宣传资料-阴极保护远程监控系统简介
嘉兴市天然气管道阴极保护远程监控系统的实现_居兴波
阴极保护数据采集终端分布在管道沿线各个监测 点，负责采集管道沿线的阴极保护数据；恒电位仪 安装在对应的门站内，承担管道强制电流阴极保护。 ２．２ 网络通信层
管道阴极保护数据采用 ＧＰＲＳ （Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）通信；位于门站的恒电位仪则通过光
缆直接接入系统。 ２．３ 操作管理层
测试桩 测试牌接线盒
测试电缆
远程终端
接地电缆 接地体
极化探头电缆 极化探头
管道电缆
图 ４ 阴极保护测点 ＧＰＲＳ 通信接入点
ＧＰＲＳ 是在现有 ＧＳＭ 系统基础上发展出来的 一种新的网络业务。ＧＰＲＳ 采用分组交换技术，每个 用户可同时占用多个无线信道，同一个无线信道又 可由多个用户共享，实现资源有效利用，从而实现 高速率数据传输。ＧＰＲＳ 支持基于标准数据通信协 议的应用，可以实现与 ＩＰ 网、Ｘ．２５ 网互联互通。 ＧＰＲＳ 具有全双工运作，间隙收发，永远在线，只有 收发数据才占用系统资源，计费方式以数据传输量 为准等特点，由于 ＧＰＲＳ 的核心层采用 ＩＰ 技术，底 层可使用多种传输技术，使得它较易实现端到端、 广域的无线 ＩＰ 连接，以实现某种特定功能。 ４．２ 恒电位监测接入点
39 阴极保护远传监控系统在城镇燃气管线上的应用(付山林)
阴极保护远传监控系统在城镇燃气管线上的应用付山林 程彤 曹备 张琳 王长征（北京中腐防蚀工程技术有限公司 100083）摘要：埋地管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统，并要求加强阴极保护生产运行管理过程的监测检测。
本文通过介绍阴极保护远传监控系统在城镇燃气管线应用的优点、主要实现的功能，说明了远传监控系统是一种非常有效且实用的系统，可有效减少了燃气管线的腐蚀事故的发生，具有十分重大的意义。
关键词：远传监控 阴极保护 数据1 前言阴极保护是埋地管道腐蚀控制的重要技术之一，我国有关标准规定：埋地管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统，并要求加强阴极保护生产运行管理过程的监测检测，定期管理维护阴极保护设备装置，采集评定阴保数据和运行参数，确保其运行连续性和保护有效性，使之充分发挥作用，有效减少腐蚀事故和损失，保障生产安全和公共安全[1,2]。
2 阴极保护远传监控系统的优点被阴极保护的设备分布的地理情况比较复杂，自然环境也各异，如有的在海里如军舰和采油平台等，有的在江上，如桥梁的立柱，有的在电厂，如大型球罐，有的在地下，如地下燃气管道等，因此防蚀设备上阴极保护会因为各种条件如自然环境气候的变化而变化，监测人员往往需要定期到现场对节点设备做监测，但防蚀工程现场测试点数量较多具体分布情况往往较复杂，各个测试点的状态也不一样，节点很难做到同时监测，在一个固定间隔里监测数据，难免出现个别节点的异常情况不能及时被发现。
一旦个别节点出现异常，就可能直接或间接对企业带来损失。
实施阴极保护远程管理系统后，燃气企业的这一状况可以大大得到改善。
在企业监测中心的服务器上部署阴极保护远程管理系统，在每个防蚀节点的阴极保护设备上安装电子采集装置，采集装置会根据在线阴极保护远程管理系统（以下简称远程管理系统）的指令以指定的频率、方式实时采集数据。
远程管理系统会以用户指定的周期或时间去采集装置提取数据并对数据加工分析。
阴极保护远程智能监控和评估预警专家系统用户手册
阴极保护远程智能监控和评估预警专家系统用户手册北京安科管道工程科技有限公司目录阴极保护 0远程智能监控和评估预警专家系统 0用户手册 01. 网站总体功能架构 (3)2. 系统登录 (4)3. 系统首页 (5)4. 数据监控 (8)4.1. 地图浏览 (8)4.2. 数据浏览 (10)5. 报警信息 (10)6. 查询分析 (11)6.1. 数据查询 (11)6.2. 数据分析 (11)6.2.1. 管线阴极保护状态统计 (12)6.2.2. 管线电位分布统计 (13)6.2.3. 测控点电位分布统计 (14)6.2.4. 管线交流电压分布统计 (15)6.2.5. 测控点交流电压分布统计 (16)6.3. 运行统计 (16)6.3.1. 管线设备分布统计 (17)6.3.2. 设备运行状态统计 (18)6.3.3. 设备变更统计 (19)6.4. 报表打印 (19)6.5. 历史报表 (21)7. 专家对策 (22)7.1. 报警分析 (22)7.2. 文件列表 (22)7.3. 专家建议 (23)7.4. 问题反馈 (23)7.5. 专家档案 (24)8. 档案管理 (25)8.1. 管线档案 (25)8.2. 测控设备 (26)8.3. 设备参数 (27)8.4. 检修单据 (28)8.5. 报废管理 (29)8.6. 绘制测控点 (29)8.7. SIM卡缴费单 (30)9. 系统管理 (31)9.1. 部门管理 (31)9.2. 用户管理 (32)9.3. 操作日志 (34)9.4. 修改密码 (34)9.6. 权限管理 (36)9.7. 角色管理 (36)9.8. 管道权限 (37)9.9. 信息订阅（短信和邮件功能） (37)9.10. 发件箱 (39)9.11. 待发送报文 (39)9.12. 系统参数 (40)1.网站总体功能架构图1.1网站总体功能架构如图1.1所示，共分为七个大模块：系统首页、数据监控、报警信息、查询分析、专家对策、档案管理和系统管理。
网状阳极阴极保护系统简介.
