監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統的制作方法

本發明涉及陽極地床技術領域，尤其是涉及監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統。

背景技術：

陽極地床是陰極保護系統中的主要設施，陰極保護效果的好壞主要取決于陽極地床，陽極地床發生的陰極電流越好、輻射面積越大，陰極保護效果越好。在區域性陰極保護系統中，均是以多組形式的布設陽極地床，以其達到較好的陰極保護效果。

區域性陰極保護，是由電源、恒電位儀、陽極地床、陰極保護構筑物構成一個區域陰極保護系統。在一個區域陰極保護系統中，一般包括一套電源、一用一備兩臺恒電位儀和三組以上陽極地床。陽極地床布設在陰極保護構筑物的區域范圍之內，一般都是選擇荒草地、潮濕度大、無人觀顧的地方。但是，現有技術中存在很多不足，第一，區域陰極保護都是多組陽極地床并聯輸出，分別輸出到每組陽極地床的電流需要靠管理人員用專用儀表到現場測量，既不方便，難度也很大。第二，陽極地床都是布設在野外潮濕的地方，是由陽極電纜連接，經常遭遇破壞、丟失。而且有一、兩組陽極地床破壞丟失，從恒電位儀上也反映不出來，遭遇破壞丟失的現象根本不能及發現，破壞丟失久了嚴重影響陰極保護效果。第三，增加人員對陽極地床定期進行巡查工作量較大，巡查也較困難，而且也較難及時發現問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明的目的在于提供監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統，通過分流監控管理可以提高電流量的直觀性，減輕管理難度和工作量，節省維護費用，提高陰極保護效果。

第一方面，本發明實施例提供了一種監控管理裝置，其中，所述裝置包括：防護保護系統、控制系統、電流分流系統、信號采集傳輸系統和電流輸出控制端；

所述防護保護系統、所述控制系統、所述電流分流系統和所述電流輸出控制端依次相連，所述信號采集傳輸系統與所述電流分流系統相連；

所述防護保護系統，用于輸入第一電流，并在所述第一電流存在電涌的情況下進行浪涌保護，輸出第二電流；

所述控制系統，用于根據陽極地床數量控制所述第二電流進行分流，得到與所述陽極地床數量相對應的第三電流；

所述電流分流系統，用于分別對所述第三電流進行分流傳輸以及信號采集，得到電流信號；

所述信號采集傳輸系統，用于對所述電流信號進行匯集處理，生成數字電流值信號和報警信號；

所述電流輸出控制端，用于分流輸入所述第三電流，對所述第三電流進行電流量輸出控制，并分流輸出第四電流。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述防護保護系統包括相互連接的整流輸出器和斷電保護器；

所述整流輸出器，用于輸入所述第一電流；

所述斷電保護器，用于在所述第一電流存在電涌的情況下進行浪涌保護，輸出所述第二電流。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述控制系統包括匯流端子、電流匯流器和分流端子；

所述匯流端子的一端與所述防護保護系統相連，所述匯流端子的另一端依次與所述電流匯流器和所述分流端子相連；

所述匯流端子，用于將所述第二電流傳輸至所述電流匯流器；

所述電流匯流器，用于根據所述陽極地床數量控制所述第二電流進行分流，得到與所述陽極地床數量相對應的所述第三電流；

所述分流端子，用于采用分流方式將所述第三電流進行分流輸出，以及對所述陽極地床數量進行調整。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述電流分流系統包括多個電流分流器；

所述電流分流器的一端與所述控制系統相連，所述電流分流器的另一端分別與所述信號采集傳輸系統和所述電流輸出控制端相連；

所述電流分流器，用于分別對所述第三電流進行分流傳輸以及信號采集，得到所述電流信號。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述信號采集傳輸系統包括信號匯集器、繼電器、斷電控制器、電流顯示器和報警器；

所述信號匯集器的一端與電流分流器相連，所述信號匯集器的另一端分別與多個所述繼電器的一端和多個所述電流顯示器相連，多個所述繼電器的另一端分別與所述斷電控制器的一端相連，所述斷電控制器的另一端與所述報警器相連；

