杂散电流、直流电流等。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为采集系统电路连接示意图
25.图2为nb-iot传输通讯模块具体电路连接示意图
26.图3为采集系统所采集电位数据示意图
27.附图标记：
28.1、阴保桩；2、管道线；3、管道；4、参比电极；5、极化试片；6、自然试片；7、交流试片。
具体实施方式
29.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。
30.在以下描述中，为了提供对本实用新型的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本本实用新型。在其
他实施例中，为了避免混淆本本实用新型，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
31.在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本本实用新型至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
32.在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
33.实施例
34.本实施例公开了一种阴极保护电位数据采集系统，如图1所示，包括处理器与nb-iot传输通讯模块，所述处理器输出端与所述nb-iot传输通讯模块输入端连接，所述nb-iot传输通讯模块输出端连接nb天线；
35.所述处理器上设置若干ai接口，且每个所述ai接口用于采集相对应的电位数据；
36.本实施例中，在处理器上设置了若干个ai接口，每个接口都用于对阴极保护系统的电位数据进行采集，所采集的电位数据包括但不限于通电电位、断电电位、自然电位、交流干扰电压、杂散电流、直流电流等电位数据，在nb-iot传输通讯模块的输出端与nb天线连接，在电位数据传输到nb-iot传输通讯模块后，nb-iot传输通讯模块通过设置的nb天线将电位数据通过窄带物联网的方式传输出去。
37.处理器对所述电位数据进行转换处理后，将转换后的数据通过所述nb-iot传输通讯模块发送出去，处理器与所述nb-iot传输通讯模块为插拔式连接。
38.在本实施例中，处理器对电位数据进行处理，是通关数模转换进行处理的，且本实施例采用的是型号为经arm32-cpu的处理器，能够直接对采集的数据进行数模转换，将nb-iot传输通讯模块与处理器设置为插拔方式的连接，主要是通过插拔式的连接，能够对长期使用的nb-iot传输通讯模块进行更换，或者对不同型号的nb-iot传输通讯模块进行更换，更换更为方便，简洁。
39.在本实施例中，采集系统还包括电源模块与电路处理单元，电源模块输出端与电路处理单元输入端连接，电路处理单元输出端与所述nb-iot传输通讯模块输入端连接；电路处理单元包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c1以及电容c2，电源模块输出端依次通过电阻r1、电阻r2以及电阻r3与nb-iot传输通讯模块连接，电阻r1通过二极管d1接地；电阻r2通过二极管d2接地；电阻r3通过二极管d3接地；电阻r3通过电容c1接地；电阻r3通过电容c2接地，本实施例中采用的电源模块为锂电池，采用可充电锂电池，减少了使用成本，大大减少环境污染。
40.通过设置电源模块对处理器进行供电，设置电路处理单元对通过的电信号数据进行处理，能够使得采集的电位数据更为稳定。
41.本实施例中，采集系统还包括光电隔离器，所述光电隔离器输出端与所述处理器
的输入端连接，所述光电隔离器的输入端与rs232接口连接，设置的光电隔离器，通过电信号—光信号—电信号转换，实现电信号与电信号之间的信号隔离，减少电信号被其它信号干扰的可能性，确保系统信号稳定、可靠。
42.本实施例中，采集系统还包括存储器，所述存储器用于存储所述处理器采集的电位数据，在处理器对采集的电位数据处理完之后，处理之后得到的信号数据存储在存储器中，能够对整个处理之后的数据做一个保存记录。
43.本实施例中，采集系统还包括指示灯，所述指示灯输入端与所述处理器输出端连接，设置的指示灯用于指示处理器是否正常通电，当处理器正常通电的时候，指示灯会常亮，当处理器出现异常的时候，指示灯不会变亮。
44.本实施例中，采集系统还包括看门狗定时器，所述看门狗定时器输入端与所述处理器输出端连接，所述看门狗定时器用于保护所述采集系统电路，当设备正常运行时，每隔一个周期会给“看门狗”清零，若设备过了时间周期还没有给“看门狗”清零，“看门狗”就会溢出，促使设备自动复位，“看门狗”是电路设计中用来确保设备不被损坏的一种保护措施。
45.本实施例中，nb-iot传输通讯模块采用的是me3616模块，且采用coap协议进行数据传输。且在本实施例中，在处理器上，对电位数据进行采集的时候，通过现有技术中的aes128对所处理的单位数据记性加密处理，将加密处理后的数据一起传输出去。
46.工作原理：
47.阴极保护智能电位采集仪通过ai接口，采集阴极保护相关数据，经arm32-cpu处理后，得到所有阴极保护数据，经nb-iot模块，aes128加密后发送到阴极保护智能管理中心平台。实现阴极保护重要数据监测及管道3腐蚀情况评价分析。
48.如图3所示，管道3通过管道3线2与阴保桩1连接，采用采集系统去采集电位数据的过程，所采集的点位数据包括但不限于：
49.v1：通电电位
±
5v。采集管道3与参比电极4之间电压。
50.v2：断电电位
±
5v，k1常闭，k1断开100～700ms(可设置)采集。采集管道3与极化试片5之间电压。
51.v3：自然电位
±
5v。采集自然试片6参比电极4之间电压。
52.v4：交流干扰电压100v。采集管道3与参比电极4之间电压。
53.i1：杂散电流100ma。采集管道3与交流试片7之间电流。
54.i2：直流电流
±
100ma。采集管道3与参比电极4之间电流。
55.采用本实施例提供的一种阴极保护电位数据采集系统，通过设置nb-iot网络来实现对整个区域的电位数据进行采集，并将所采集的数据完整的传输出去，实现了对所采集的数据进行完整传输的过程，且同时实现了对更广泛区域的电位数据采集的过程。
56.以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。