2019/3/19
阳极带敷设 钛导电带敷设 阳极网焊接 阳极电缆接头焊接 参比电极埋设 恒电位仪安装定位 电缆敷设 系统调试、开机运行
储罐外底板阴极保护系统示意图
2019/3/19
阴极保护系统日常维护
恒电位仪输出记录 保护电位记录
2019/3/19
谢谢光临
上海迪普材料保护工程有限公司
2019/3/19
[2001]
阴极保护方法
牺牲阳极阴极保护
牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金 属连接，并处于同一电解质中，通过牺牲阳极的溶解， 提供电电子给被保护金属，使其处于一个较负的相同的 电位下。
2019/3/19
阴极保护方法
外加电流阴极保护
通过外加直流电源以及辅助阳极，使被保护金属结 构电位处于保护电位范围内。
2019/3/19
典型外加电流阴极保护系统组成
辅助阳极 连接电缆（阴极、阳极、参比信号） 电源设备（恒电位仪） 参比电极 其他辅助设施（测试桩、电缆标志 桩、接线盒等）
2019/3/19
外加电流阴极保护系统简图
1、恒电位仪 2、参比电极 3、阳极地床 4、测试桩
2019/3/19
2019/3/19
金属腐蚀的分类
化学腐蚀 电化学腐蚀
典型的金属表面电化学腐蚀形态（大阴极小阳极）
2019/3/19
金属腐蚀防护
金属材料本身的改进：耐蚀合金； 将金属与腐蚀环境隔离：有机涂料，无 机涂层，金属涂料，复合涂料，喷塑， 衬PVDF，衬胶，水泥砂浆等，电镀；
改变金属的腐蚀环境：缓蚀剂等；
2019/3/19
PC-1B远控远传阴极保护系统说明书
PC-1B 远控、远传阴极保护系统
额定输出电压：10V、15V、30V、40V、54V、60V ； 额定输出电流：10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、50A； 产品规格也可根据用户要求而定。 3.4.1. 输出电压、输出电流范围：输出电压的可调范围不窄于 1%额定输出电压，输出 电流的可调范围不窄于 1%额定输出电流。额定输出值可根据用户要求而定。 3.5. 软启动：仪器具有软启动功能；开机时，输出电流缓漫增加，直至达到预控值， 无冲击电流现象。 3.6. 纹波系数：仪器工作在额定输出状态时，其负载纹波系数不大于 5％。 3.7. 运行模式 3.7.1. 手动调节运行模式、恒电位运行模式、恒电流运行模式。 3.7.2. 手动调节运行模式：手动连续可调。 3.7.3. 恒电位运行模式：恒电位控制范围可在 0.000mV～－3000mV 范围内连续可调。 3.7.3.1. 恒电位精度：不大于 5mV。 3.7.3.2. 保护电位漂移：仪器在额定状态下连续工作 24h，保护电位值变化不大于 5mV。 3.7.4. 当参比电极失效或仪器内部自控线路损坏等原因使仪器不能恒电位时，仪器自 动切换至恒电流工作状态。 3.7.4.1. 可手动调节输出的恒电流值。 3.7.4.2. 恒电流设定范围：恒电流方式工作时，控制电流可在 1%～100% 额定输出的
通用要求
3 主要技术指标
3.1. 环境条件 3.1.1. 工作温度：－15℃～＋45℃； 3.1.2. 储存环境温度：－40℃～＋55℃； 3.1.3. 相对湿度：20％～90％RH； 3.1.4. 大气压力：86KPa～106Kpa； 3.2. 使用电源：交流单相AC220V±10％ 50Hz±10％； 3.3. 安全要求 3.3.1. 绝缘电阻：仪器的电源进线相对机壳的绝缘电阻不小于 10ＭΩ。 3.3.2. 抗电强度：仪器的电源进线对机壳能承受 1500Ｖ（有效值），50Hz 的试验电压，
导管架阴极保护监测系统简介及其应用
导管架阴极保护监测系统简介及其应用
建造期完成海平面以下部分安装，导管架海上就位
图1 复合参比电极
复合参比电极用来监测导管架结构关键部位的阴极保护电位，评判保护效果，常见的海洋工程结构的阴极保护电位范围如表1所示[4]；
1 海洋工程钢结构阴极保护电位（V）
图2 电流测量探头
（3）数据采储装置
数据采储装置用来集中与存储复合参比电极、电流测量探头监测的电位、电流信号。
导管架安装初期无法提供电源且无人管理，采取临时性数据采
图3 监测探头布局示意图
2014年1月～2015年1月期间不同水深的监测数据进行分析。
所得的参比电极电位监测数据中可以看出，
参比电极和高纯锌参比电极的数据基本是吻合的。
电位探头的阴极保护电位相对于Ag/AgCl
-910～-1050mV之间，满足平台水下钢结构阴极保护电位相对于Ag/AgCl电极的规范电位
的范围内。
电位探头的阴极保护电位相对于电极处于10～100mV，满足平台水下钢结构阴极保护电位相对于Zn电极的规范电位0～250mV的范围内。
通过对电位探头监测到的数据进行整体分析可知，
架处于良好的阴极保护状态。
所得的电流探头监测数据中，-56m。
阴极保护远程监测系统在城镇燃气中的应用
燃气技术Gas Technologydoi:10.3969/j.issn.l671-5152.2020.05.004阴极保护远程监测系统在城镇燃气中的应用□泉州市燃气有限公司（362000 )陈小华摘要：防腐层和阴极保护作为埋地钢质燃气管道腐蚀防护的有效方法已经得到了广泛的应用。
最近几年，对于城市的建设越来越完善，速度也越来越快，无论是城市轨道交通，还是高压电塔等方面，都会给油气管道以及它的阴极保护体系造成较大的影响。
近一二十年来国内外油气管道失效案例、安全事故和检测数据表明，在具有交、直流等杂散电流干扰存在的情况下，管道更加容易出现过保护、欠保护以及一些新的腐蚀失效模式。
为此，如何通过技术手段实现对埋地钢质燃气管道阴极保护效果进行评估，即阴极保护远程监检测系统研究是亟待解决的问题。
本文针对埋地钢质燃气管道阴极保护真实电位的测量、采集及远程传输开展，主要研究了试片法极化电位测量技术、阴极保护数据采集无线传输硬件设计以及对阴极保护监检测系统进行整体规划和结构设计，并在实际工程中予以运用。
关键词：钢质管道阴极保护电位测量杂散电流1前言将阴极保护极化电位测量技术和无线传输系统有 机结合，实现管道极化电位的无线监测和准确测量，实现阴极保护的智能化管理。
相对于传统管道阴极保 护来说，远程阴极保护监检测系统是一个集阴极保护 电位数据及相关参数采集、信息传输、处理并转化的 智能控制系统，在埋地钢质管道防腐蚀领域具有重要 的实践价值。
在国内外，都是以阴极保护电位为准则来评价埋 地钢制管道的阴极保护效果，标准都是一样的w。
就 管道阴极保护电位的测量原理和方法上，国内外也很 接近，即采取有效措施消除或减小阴极保护电位测量 中的IR降，得到真实的保护电位，以此准确并实时监 控阴极保护状态。
2 阴极保护电位计算及效果评价2.1阴极保护电位计算阴极保护计算主要是对阴极保护系统中相关电位 值及电流值的理论计算，根据埋地钢质管道，计算管 道沿线表面及周边电解质中电位及电流值的大小和分 布情况将显得尤为重要，通过阴极保护计算可以从理 论上评估被保护金属管道的腐蚀情况。
阴极保护电源远程监控系统设计与实现