所述信號匯集器，用于將所述電流信號進行匯集并分配給對應的所述電流顯示器和所述繼電器；

所述電流顯示器，用于對所述電流信號進行處理，生成并展示所述數字電流值信號；

所述繼電器，用于判斷所述電流信號是否滿足報警閾值，并在滿足所述報警閾值的情況下進行閉合，接通與所述斷電控制器之間的連接；

所述斷電控制器，用于建立與所述報警器之間的導通關系；

所述報警器，用于根據所述電流信號生成所述報警信號。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述電流輸出控制端包括輸入端子、電流量控制器和輸出端子；

所述輸入端子的一端與電流分流器相連，所述輸入端子的另一端依次與所述電流量控制器和所述輸出端子相連；

所述輸入端子，用于通過與所述電流分流器匹配連接，分流輸入所述第三電流；

所述電流量控制器，用于對所述第三電流進行電流量輸出控制，輸出所述第四電流；

所述輸出端子，用于分流輸出所述第四電流。

結合第一方面的第四種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，所述信號采集傳輸系統還包括信號遠程傳輸器；

所述信號遠程傳輸器，與所述信號匯集器相連，用于將所述數字電流值信號和所述報警信號進行遠程傳監護管理。

結合第一方面的第五種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，所述電流量控制器包括貴金屬片和變阻器。

第二方面，本發明實施例還提供一種陽極地床電流分流監控管理系統，其中，包括電源、恒電位儀和陽極地床，以及包括如權利要求1～8任一項所述的監控管理裝置，所述監控管理裝置包括防護保護系統、控制系統、電流分流系統、信號采集傳輸系統和電流輸出控制端；

所述電源分別與所述恒電位儀和所述信號采集傳輸系統相連，所述恒電位儀依次與所述防護保護系統、所述控制系統、所述電流分流系統、所述電流輸出控制端和所述陽極地床相連；

所述電源，用于提供直流電流；

所述恒電位儀，用于對所述直流電流進行控制與調節并輸出第一電流；

所述監控管理系統，用于對所述第一電流進行分流監控管理，并分流輸出第四電流；

所述陽極地床，用于將所述第四電流導出形成陰極保護區。

結合第二方面，本發明實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述陽極地床數量為至少三組。

本發明實施例帶來了以下有益效果：本發明提供的監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統，包括依次相連的電源、恒電位儀、防護保護系統、控制系統、電流分流系統、電流輸出控制端和陽極地床，還包括與電流分流系統相連的信號采集傳輸系統。電源提供直流電流，恒電位儀對直流電流進行控制與調節并輸出第一電流，防護保護系統在第一電流存在電涌的情況下進行浪涌保護，輸出第二電流，控制系統根據陽極地床數量控制第二電流進行分流，得到與陽極地床數量相對應的第三電流，電流分流系統分別對第三電流進行分流傳輸以及信號采集，得到電流信號，信號采集傳輸系統對電流信號進行匯集處理，生成數字電流值信號和報警信號，電流輸出控制端對第三電流進行電流量輸出控制，并分流輸出第四電流，陽極地床將第四電流導出形成陰極保護區。本發明可以提高電流量的直觀性，減輕管理難度和工作量，節省維護費用，提高陰極保護效果。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例一提供的陽極地床電流分流監控管理系統示意圖；

圖2為本發明實施例二提供的防護保護系統示意圖；

圖3為本發明實施例三提供的控制系統示意圖；

圖4為本發明實施例四提供的電流分流系統示意圖；

圖5為本發明實施例五提供的信號采集傳輸系統示意圖；

圖6為本發明實施例六提供的電流輸出控制端示意圖。

圖標：

100-電源；200-恒電位儀；300-監控管理裝置；310-防護保護系統；311-整流輸出器；312-斷電保護器；320-控制系統；321-匯流端子；322-電流匯流器；323-分流端子；330-電流分流系統；331-電流分流器；340-信號采集傳輸系統；341-信號匯集器；342-電流顯示器；343-繼電器；344-斷電控制器；345-報警器；346-信號遠程傳輸器；350-電流輸出控制端；351-輸入端子；352-電流量控制器；353-輸出端子；400-陽極地床。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

