长输管道阴极保护监测和诊断系统

长输管道阴极爱护监测与诊断系统

引言

长输管道阴极爱护是管道日常治理的重要工作内容，要紧包括两个方面的工作，既阴极爱护运行数据的采集和阴极爱护运行数据的分析。

长期以来,由于线路长、监测点分散、交通不便，监测工作实施与治理难度高，工作量大，为此,国外在上世纪7０~80年代首先开始进行远程监测方面的研究,要紧采纳的技术方案是飞机遥测和卫星通讯遥测,这些技术的运用，在一定程度上，达到了提高监测效率，降低劳动强度的目标,但高昂的数据采集成本限

制了此类技术的应用。

在数据分析方面,美国环境总署曾经组织了有关的专家,建立一套阴极爱护系统的运行维护软件,该软件包括:腐蚀防护的教育和智能性专家诊断系统,可实现数据记录、智能性专家诊断、设备查询、日常治理确定敏感地区的管道位置,以便发生故障时，及时提供相关的详细资料。同时也可提供管道事故的预警信息。便于治理部门及时准确的了解有关的阴极爱护信息,也便于具体执行人员的自检和系统阴极爱护的信息积存。

阴极爱护技术具有较强的专业性,当前国内管道治理部门的阴极爱护专业工程技术人员不足,而需要治理的管道却在不断增加,因此,通过采纳新技术手段,提高阴极爱护治理的水平成为进展的必定。

１长输管道阴极爱护监测与诊断系统架构

阴极爱护在线监控专家系统是一套面向阴极爱护领域的无线远程智能在线监控和专家决策支持系统。该系统以地理信息系统（GIS)为治理平台,以SQLSERVER数据库作为系统统一的数据库,以公共无线数据通讯方式（GPRＳ/ＧSM）和其他有线通讯方式相结合的方式为数据传输手段，以低成本的方式实现遥测和遥

控；该系统实现了对管道等被爱护体爱护状况的在线检测,同时能够通过远程监控方式随时监视并调整恒电位仪的工作状态，配合阴极爱护在线监控专家系统进行辅助分析,能够使得整个阴极爱护系统处于最佳的工作状态，最大限度的起到爱护的作用。

1)系统工作流程

●用户通过GIS应用程序提供的电子地图、图表和报表,能

够直观的观看到管道沿线爱护情况,同时能够通过专家系

统进行辅助决策,关心用户分析阴极爱护系统中相关部分

故障的缘故和应对措施。

●恒电位仪数据通过有线通讯方式,利用用户原有通讯网络

传送到异地的中心机房服务器，最后通过服务器中对应的

后台服务程序完成数据处理。关于没有有线通讯条件的恒

电位仪，其数据通过ＧPＲS无线通讯方式进行传输。

●智能电位采集终端将采集的电位数据通过GPＲS无线通

讯方式传送到IＮTＥRNET网上，通讯协议采纳ＴCＰ/Ｉ

P，数据通过INTEＲNEＴ网传送到服务器中，最后通过服

务器中对应的后台服务程序完成数据处理。

●后台服务程序在数据处理时，同时完成数据的存储、通讯

和与GＩＳ系统的信息交换工作。在GIS系统不工作时,

能够实现自动的数据同意和信息下发功能。满足数据采集无人的要求。

图１ 系统软件架构示意图

图2 系统拓扑结构示意图

２)系统构成

(1)治理中心服务器系统

软件：

阴极爱护远程监控专家系统软件1套

1套

Wiｎdows Ｓever 2003 ﻩﻩ

SQＬSｅver20０８ﻩﻩ１套

硬件：

服务器ﻩﻩﻩ1台

ﻩ1条 (GP 1个Iｎterｎet静态IＰ地址的宽带接入ﻩＲＳ通讯)

1套（Ｇ短信接收模块及短信中心手机卡ﻩ

ﻩ

SM通讯)

(2)阴保站恒电位仪系统

每个阴极爱护站需要配备一套阴极爱护电源系统,每套阴极爱护电源系统由如下设备构成：

ＩHF数控高频开关恒电位仪ﻩﻩ2台

YHＳ－1操纵柜ﻩ1台

恒电位仪通讯转换器视现场情况确定。

(3)智能电位采集系统

每个电位采集点需要配备一套智能电位采集系统，每套智能电位采集系统由以下设备构成:

智能电位采集仪ﻩﻩ1台

长效参比电极ﻩﻩ１只

水泥桩或钢桩ﻩﻩﻩﻩﻩ1个

2 长输管道阴极爱护监测与诊断系统要紧功能

阴极爱护在线监控专家系统结合地理信息系统（ＧＩS)技术、专家系统(Prolog）技术、无线通讯(ＧPＲS/GSＭ）技术和数据库技术，实现了被爱护体及其附属设施的维护、终端设备的远程监控和遥控、图形化的治理、数据的查询与分析以及对出现的故障进行诊断等功能。在线监控专家系统的主界面如下图,从界面中能够直观的查看管道的走向、设备的位置以及异常检测点的专门显示，从而有利于及时掌握阴极爱护的运行情况。

图4 阴极爱护在线监控专家系统主界面

其要紧功能包括:

(1)专家诊断系统

系统内部集成的阴极爱护专家系统,能够在充分利用监控数据的基础上，有效地对阴极爱护运行过程中出现的问题进行诊断，并给出故障发生的缘故和相应的处理意见，从而给故障排查和维修提供了依据，提高了科学性和准确性。

图4 在ＧIＳ界面直接调用专家诊断功能

图５统计查询界面中关联诊断功能

图6 图形对比诊断界面

图７故障诊断界面

图8 故障诊断报告(2)报警功能及动态响应