制电路和 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ电路模块组成。 ＥＩ Ｍ 滤波滤除三相 电流谐波 的传导干扰和辐 射干扰。整流电路将三相交流电转变为稳定 的直 流电压。直流变换器输出直流负极和正极分别与
被保 护 的金属 结构 和埋 地 阳极 相连 接 。通过 数字 控 制 电路 检 测 电源 的输 出直 流 电压 和 阴极 电流 ，
器 组成 。其 主要功 能是 现场采 集 阴极保 护 电源系 统 的运 行 数 据 ， 采集 的数 据 通 过 Ｇ Ｒ 将 Ｐ Ｓ无 线 通
２ 系统硬件设计
２ １ 阴极 保 护 电源 装 置 ．
强制电流阴极保护电源装置硬件结构如图 ２ 所示 ， 阴极保 护 电源 由直 流 电路 、 高频 开 关 型 Ｄ Ｃ
程检测 、 故障诊断和控制 的 目的。 关键词 ： Ｐ Ｓ通信 ；电源监控 ； ａａ ＧＲ Ｊｖ ；阴极保护
中 图分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ８２ Ｄ Ｉ１ ．９ ３ｊｉ ｎ １０ Ｏ ：０ ３６ ／． ｓ．０ ７—１４ ２ １ ．１０ ２ ｓ ４ Ｘ．０２ ０ ．０
金属结构防腐的强制电流 阴极保护方法 ， 是 通过对金属结构施加直流电压 ， 改变金属结构体 的相对 电位 ， 抑制金属表面电化学反应 ， 使金属结 构免受 腐蚀 。强 制 电流 阴极 保 护方法 具有 输 出 电 流连续可调 、 保护范 围大、 不受环境电阻率限制、
架 采用 ＳＨ（ ｐ ｇ ． ＋Ｓ ｕ ． ＋Ｈ ｂｒａ ３Ｏ Ｓ Ｓ ｉ １２ ｎ ｔ ｔ １２ ｒｓ ｉｅ ｔ ． ） ｎｅ
３层架构 结 合 技 术 （ 体 类 层 、 务 逻 辑 层 、 示 实 业 表
层 ）数据库采用 ｎｃ ｓ Ｑ ｒ ｒ Ｏ０ ， ｉｏ ￣Ｓ ＬＳｖ Ｏ 。 ｒｏ ｅ ｅ２
阴极保护
摘要
阴极保护系统在管道完整性管理中是一个基础环节，被广泛应用于气体、石油化学物质和水的高压或中压的输送和分配管网中。在阴极保护中有许多常见的措施以满足安全规定的标准。人为的测量，不但费用高昂，而且只能在问题产生后找到问题，这会使得管线在破损处被发现以前一直处于危险之中。
阴极保护远程操纵是一个能自动控制数据搜集的过程并让操作员拥有主动观测系统的新突破。系统能监视变压整流器的输出电压和电流，从而保证阴极保护系统在正常水平工作。从交流电源到无线电收发系统的连接部分也被监视着，因而电力断供能被立即上报。在管网沿线的测试点，阴极保护系统的原位水平（管道到土壤的电势）被监控以保证它们在直流和交流电源的预置范围内。当试样被采用时，便可以监测电线或其他可能加速管线腐蚀的电源产生的感应电流。尽管远程监控主要用于外加电流系统，它也已经被成功用于原电池（基于阳极）阴极保护系统。
在一个外加电流系统中，来自变流器的一个外加直流电源（整合的交流电）将电流从外加阳极床（通常是惰性的）加入管道，使其表面变成阴极。较高的电流输出使得这种阴极保护系统能较经济地保护长输管道。但是，外加电流系统依赖于一个长期的交流电源和能功能给系统的交流整流器的操作。
阴极保护在管道保护中是如此重要以致于操作员被要求定期测定并上报阴极保护系统的测定数据，包括对管道施加的保护电平和管道原来的测量电平。阴极保护的电平，尤其是外加电源系统的电平，非常重要。电流太小不足以保护管道。电流过大则会导致材料老化和管道的早衰。在一个外加电源的系统中，电压和输出的电流的测定值必须在可接受的范围内。对于监测器来说，维持交流电源也是必不可少的——断电会立即使阴极保护系统无效。
图2表明，在人工测定中，多功能测量装置是如何用以确定在每个测点的电压电位的点读数的，它包含了与管道的物理接触。部分或者全部表A中的测量量被用以确认阴极保护是否被有效地用于管线。有关具体利益的有以下几点：
强制电流阴极保护远程监测系统
煤气与热力GAS & HEAT第39卷第9期2019年9月Vol. 39 No. 9Sep. 2019强制电流阴极保护远程监测系统沈立龙（马鞍山港华燃气有限公司，安徽马鞍山234000）摘 要：介绍强制电流阴极保护远程监测系统（简称远程监测系统）的设备安装方式、采集对象、系统流程，将人工抄录数据作为基础,分析远程监测系统监测数据（简称监测数据）的有效性。
远程监测系统的设备安装方式可采用地面安装、地下安装。
远程监测装置主要由监测装置、发 射接收装置&自带锂电池、SIM 卡）组成，可以实现保护电位的自动采集和发送，以及接收由监控中 心发送来的高低电位报警限值。
通过接线盒等装置，还可实现对保护电位的人工抄录。
监测数据与人工抄录数据的相对误差范围为-0.91% ~1 关键词：强制电流阴极保护；远程监测； 中图分类号：TU996.6文献标志码：B 1杂散电流的存在,对燃气管网阴极保护系统的正常运行提出了更高的要求。
判别阴极保护系统是否正常运行的依据是采用人工间歇测量的相关参数，但测量周期较长且数据不连续，不易及时发现问题。
本文针对人工抄录存在的问题,提出强制电流阴极保护远程监测系统,对相关 行 $22.1设备安装方式及采集对象强制电流阴极保护远程监测系统（ 远程监测系统）的本地设 强制电流阴极保护装、远程监测分，可采用地面安装、安，采用地面安装时的设备安装方式见图1，中未出电源$1可，除了 极 等需要埋于地下的装置外， 、电、远程监测 ：安装在地面的不，电不 管桩从面的不 $ 面安装不 的是，采用 安 时，、电 、远程监测安 监测 $ 面安安 的现分别见图2、3$不行理，不77%，监测数据精度理想。
保护电位文章编号：1000 -4416（2019）09 -0A33 -03面 及监测 面 燃气设$远程监测装置主要由监测、发（ 电、SIM 卡） ，可现保护电位（管电 ）的 采 发 ， 及 监 中发 的高 电 $ 等 ，可 现对保护电 的人工抄录$ 远程监测 现安装方便，操作-20 ~ 50 6,防护等级别为*68$远程监测对数据的采可根据用户需要进行设定，通常的采集时间间 15min $2.2远程监测系统流程远程监测系统主要 本 设 、 网、等 分 ， 系统流程见 4$ 远程监测 采的保护电位数据经GPRS 网，监控中设置网关 、数据处理 、数据 ［务，对数据进行数据处理存。
PC-1B远控远传阴极保护系统说明书
PC-1B 远控、远传阴极保护系统
额定输出电压：10V、15V、30V、40V、54V、60V ； 额定输出电流：10A、15A、20A、25A、30A、35A、40A、50A； 产品规格也可根据用户要求而定。 3.4.1. 输出电压、输出电流范围：输出电压的可调范围不窄于 1%额定输出电压，输出 电流的可调范围不窄于 1%额定输出电流。额定输出值可根据用户要求而定。 3.5. 软启动：仪器具有软启动功能；开机时，输出电流缓漫增加，直至达到预控值， 无冲击电流现象。 3.6. 纹波系数：仪器工作在额定输出状态时，其负载纹波系数不大于 5％。 3.7. 运行模式 3.7.1. 手动调节运行模式、恒电位运行模式、恒电流运行模式。 3.7.2. 手动调节运行模式：手动连续可调。 3.7.3. 恒电位运行模式：恒电位控制范围可在 0.000mV～－3000mV 范围内连续可调。 3.7.3.1. 恒电位精度：不大于 5mV。 3.7.3.2. 保护电位漂移：仪器在额定状态下连续工作 24h，保护电位值变化不大于 5mV。 3.7.4. 当参比电极失效或仪器内部自控线路损坏等原因使仪器不能恒电位时，仪器自 动切换至恒电流工作状态。 3.7.4.1. 可手动调节输出的恒电流值。 3.7.4.2. 恒电流设定范围：恒电流方式工作时，控制电流可在 1%～100% 额定输出的