區域性陰極保護，是由電源、恒電位儀、陽極地床、陰極保護構筑物構成一個區域陰極保護系統。現有技術中存在很多不足，第一，區域陰極保護都是多組陽極地床并聯輸出，分別輸出到每組陽極地床的電流需要靠管理人員用專用儀表到現場測量，既不方便，難度也很大。第二，陽極地床都是布設在野外潮濕的地方，是由陽極電纜連接，經常遭遇破壞、丟失。而且有一、兩組陽極地床破壞丟失，從恒電位儀上也反映不出來，遭遇破壞丟失的現象根本不能及發現，破壞丟失久了嚴重影響陰極保護效果。第三，增加人員對陽極地床定期進行巡查工作量較大，巡查也較困難，而且也較難及時發現問題。

基于此，本發明實施例提供的監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統，可以通過分流監控管理可以提高電流量的直觀性，減輕管理難度和工作量，節省維護費用，提高陰極保護效果。

為便于對本實施例進行理解，首先對本發明實施例所公開的一種陽極地床電流分流監控管理系統進行詳細介紹。

實施例一：

圖1為本發明實施例一提供的陽極地床電流分流監控管理系統示意圖。

參照圖1，陽極地床400電流分流監控管理系統包括電源100、恒電位儀200和陽極地床400，以及還包括監控管理裝置300，監控管理裝置300包括防護保護系統310、控制系統320、電流分流系統330、信號采集傳輸系統340和電流輸出控制端350。電源100分別與恒電位儀200和信號采集傳輸系統340相連，恒電位儀200依次與防護保護系統310、控制系統320、電流分流系統330、電流輸出控制端350和陽極地床400相連，信號采集傳輸系統340與電流分流系統330相連。

一般情況下，電源100設置為一套，用于提供直流電流；恒電位儀200設置為一主用一備用兩臺，具有恒電位、恒電流功能，用于對直流電流進行控制與調節并恒定輸出第一電流；監控管理系統，用于對第一電流進行分流監控管理，并分流輸出第四電流；陽極地床400設置為至少三組，每組陽極地床400設陽極12至20支不等，采用淺埋式布設在陰極保護構筑物的區域范圍之內，用于將發生的第四電流導出形成陰極保護區，即陽極地床400發生的陰極電流通過土壤介質輻射傳導至區域陰極保護構筑物上，當有電流輸出時對構筑物形成防腐蝕保護。

另外，監控管理裝置300中，防護保護系統310，用于輸入來自恒電位儀200的第一電流，并在第一電流存在電涌的情況下進行浪涌保護，輸出穩定的第二電流。控制系統320，用于根據陽極地床400數量控制第二電流進行分流，得到與陽極地床400數量相對應的第三電流。電流分流系統330，用于分別對第三電流進行分流傳輸以及信號采集，得到電流信號。信號采集傳輸系統340，用于對電流信號進行匯集處理，生成數字電流值信號和報警信號。電流輸出控制端350，用于分流輸入第三電流，對第三電流進行電流量輸出控制，并分流輸出第四電流。第四電流經陽極地床400導出形成陰極保護區。

實施例二：

圖2為本發明實施例二提供的防護保護系統示意圖。

電源100通過導線直接給恒電位儀200加電，恒電位儀200由導線連接防護保護系統310。防護保護系統310是為防雷擊、燒壞儀器而設計，設置有整流輸出器311和斷電保護器312。

整流輸出器311，用于輸入第一電流；斷電保護器312，用于在第一電流存在電涌的情況下進行浪涌保護，輸出第二電流。

具體的，在正常使用時，恒電位儀200啟動有電流輸出時，整流輸出器311導通運行，電流通過整流輸出器311輸出；當遇有雷電電流涌時斷電保護器312導通工作，將雷電導入大地防止電擊事故。

