一種埋地管道陰極保護數據采集裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種埋地管道陰極保護數據采集裝置，屬于埋地管道保護技術領域。
【背景技術】
[0002]埋地管道包括各種輸油、輸氣以及輸水管道，絕大多數埋地管道為金屬管道。為了提高金屬管道的抗腐蝕能力，延長使用壽命，金屬管道外層一般都有防腐層。為了進一步提高防腐能力，還采用了陰極保護措施，一般是給金屬管道施加一個電壓，使金屬管道對地呈現負電位。隨著經濟的發展，地面電磁環境越來越復雜，埋地管道附近直流輸電系統，交流高壓輸電線路等建設也在飛速發展，交直流電氣化鐵路及其整流站變電所、大型工廠、交流接地體、直流接地體等可能的雜散電流干擾源，都會干擾金屬管道的陰極保護系統的工作，加快金屬管道的腐蝕速度。因此有必要實時發現埋地管道是否遭受雜散電流干擾，了解雜散電流干擾的類型、大小、具體位置等詳細情況，進而及時采取相應防護措施以避免惡化形成更嚴重的管道事故。
[0003]目前應用較多的雜散電流判斷方法是利用人工采集埋地管線測試粧處管道陰極保護電位，如果管地電位異常，則表明管道上有可能存在雜散電流干擾。陰極保護電位定期人工測量，存在測試周期長、數據量少且準確性差、不能連續采集、取點資料具有偶然性等弊端。而雜散電流干擾的程度和出現時間是不確定的，導致決策和管理失誤而造成管道安全運行不良隱患甚至事故和損失。另外，測量數據的顯示主要是字符顯示或指針讀數，缺乏直觀性，不能進行圖形化顯示，給現場應用帶來不方便。
[0004]現有技術中較為先進的埋地油氣管道陰極保護自動監測系統，可實現對溫度及管地交、直流電位的采集和存儲，但該系統無法實現對管道自腐蝕電位及管地瞬間斷電電位的測量，同時只能測量雜散電流交、直流電位而無法實現對交、直流電流相關參數的測量，使得其無法判斷雜散電流干擾程度從而采取防護措施。另外，該監測系統需要開發專用數據表來實現現場數據采集器的參數設置和數據傳輸，增加了系統的復雜性和成本。同時，該系統依靠人工分析處理數據，過于簡單化。現有的埋地管道腐蝕檢測評價系統，可實現對管道和土壤腐蝕在線檢測，但該系統仍然存在上述無法實現對交、直流電流相關參數的測量，使得其無法判斷雜散電流干擾程度而大大影響了該監控系統的可靠性和實用性，同時也極大干擾了陰極保護有效性判斷的準確度。另外該系統采用GPRS無線傳輸技術進行傳輸，存在一定的技術缺陷，如在GPRS信號無法覆蓋的地方，數據傳輸則無法實現。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是:解決現有技術中不能全面檢測埋地管道雜散電流相關參數的問題。
[0006]為實現上述的發明目的，本發明提供了一種埋地管道陰極保護數據采集裝置，包括:
[0007]控制單元、電壓檢測單元、電流檢測單元和極化探頭；
[0008]所述電壓檢測單元、所述電流檢測單元分別與所述控制單元通信連接；所述電壓檢測單元、所述電流檢測單元分別與所述極化探頭連接；所述電流檢測單元還與埋地管道連接；
[0009]所述電壓檢測單元檢測到的電壓信息傳輸至所述控制單元，所述電流檢測單元檢測到的直流和/或交流電流信息傳輸至所述控制單元，所述控制單元對接收到的電壓信息、直流和/或交流電流信息計算和處理后儲存和/或傳輸至上位機。
[0010]其中較優地，所述電流檢測單元包括直流電流采集單元和交流電流采集單元；所述直流電流采集單元和所述交流電流采集單元分別與所述控制單元通信連接；
[0011]所述直流電流采集單元和所述交流電流采集單元分別與所述極化探頭連接；
[0012]所述直流電流采集單元通過電感與所述埋地管道連接檢測埋地管道的直流電流值；所述交流電流采集單元通過電容與所述埋地管道連接檢測埋地管道的交流電流值；