2
PC-1B 远控、远传阴极保护系统
1 概述
1.1 前言 PC－1B 远控、远传阴极保护系统广泛应用对土壤、海水、淡水、化工介质中的 管道、电缆、钢铁码头、闸门、舰船、贮糟、贮罐、冷却器等金属构筑物或设备实施 外加电流阴极保护，其技术性能指标先进，可靠性高，使用寿命长。PC－1B 远控、 远传阴极保护系统设有远控、远传接囗，可实现数据远传及远控。本系统内含二台完 全独立的恒电位仪以及控制两台恒电位仪工作的切换电路，可实现故障自动转换成恒 电流工作状态。
阴极保护智能在线监测系统
奥科智能阴保云监控系统奥科智能阴保云监控系统由无线数据采集端、云服务器数据处理端、系统平台客户端三大部分组成，该系统可实现阴极保护电位的自动采集与处理，具有无线远程数据传输，信息查询与分析，设备GIS地理位置信息查询、阴保电位预警信息推送和管道管理等功能。
1、无线数据采集端采用GPRS或NB-IOT无线通讯数据传输，内置高精度A/D转换芯片，科学的抗干扰及防雷电路设计，确保设备采集数据的准确性及设备稳定长寿命运行。
2、云服务器选用华为云、阿里云等大型云服务器厂商高配云服务器，数据经由云服务器处理完毕以后，自动备份智能分布存储到不同厂商服务器，确保数据的完整性及安全性。
3、系统客户端采用B/S架构软件，内建GIS监控中心，数据中心，预警中心、管道设备管理及数据报表统计下载，方便客户全面了解各项数据。
手机端登录微信公众号即可远程查看数据及接收阴极保护电位预警信息。
一、无线数据采集端1、设备采用成熟稳定的GPRS或NB-IOT无线数据通讯2、设备内置高精度A/D转换芯片，确保数据采集准确性3、设备可采集阴保电位、自然电位、断电电位、交流干扰电压、交流杂散电流等多项数据4、内置ARM低功耗MCU芯片，实现硬件自动采集和上传数据5、设备内置GPS定位芯片，可在GIS地理位置信息平台上精确展示设备位置6、内置EMI抗干扰滤波电路，及科学的防雷电路，保证设备稳定运行7、内置时钟电路，系统开机以后自动与GPS校准时间，时钟误差每24小时小于1秒8、使用环境温度-25℃至+65℃9、通道输入阻抗大于10MΩ10、量程DC±3V AC0~50V11、精度DC≤5mv AC≤0.5V12、工作电压5~8v13、工作电流200ma14、GPS可根据需求按周开启15、设备采用大容量一次性锂电池供电，在信号良好、每天采集并长上传一条数据的情况下，电池设计使用时间为5-7年16、整机采用高集成、小型化设计，可兼容市面上95%的测试桩17、整机采用防尘设计，外壳满足IP66级防护二、云服务器数据处理端1、服务器选用华为云、阿里云等大型云服务器商高配服务器，确保系统稳定性2、云端数据库选用My SQL大型数据库3、服务器数据采用智能备份，多服务器分布式存储方式，确保数据安全性4、云端服务器可对各个设备上传数据自动进行计算处理，错误信息及时预警推送客户端5、服务器数据库数据可永久存储，方便客户查找以前档案数据了解近几年管道阴保运行情况。
辽宁工业大学科技成果——分布式管道阴极保护远程监测系统
辽宁工业大学科技成果——分布式管道阴极保护远
程监测系统
成果简介
基于GIS/GPRS的分布式管道阴极保护远程监测系统是一套面向阴极保护领域的参数在线监测系统，可实时远程监测长距离分布式油气管道的阴极保护参数，如检测现场保护点的阴极电位、恒电位仪电压和阴极保护电流。
实现对多站点、多通道数据的远程集中监测，阴极电位的检测精度0.2%，满足输油管线阴极保护的远程自动化监测需求。
技术主要内容
（1）分布式阴极保护参数无线远程监测终端技术；
（2）阴极保护参数无线远程数据传输及参数监测管理平台技术项目。
技术特征
（1）终端可独立分布式安装，支持分布式监测终端的快速增容及配置。
（2）具有检测现场保护点的阴极电位、恒电位仪电压和阴极保护电流参数精确检测，精度优于0.2%；
（3）终端采用基于TCP/IP的GPRS无线传输标准，无线组网配置灵活；
（4）数据传输符合标准Mod Bus协议，控制中心计算机具有无线网桥进行多台分布式终端的数据分组交换。
专利情况发明专利1项，实用新型专利1项。
合作方式技术开发。
阴极保护系统素材
1.阴极保护基本原理
▪ 根据电化学腐蚀原电池的原理，不断失去电子的过 程称为氧化过程又称腐蚀过程。对使被保护管道通 以阴极电流，使管道表面不断的得到电子而被阴极 极化，从而阻止了腐蚀过程的产生。
▪ 本世纪五十年代以来，阴极保护技术日趋完善。实践 证明，绝缘防腐涂层与阴极保护联合应用，是当今防止输 气管道外壁腐蚀最合理的手段。
▪ 1936年美国成立了中部大陆阴极保护协会。
▪ 1940年英国应用了牺牲阴极保护，德国和 日本分别是在1950和1946年开始研究电化学 保护理论的，并开始了煤气管道的阴极保护。
①恒电位控制范围
恒定的电位可在－200mV～－2000mV范 围内连续可调
PS—1恒电位仪的工作原理
▪ 通过采集到的通电点电位值与仪器所控制的 电位值进行比较，自动调整仪器输送到管线 上的直流电流，使通电点与控制电位保持恒 定。
主要电路组成
控制电路
比较电路
信号参比电极
过流复位
稳压电路
触发电路
抗干扰电路
零位接阴
交流降压 电路
整流极化电路
+ 输出阳极 — 输出阴极
主电路
接触发器
稳压电路图
比较电路图
连接触发
连接参比
触发电路图
连接比较
极化（整流）电路
连接比较
PS-1恒电位仪主电路
⑵CBZ系列控制台
CBZ-2
① CBZ－2、CBD－1阴极保护控制台，是PS－1 系列恒电位仪的配套产品，主要用于外加电 流阴极保护系统中，可对站内两台恒电位仪 的运行进行任意切换使用，并可对有关的参 数进行测量。可测量运行仪器的输出电压、 输出电流、保护电位等。可监测交流输入电 压。可测量、记录运行仪器的电能消耗。
阴极保护系统简介
阴极保护系统简介首先清楚几个概念:1、浸于电解质溶液中的金属导体称为电极。
2、电解质是指在液体状态（溶解或熔融状态)时分子分解为离子因而能导电的物质。
3、双电层在金属与溶液中的界面两侧形成电位差,这个电位差即是该金属在该溶液中的电极电位4、如果把两个不同电极组成一体，因它们的电极电位不同，电极间的电位差,形成电势,即为电池，用导线把它接进电路,就可以向电路供电。
把这样只有两个电极构成的电池称为“原电池”5、电解：腐蚀电池与环境和被腐蚀金属间构成电流的通路，腐蚀电池的两极同时也成为电解的两极，在电流的作用下,阳极的金属不断溶解进入电解质,按电流的通路向阴极沉积，由此阳极发生腐蚀，金属逐渐损失阴极保护护就是以通电的方法使被保护物成为阴极，由此减缓、避免腐蚀。