實施例三：

圖3為本發明實施例三提供的控制系統示意圖。

控制系統320與防護保護系統310由導線直連。控制系統320包括匯流端子321、電流匯流器322和分流端子323。匯流端子321的一端與防護保護系統310相連，匯流端子321的另一端依次與電流匯流器322和分流端子323相連。

匯流端子321，用于將第二電流傳輸至電流匯流器322；電流匯流器322，用于根據陽極地床400數量控制第二電流進行分流，得到與陽極地床400數量相對應的第三電流；分流端子323，用于采用分流方式將第三電流進行分流輸出，以及對陽極地床400數量進行調整。

具體的，防護保護系統310輸出的第二電流經匯流端子321輸入電流匯流器322，再經電流匯流器322根據陽極地床400數量控制第二電流進行分流，將分流得到的第三電流經分流端子323分流輸出；分流端子323可以隨時調整陽極地床400數量(組數)，當現場有新增的陽極地床400時可以直接連上，不需停機連接，當有某組陽極地床400發生問題報警時可以直接停用該組，不用停恒電位儀200。

實施例四：

圖4為本發明實施例四提供的電流分流系統示意圖。

電流分流系統330通過導線與分流端子323直連，電流分流系統330包括多個電流分流器331，電流分流器331的數量根據陽極地床400的組數定制，一組陽極地床400對應一個電流分流器331。每個電流分流器331上分別設有一個信號采集傳輸端口和一個電流輸出端口，信號采集傳輸端口用導線連接于信號采集傳輸系統340，電流輸出端口用輸導線連接于電流輸出控制端350。

每個電流分流器331，用于分別對對應的第三電流進行分流傳輸以及信號采集，得到電流信號。電流信號也為多個，分別對應著每一支第三電流。

實施例五：

圖5為本發明實施例五提供的信號采集傳輸系統示意圖。

信號采集傳輸系統340與電流分流系統330由信號傳輸導線連接，信號采集傳輸系統340包括信號匯集器341、繼電器343、斷電控制器344、電流顯示器342和報警器345。

信號匯集器341的一端與多個電流分流器331相連，信號匯集器341的另一端分別與多個繼電器343的一端和多個電流顯示器342相連，多個繼電器343的另一端分別與斷電控制器344的一端相連，斷電控制器344的另一端與報警器345相連。

信號匯集器341，用于將電流信號進行匯集并分配給對應的電流顯示器342和繼電器343；電流顯示器342，用于對電流信號進行處理，生成并展示數字電流值信號；繼電器343，用于判斷電流信號是否滿足報警閾值，并在滿足報警閾值的情況下進行閉合，接通與斷電控制器344之間的連接；斷電控制器344，用于建立與報警器345之間的導通關系；報警器345，用于根據電流信號生成報警信號。

另外，信號采集傳輸系統340還包括信號遠程傳輸器346。信號遠程傳輸器346為備用，與信號匯集器341相連，用于將數字電流值信號和報警信號進行遠程傳監護管理。

具體的，每一組陽極地床400的信號分別連接一個電流顯示器342，當陽極地床400有電流輸出時，信號匯集器341導通，將電流分流系統330采集的電流信號傳輸到電流顯示器342中。當電流顯示器342采用數字顯示器時需要外加電才能顯示數字電流值信號；當電流顯示器342采用指針顯示器時直接顯示數字電流值信號，不需要外加電。信號匯集器341用導線連接于繼電器343，每一組流經陽極地床400的電流分別連接于一個繼電器343，通過繼電器343再連接到斷電控制器344上，繼電器343和斷電控制器344分別連接外接電源才能工作。報警閾值為1，當采集的電流信號大于1時，繼電器343工作，斷電控制器344分開；當采集的電流信號小于1時，斷電控制器344閉合以導通報警器345，發出報警信號。信號遠程傳輸器346分別與信號匯集器341和電源100連接，信號遠程傳輸器346設有232、485兩個傳輸端口，可以將采集處理后的數字電流值信號和報警信號遠傳至值班室或管理中心，實現對陽極地床400的遠程傳監護管理。