阴极保护实现的技术有两种:一是外加电流阴极保护也称强制（电流）阴极保护,二是牺牲阳极（阴极)保护。
实体布局请见示意图。
一、外加电流阴极保护：用金属导线将管道接在直流电源的负极，将辅助阳极接在电源的正极,构成保护回路，如图阴极保护模型所示。
从图中可以看出,管道实施阴极保护时,有外加电子注入管道表面。
当外加的电子来不及与电解质溶液中的某些物质起作用时,就会在金属表面积聚起来，导致阴极表面金属电极电位向负方向移动，即产生阴极极化。
这时,微阳极区金属释放电子的能力就受到阻碍。
施加的电流愈大，电子积累就会越多,金属表面的电极电位就越负，微阳极区释放电子的能就越弱，换句话说,就是腐蚀电池二极间的电位差变小，阳极电流Ia越来越小。
当金属表面阴极极化到一定值时,阴、阳极达到等电位，腐蚀电池的作用就被迫停止。
此时，外加电流Ip等于阴极电流Ｉｃ,即Ｉa=0,这就是阴极保护的基本原理。
用于阴极保护的恒电位仪整体说是一个负反馈放大——输出系统，与被保护物(如埋地管道)构成闭环调节，通过参比电极测量通电点电位,作为取样信号与控制信号进行比较,实现控制并调节极化电流输出,使通电点电位得以保持在设定的控制电位上。
埋地金属管道阴极保护远程监控系统的设计
埋地金属管道阴极保护远程监控系统的设计王宝珠;杜逸伟;郭志涛;苏彦莽【摘要】我国监测埋地金属管道阴极保护状态主要依靠人工定时巡检,存在效率低、无法采集到断电电位的问题,为此设计了阴极保护远程监控系统.该系统由智能电位采集仪和阴极保护管理平台两部分构成:智能电位采集仪以MSP430单片机为核心,自动采集阴极保护电位、温度等信息,通过2G/3G/4G网络上传至阴极保护管理平台;阴极保护管理平台采用了数据库技术、网关技术和WebGIS技术,实时监控管线的阴极保护状态,对数据进行集中管理.实际应用表明,该系统能够准确采集断电电位,效率高、运行稳定,实现了阴极保护的远程监控管理.%Since status monitoring of cathodic protection of buried metal pipeline in our country mainly relieson artificial periodical inspection,which has low efficiency and can't collect off potential,a remote monitoring system for cathodic protection is designed.The system consists of a intelligent potential collecting-machine and a management platform for cathodic protection.A intelligent potential collecting-machine which is based on MSP430,collects information such as potential of cathodic protection and temperature automatically,transmits these information to the management platform for cathodic protection through 2G/3G/4G network.The management platform for cathodic protection uses database technology,gateway technology and WebGIS technology,monitors the status of cathodic protection of pipelines in real time,manages the data centrally.Practical application shows that this system can collect off potential precisely,have high stability and efficiency and realize the management of remote monitoring for cathodic protection.【期刊名称】《河北工业大学学报》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】5页(P29-33)【关键词】埋地金属管道;阴极保护;远程监控;WebGIS【作者】王宝珠;杜逸伟;郭志涛;苏彦莽【作者单位】河北工业大学电子信息工程学院,天津300401;河北工业大学电子信息工程学院,天津300401;河北工业大学电子信息工程学院,天津300401;河北工业大学电子信息工程学院,天津300401【正文语种】中文【中图分类】TP311近年来，石油、天然气、饮用水作为重要的资源，通常以埋地金属管道作为传输载体.截至2015年底，中国除台湾省以外的所有地区在役油气管道总里程累计约为12万千米[1].据统计，我国每年因腐蚀而损耗的钢铁达6千多万吨，造成经济损失高达2 800亿元[2].阴极保护系统是通过提供阴极保护电流以防止管道腐蚀.我国埋地金属管道很多分布在偏远地区，交通不便，如何有效监测其是否处于保护状态是一个亟需解决的问题.传统的人工定时巡检方式，大多以万用表等仪器进行现场采集，效率低，容易受到天气的影响.人工汇总数据，过程繁琐，实时性差，查看管线阴极保护状态不直观.而且，该方式只能测量阴极保护通电电位，但阴极保护准则中的评判指标是断电电位，这样就造成了管理上的误差.阴极保护的通电电位是直接测量管道和参比电极之间的电压，实际包含了断电电位和IR降两部分.IR降即为电流流过管道和参比电极之间的土壤产生的压降，断电电位是管道的受保护电压.为了得到管道真实的受保护状态，需要消除IR降的影响，获取断电电位.阴极保护标准规定：管道阴极保护电位（断电电位）应在-850 mV（CSE）～-1 200 mV （CSE）范围内；当上述准则难以达到时，也可采用阴极极化或去极化电位差，即通电电位与断电电位之差，大于100 mV的判据.综合以上分析，研制一套阴极保护远程监控系统，实时查看管线的阴极保护状态，对数据进行集中化管理，具有重要的意义[3].阴极保护远程监控系统包括智能电位采集仪和阴极保护管理平台.智能电位采集仪要求能够自动采集阴极保护相关参数，同时基本消除IR降的影响.该采集仪具有功耗低的特点，适合长期工作于野外.此外，该采集仪可以实现远程通信，将数据上传至阴极保护管理平台.该平台能够将测试桩位置显示在GIS地图上，查看数据报表，修改采集仪参数，下发控制指令，为相关部门运行和维护提供准确可靠的依据.阴极保护远程监测系统结构如图1所示，由智能电位采集仪和阴极保护管理平台构成.阴极保护管理平台包括中心调度网关、数据库和基于WebGIS的网站.该系统实现了阴极保护参数的采集、传输、存储和对智能电位采集仪的控制，从而实现对埋地金属管道阴极保护的远程监控管理.