實施例六：

圖6為本發明實施例六提供的電流輸出控制端示意圖。

電流輸出控制端350包括輸入端子351、電流量控制器352和輸出端子353，其中，電流量控制器352為貴金屬片和變阻器，變阻器為備用。

輸入端子351的一端與電流分流器331相連，輸入端子351的另一端依次與貴金屬片和輸出端子353相連，輸出端子353與陽極地床400的陽極電纜連接。

輸入端子351，用于通過與電流分流器331匹配連接，分流輸入第三電流；電流量控制器352，用于對第三電流進行電流量輸出控制，輸出第四電流；輸出端子353，用于分流輸出第四電流。

具體的，當某一組陽極地床400電流過高(高低值視現場情況決定)、貴金屬片無法再控制時，將變阻器跨接，其中變阻器一端接輸入端子351，另一端接輸出端子353，拆下金屬片不能同用，通過變阻器的滑動對第三電流進行電流量輸出控制。輸入端子351、貴金屬片和輸出端子353的數量均與陽極地床400的組數相對應。

綜上可知，監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統，主要是由電流分流器將籠統輸出到陽極地床的電流進行分流輸出，再由電流分流器將輸出到每組陽極地床的電流就地分別顯示出來，同時并由電流分流器的電流信號實現陽極地床的故障報警，由貴金屬片對陽極地床的電流進行控制，實現對陽極地床的監控管理。

現有技術沒有對陽極地床實施的監控管理措施。多年來，在區域陰極保護系統，恒電位儀輸出的電流，都是籠統的、直通式的、從恒電位儀直接到組陽極地床，沒有分流監控管理。對陽極地床的狀況，主要人工定期巡查、現場測試。本申請彌補區域陰極保護系統的缺陷，能使分輸到每組陽極地床的電流量有了量化的直觀。由電流顯示器在線記錄每組陽極地床的運行狀態，不用再到巡查、測試等，減輕管理難度和工作量，當陽極地床發生問題時報警器還能及時提示給管理人員，減少陽極地床遭遇破壞丟失機率，節省維護費用，提高陰極保護效果與管理水平。

本發明提供的監控管理裝置和陽極地床電流分流監控管理系統，包括依次相連的電源、恒電位儀、防護保護系統、控制系統、電流分流系統、電流輸出控制端和陽極地床，還包括與電流分流系統相連的信號采集傳輸系統。電源提供直流電流，恒電位儀對直流電流進行控制與調節并輸出第一電流，防護保護系統在第一電流存在電涌的情況下進行浪涌保護，輸出第二電流，控制系統根據陽極地床數量控制第二電流進行分流，得到與陽極地床數量相對應的第三電流，電流分流系統分別對第三電流進行分流傳輸以及信號采集，得到電流信號，信號采集傳輸系統對電流信號進行匯集處理，生成數字電流值信號和報警信號，電流輸出控制端對第三電流進行電流量輸出控制，并分流輸出第四電流，陽極地床將第四電流導出形成陰極保護區。本發明可以提高電流量的直觀性，減輕管理難度和工作量，節省維護費用，提高陰極保護效果。

除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件的相對數字表達式和數值并不限制本發明的范圍。

另外，在本發明實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統、裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統、裝置和方法，可以通過其它的方式實現。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，又例如，多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特征可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些通信接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。

另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現并作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個處理器可執行的非易失的計算機可讀取存儲介質中。基于這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟件產品的形式體現出來，該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom，read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。

最后應說明的是：以上所述實施例，僅為本發明的具體實施方式，用以說明本發明的技術方案，而非對其限制，本發明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明實施例技術方案的精神和范圍，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應所述以權利要求的保護范圍為準。