智能电位采集仪选用试片断电法[4]采集通电电位、断电电位等阴极保护参数，通过远程通信单元将获取的数据上传至服务器.中心调度网关对数据进行校验后，将数据更新至数据库.引入Web技术，使得用户仅需一台接入Internet网络的终端，即可登陆浏览器，随时随地访问阴极保护管理平台，实时查看管线的阴极保护状态.智能电位采集仪按照功能可划分为7个主要单元：主控单元、电源单元、信号调理与采集单元、数据存储单元、GPS授时单元、时钟单元、远程通信单元.智能电位采集仪选取超低功耗的MSP430F5438作为主控单元的处理器.电源单元将电池组提供的电压转换为±5 V、＋4 V、＋3.3 V电压给各个单元供电.信号调理与采集单元使用±5 V供电，远程通信单元使用＋4V供电，主控单元、数据存储单元、GPS单元、时钟单元采用＋3.3 V供电.信号调理与采集单元负责将原始待采信号转换成可供AD采集的信号，然后进行采集.继电器控制试片与管道的通断，从而测量通电电位和断电电位.GPS授时单元在GPS成功定位后将时钟单元的时间同步为标准时间，确定采集仪所在位置.数据存储单元选用Flash芯片，存储采集仪的配置信息和采集数据.远程通信单元建立采集仪和服务器之间的通信链路，将采集数据打包上传，接收管理平台下发的命令.智能电位采集仪总体设计框图如图2所示.2.1 电位采集功能实现直流电位调理电路如图3所示.AD8659为四通道微功耗、精密轨到轨输入/输出放大器，采用双电源±5 V供电，具有低失调电压、极低输入偏置电流和出色的抗电磁干扰等特性.模/数转换芯片AD7705在电源电压为5 V，基准电压为2.5V的条件下可采集0～2.5V的正向电压.测试信号的电压范围在-3 V～＋3 V之间，存在正向电压和负向电压，且幅值大于AD7705的采集峰值，所以采用高精度电阻分压，使其电压范围在-1 V～＋1 V之间后再接入A/D转换芯片，第1级运放对电压信号进行跟随，第2级运放对跟随信号进行电压抬升，以便将负信号抬升到零电位以上以供A/D芯片采集.使用五位半数字万用表34 450 A测试，对于-3V～＋3V的直流电压，采集仪的采集精度在±1 mV以内，满足GB/T 21246-2007中的要求.交流电位调理电路如图4所示.在埋地管道附近可能存在高压输电线或者变压器，那么就会在管道上耦合出工频的感生交流电压[5].采集仪利用MSP430内部的AD 采集交流杂波，交流杂波进入之前，通过电阻进行分压，经过电容隔离直流之后，第1级运放对电压信号进行跟随，完成阻抗变换，第2级运放对跟随信号进行电压抬升，以便将负信号抬升到零电位以上以便AD采集.交流杂波经过电阻衰减，然而即使采用高精度电阻，分压仍存在一定的误差，需要通过修正校正系数分段进行校正.经测试，采集仪可以采集峰峰值为0～60 V的交流信号，绝对误差控制在100 mV之内.智能电位采集仪放置在无人值守的野外，雷雨天气时，会在管道和参比电极上耦合出较强的感应信号，因此在供电引脚和地之间放置陶瓷放电管，使系统满足GB/T 17626.5-2008中第4级防雷的要求.为进一步提高系统的可靠性，在管道和试片的输入端都加入了瞬态电压抑制二极管SMBJ12CA作为过电压保护.2.2 远程通信功能实现远程通信功能依赖于国内三大运营商提供的无线通信网络.国内三大主流运营商提供了多种制式的网络，这些网络具有接入范围广、实时在线、无需维护链路等突出的优点[6-7].然而，这些网络在不同地区的信号强度有一定的差距.远程通信单元设计单独的电路板，用户可以根据需求选择不同制式的网络，将相应的远程通信单元直接插在采集仪预留的排座上，保证采集仪能够选用最优的通信网络.设计时选用封装相近、上网流程基本一致的远程通信模块，这就保证了程序无需因更换远程通信模块做大幅修改.远程通信模块与MSP430F5438单片机均为TTL电平，可以直接通过串口相连接，单片机通过AT指令对模块进行配置和控制.远程通信单元需要SIM卡提供入网支持，P1为SIM卡电路，通过SIM_CLK、SIM_RST、SIM_VCC等引脚实现对SIM卡的读写及复位操作.远程通信单元电路以支持GPRS 网络的MG2639模块为例，如图5所示.2.3 低功耗功能实现由于智能电位采集仪长期工作于无人值守的野外，更换供电电源十分不便，因此系统对功耗的要求十分严格.为了满足这一需求，采集仪的主处理器和外围电路全部使用低功耗芯片.经测试，采集仪工作电流仅为77 mA.为进一步控制功耗，采用严格限制工作时间的方法，采集仪平时处于断电状态，只有到设置的开机时间时，才会通过时钟芯片唤醒，采集仪开始工作.同时，各部分设计独立的供电电路，只有在使用到相应的单元时，才会对这一部分电路供电，使用完毕后即切断电源.采集仪选用总电量达到36 Ah的锂电池组，时钟芯片选用容量为3 600 mAh可充电锂电池进行供电.实验测试结果表明，智能电位采集仪的主电源和时钟单元电源均可工作8年以上.阴极保护管理平台由中心调度网关、数据库、基于WebGIS的网站组成，是用户和智能电位采集仪之间交互的桥梁.智能电位采集仪将通电电位、断电电位、交流峰值电位、电池电量等数据发送到服务器上.服务器上的中心调度网关作为数据的中转站，通过TCP/IP协议的SOCKET对接收到的数据进行校验，然后将正确的数据更新至SQL Server数据库中.阴极保护管理平台通过tomcat发布至Internet 网络，方便工作人员实时监测现场数据.阴极保护管理平台依托百度地图API进行开发，实现了WebGIS技术的嵌入和数据共享.用户登陆管理平台后，可以在GIS地图上方便直观地看到测试桩所处的位置，阴极保护参数是否符合设定的阈值，以及智能电位采集仪的网络在线状态等信息.阴极保护管理平台设置了数据报表、管理工具、用户管理等栏目.用户通过管理工具对管线、管段、设备可以进行添加、删除、修改、查询等操作，专家系统为用户提供知识库和记录专家的整改建议，维修保养可记录对管线的维护工作，用户管理中可维护对应不同权限的用户信息.数据报表中，可以搜索某个桩号查询历史记录，也可查询管段所属的所有测试桩的当日数据.采用折线图和数据列表相结合的报表方式，可以准确直观地看到阴极保护参数的情况.阴极保护远程监控系统已应用于新疆原料厂米西输水埋地管线，总计227台智能电位采集仪，阴极保护管理平台运行稳定.阴极保护管理平台GIS地图界面如图6所示，某测试桩的月报表如图7所示.由于埋地金属管道在土壤环境中受到不同程度的腐蚀，传统的人工巡检方式，效率低，数据量小，而且只能采集到通电电位.本文设计了一套阴极保护远程监控系统，包括智能电位采集仪和阴极保护管理平台两部分.基于MSP430的智能电位采集仪采用试片断电法消除IR降，将所在测试桩的经纬度、阴极保护参数、上传时间等信息通过无线通信网络发送至基于WebGIS的阴极保护管理平台.服务器对数据进行解析、存储、显示，为工程技术人员进行管道防腐工作提供可靠的依据.实践证明，该系统效率高、工作稳定、能够采集到阴极保护的断电电位，适用于长输管线的阴极保护远程监控.【相关文献】[1] 高鹏，王培鸿，杨耀辉，等.2015年中国油气管道建设新进展[J].国际石油经济，2016，24（3）：60-65.[2]宋吟蔚.基于分形理论的埋地钢质管道杂散电流腐蚀检测技术研究[D].北京：北京工业大学，2008.[3]关维国，秦志猛，任国臣，等.基于GPRS的输油管道阴极保护远程监测系统设计[J].计算机测量与控制，2015，23（8）：2736-2738.[4]李自力，谢跃辉，郝宏娜，等.试片断电法测量埋地管道的断电电位[J].腐蚀与防护，2011，44（12）：77-79.[5]熊川雲，刘明哲，庹先国，等.埋地金属管道阴极保护参数野外监测系统的设计[J].自动化与仪表，2015，（3）：14-18.[6]商孔明.基于无线传感器网络和GPRS的温湿度远程监测系统[J].科学技术与工程，2012，12（24）：6175-6178.[7]王秀芳.基于GPRS的抽油机监控系统的开发[J].科学技术与工程，2011，11（11）：2604-2606.。
阴极保护智能远程监控系统应用与发展
阴极保护智能远程监控系统应用与发展2 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司泽普油气开发部，库尔勒，8410003 中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司哈得油气开发部，库尔勒，8410004中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司东河油气开发部，库尔勒，841000摘要：本文详细介绍了阴极保护智能远程监控系统，并重点阐述了其发展现状和应用中存在的问题及发展趋势。
该系统可以实现传统阴极保护系统的智能化升级改造，对阴极保护参数的实时在线监测、恒电位仪的远程调控以及阴极保护系统的故障报警及诊断。
关键词：阴极保护智能远程监控系统、远传远控、在线监测1前言目前，阴极保护被广泛应用于油气田、长输管道、城市燃气、炼化等领域，其后期的运行维护以及测试需要投入大量的人力、物力。
然而，传统的人工检测问题较多，如数据缺失，电位测试不准确，断电电位难以测试，无法实时监测，成本高等[1]。
此外，随着智慧化油田、智能管网的发展，对阴极保护智能化提出了新的要求，实现阴极保护系统的智能化、数字化，有利于提高阴保实时检监测水平及数据采集的准确性，降低运维成本，提高管理水平，保障国家能源安全。
阴极保护智能远程监控系统（图1所示）主要由云端阴极保护数据管理系统、智能恒电位仪、智能测试桩和阳极系统组成，以地理信息系统（GIS）为管理平台，以MySQL数据库作为系统统一的数据库，以公共无线数据通讯（GPRS）和其他有线通讯相结合的方式为数据传输手段，基于云端的阴极保护数据管理具备远程数据采集、传输、接收、显示、处理、控制、数据分析、故障分析与处理等功能，实现阴极保护数据管理的网络化、智能化，实现低成本遥测和遥控，实现对管道等被保护体保护状况的在线检测，同时可以通过远程监控方式随时监视并调整恒电位仪的工作状态，配合阴极保护在线监控专家系统进行辅助分析。
图1 阴极保护智能远程监控系统示意图2发展现状阴极保护智能远程监控系统通过GIS系统集成，数据采集分析，形成最终的集成结果。
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相亲是经销，恋爱叫直销，抛绣球招亲则为围标。
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爱情这东西，没得到可能是缺憾，不表白就会有遗憾，可是如果自不量力，就只能抱憾了。
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基于 GIS/GPRS 阴极保护远程在线监控系统简介青岛雅合科技发展有限公司20052005-11一、系统简介随着我国经济的飞速发展，能源结构得到调整，埋地管道和储罐得到飞速的发展，据资料报道，预计在未来的十年内国内将发展 10 万公里的长输管道，管道事业将成为国内国家经济发展的生命线。
储运系统的安全关系到国济民生，有关管道的技术受到各个方面的重视，相关技术也得到飞速的发展。
管道投产后，对于埋地管道以及其它辅助设施的运行，其中较为关键的是腐蚀问题。
从国内外埋地管线的事故分析来看，管道事故由于腐蚀造成的比例较大。
为了避免管道外腐蚀的发生，国内外在 90 年代以后，基本上都采取涂层加阴极保护的技术。
经过长时间运行后，管道外防腐层存在老化问题，而且在外防腐层施工和生产过程中不可避免要产生一些缺陷，因此外加电流阴极保护系统对于管道的安全稳定运行比较关键。
目前，国内外在外加电流阴极保护技术上没有太大差别，主要体现在一些细节和运行维护上。
国外在阴极保护方面发展较早，技术及管理水平具有一定的先进性。
美国环境总署曾经组织了有关的专家，建立一套阴极保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，保证不懂腐蚀防护的工程技术人员也可进行安全操作。
目前采用基于 GIS 的实时监视控制和数据采集系统作为管道的运行管理平台，如美国、英国、挪威、丹麦等国家的管道普遍使用。
可实现数据记录、设备查询、日常管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。
便于管理第 1 页共 11 页部门及时准确的了解有关的阴极保护信息，也便于具体执行人员的自检和系统阴极保护的信息积累。
国内阴极保护在认识深度、重视程度和技术管理水平等方面，处于一个快速发展时期，因此，学习国外先进管理手段和方法，建立符合国情的阴极保护远程监控系统具有现实意义。
阴极保护信息的传输方式可简单分为有线和无线两大类，其中有线通信主要包括电力载波通讯、架设光缆、电缆或租用电信电话线、 X.25、DDN、ADSL 等，而无线则包括超短波通信、微波通信、扩频通信、卫星通信 GPS、GSM 短信/GPRS 通信等。
在管道行业，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、费用高，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，以前 20 世纪九十年代，上海金山石化曾采用有线的方法实现数据的集中控制和远程传输。
随着信息技术的发展，通过公共无线数据通讯平台对类似问题的解决提供方便，容易实现仪器的定时监控和保护效果的检测。
总之，在线监视控制和数据采集系统应该结合用户具体的通讯条件，选择适当的通讯方式，只有这样，才能充分利用现有的通讯条件，降低系统整体投资。
青岛雅合科技发展有限公司结合当前公共无线数据通讯技术、数字控制技术，研发成功了基于 GIS/GPRS 阴极保护在线监控系统。
该系统是一套面向阴极保护领域的无线远程智能在线监控系统，它以地第 2 页共 11 页理信息系统（GIS）为管理平台，以 SQLSERVER 数据库作为系统统一的数据库，通过后台服务程序，完成 GIS 空间数据与遥测遥控关系数据的整合，实现了将 GIS 系统提升为在线监控系统的目标；系统以公共无线数据通讯方式（GPRS）和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了遥测和遥控，同时体现了系统的灵活性和适应性；该系统实现了对管道等被保护体保护状况的在线检测，同时可以通过远程监控方式随时监视并调整恒电位仪的工作状态，辅以辅助决策分析系统，可以使得整个阴极保护系统处于最佳的工作状态，最大限度的起到保护的作用。
系统具体工作过程为： 1）无线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，通讯协议采用TCP/IP，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。
2）恒电位仪数据传输有两种方式，一种是 GPRS 无线通讯方式，另一种是有线通讯方式。
如果用户现场具备有线通讯条件，如光纤、专线通讯等，则恒电位仪的通讯可以采用有线通讯方式实现。
以光纤通讯为例，具体传输过程是恒电位仪数据通过 RS-485 有线通讯方式传输到各站的光端机，通过 RS-485/RS-232 通讯转换器转换到光端机的V.28 通讯端口，通过用户原有光纤骨干网络传送到异地的中心机房，再通过信号转换，进入服务器，最后通过服务器中对应的第 3 页共 11 页后台服务程序完成数据处理。
魏荆线目前采用的是这种方式。
采用 GPRS 无线通讯方式，恒电位仪通过 GPRS 无线数据通讯终端，将恒电位仪数据发送到 INTERNET 网上，通讯协议采用 TCP/IP，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。
服务器端对恒电位仪的控制信号传输也通过该通道进行。
这种方式适用于没有可靠的有线通讯环境下的恒电位仪远程监控。
3）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，可以实现自动的数据接受和信息下发功能。
满足数据采集无人的要求。
4）用户通过 GIS 应用程序提供的电子地图、图表和报表，可以直观的观察到恒电位仪工作情况和管道沿线保护电位变化的情况，同时可以通过辅助决策系统，帮助用户分析强制电流阴极保护系统中相关部分故障的原因和应对措施。
该系统是针对阴极保护的特点及要求研制的，它综合了当前数字无线通讯技术、互联网技术、数字控制技术、地理信息系统技术和数据库技术，填补了国内阴极保护领域无线远程监控的空白，达到了国际先进水平。
该系统中的 GPRS 无线电位采集仪，采用 GPRS 无线通讯方式实现了低成本的无线数字通讯；采用低功耗技术及长寿命一次性电池实现了无后备电源情况下连续长时间工作，工作时间可达 3～5 年，电池更换比较简便；采用金属防水盒和橡胶灌封方式，满足了埋地工作方第 4 页共 11 页式对结构的要求；采用特殊的测试桩结构，满足了无线通讯及手工测试的要求。
该仪器填补了国内阴极保护领域无线远程检测设备的空白，达到了国际先进水平。
实现方案的示意图如图 1 所示。
阴极保护系统监控中心数据RS-485 RS-232/485 转换器INTERNET （TCP/IP）INTERNET通讯主干光纤 V.28INTERNET （TCP/IP）RS-485/232 RS-485/232 转换器转换器 RS-485 RS-485（ GP TC RS P/ IP ）G TC PRS P/ IP ）（G TC PRS P/ IP ）移动通讯基站（阴极保护智能无线电源系统测试桩阴极保护智能无线电源系统测试桩阴极保护电源系统智能无线测试桩图 1 基于 GIS/GPRS/SDH 技术阴极保护远程在线监控系统拓扑图第 5 页共 11 页（G TC PRS P/ IP ）二、系统构成说明1．管理中心服务器系统1）软件： 1套 1套 1套 1条阴极保护远程监控系统软件 Windows2000 Sever SQLSever2000绑定 1 个 Internet 静态 IP 地址的宽带接入 2）硬件： 1台服务器 2．阴保站恒电位仪系统每个阴极保护站需要配备一套阴极保护电源系统，每套阴极保护电源系统由如下设备构成： 1） 2） IHF 数控高频开关恒电位仪 YHS-1 控制柜 2台 1台恒电位仪通讯转换器视现场情况确定。
3．GPRS 无线电位采集系统每个电位采集点需要配备一套 GPRS 无线电位采集系统，每套 GPRS 无线电位采集系统由以下设备构成： 1）2） 3） GPRS 无线电位采集仪参比电极测试桩 1台 1只 1个第 6 页共 11 页三、通讯方式对比分析数字通信可简单分为有线和无线两大类。
其中有线通信主要包括电力载波通讯、架设光缆、电缆或租用电信电话线、X.25、DDN、ADSL 等，而无线则包括超短波通信、扩频通信、卫星通信、 GSM 短信/GPRS 通信等。
在石油行业，由于各管网监控点分布范围广、数量多、距离远，个别点还地处偏僻，因此架设光缆、铺设电缆难度大、费用高，向电信部门租用专用电话线又要申请很多电话线，而且有些监控点线路难以到达，况且采用电话线路时需要等待漫长的电话拨号过程，速度慢，运营成本较高，总之采用有线通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用。
与之相比，无线通信方式则显得非常灵活，它具有投资较少、建设周期短、运行维护简单、性价比高等优点。
无线通信方式主要包括：微波、超短波（230MHz）无线数传、扩频、卫星通信、GSM 数字蜂窝通信、短距离无线通信系统等，其中卫星通信由于通信费用昂贵，只在一些特殊的领域下使用，未得以普及；而扩频通信技术虽然速率高，但只能在视距范围内传输，应用也受到限制。
微波或超短波作为传输信道，存在系统易受外界干扰、通信速率低、误码率高、数据传送量不大、信号覆盖范围小等先天不足。
随着城市现代化、工业化进程的发展，微波或超短波通信方式正面临着越来越大的挑战。
目前比较可行的无线传输方案有四种：微波通讯、短距离无线通讯、GPRS 通讯、GSM 短信通讯。
四种通讯方式的比较以及各自的优缺点见下表。
第 7 页共 11 页四种无线通讯方式性能比较表微波通讯传输速率传输距离几十～几百 k 视距，需要建中继站短距离无线通讯 20K 100 米以内受地理环境限制短信(GSM) 每条 140 字节 GPRS 最高大于 100k不受限（网络覆盖范围内）受中继站及采覆盖范围集系统通讯范围限制境内基本无缝连接采用公共频微波站管理复传输费用段、无需管理杂、费用高费用实时性可靠性频率抗干扰耗电量实时在线取决于微波通讯网络质量需要向当地无委会申请资源差大非实时性高频率 315MHZ 或 433MHZ 较好小适合小数据量应用无手机月租费实时性较高高 900MH、 1800MHZ 小灵活方便 1 条/0.1 元手机月租费实时在线高 900MH、 1800MHZ 小灵活方便 1k/0.03 元抗干扰能力强适合较少站组网方式点、小数据量应用运行费用无通过比较，短信和 GPRS 方式更为适合用于阴极保护参数及保护效果的监测。