[0013]所述直流電流采集單元檢測埋地管道的直流電流值并計算直流電流密度后一起傳輸至控制單元；所述交流電流采集單元檢測埋地管道的交流電流值并計算交流電流密度后一起傳輸至控制單元。
[0014]其中較優地，所述直流電流采集單元通過與埋地管道之間連接的電感檢測埋地管道的直流電流值；所述交流電流采集單元通過與埋地管道之間連接的電容檢測埋地管道的交流電流值。
[0015]其中較優地，所述直流電流采集單元和所述交流電流采集單元通過嵌入式程序編程區分檢測埋地管道的直流電流值、交流電流值。
[0016]其中較優地，所述直流電流采集單元和所述交流電流采集單元是包括電流通路電路和穩定斬波型低偏置霍爾電路的采集裝置；
[0017]所述穩定斬波型低偏置霍爾電路感測所述電流通路電路產生的磁場信息并轉換成相應的電壓信息輸出。
[0018]其中較優地，所述直流電流采集單元和所述交流電流采集單元包括ASC712芯片。
[0019]其中較優地，所述埋地管道與所述極化探頭之間還設置有繼電器，所述電壓采集單元通過所述繼電器的通斷采集埋地管道的交流電壓、管道通電電位、瞬間斷電電位、自腐電位傳輸至控制單元。
[0020]其中較優地，所述控制單元與所述電壓檢測單元集成。
[0021]其中較優地，所述控制單元與所述電壓檢測單元包括STM32F103VET6芯片。
[0022]其中較優地，還包括通訊單元、全球定位單元和防水外殼；
[0023]所述控制單元、所述電壓檢測單元、所述電流檢測單元、所述通訊單元、所述全球定位單元置于所述外殼內；
[0024]所述通信單元包括有線通訊模塊和/或無線通訊模塊，所述通信單元與所述控制單元連接；
[0025]所述全球定位單元與所述控制單元連接；
[0026]所述控制單元處理后的數據通過所述通訊單元傳輸至上位機。
[0027]本發明提供的埋地管道陰極保護數據采集裝置，通過采用測試探頭和數據采集記錄儀采集參數并回傳的方式實現管道雜散電流數據及陰極保護數據的采集、記錄和監測，保證了管道雜散電流和陰極保護測試數據的及時性、可靠性和真實性，滿足了用戶操作簡便性和易用性，進一步保證了系統的穩定性和可靠性。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明埋地管道陰極保護數據采集裝置系統結構圖；
[0029]圖2是本發明電流檢測單元一種實施方案系統結構示意圖；
[0030]圖3是本發明ACS712芯片功能原理示意圖；
[0031]圖4是本發明電流檢測單元另一種實施方案系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0033]如圖1所示，本發明提供一種埋地管道陰極保護數據采集裝置，包括:控制單元、電壓檢測單元、電流檢測單元和極化探頭；電壓檢測單元、電流檢測單元分別與控制單元通信連接；電壓檢測單元、電流檢測單元分別與極化探頭連接；電流檢測單元還與埋地管道連接；電壓檢測單元檢測到的電壓信息傳輸至控制單元，電流檢測單元檢測到的直流和/或交流電流信息傳輸至控制單元，控制單元對接收到的電壓信息、直流和/或交流電流信息計算和處理后儲存和/或傳輸至上位機。下面對本發明提供的埋地管道陰極保護數據采集裝置展開詳細的說明。
[0034]如圖2所示，在本發明的一個實施例中，電流檢測單元包括直流電流采集單元和交流電流采集單元；直流電流采集單元和交流電流采集單元分別與控制單元通信連接；直流電流采集單元和交流電流采集單元分別與極化探頭連接；直流電流采集單元通過電感與埋地管道連接檢測埋地管道的直流電流值；交流電流采集單元通過電容與埋地管道連接檢測埋地管道的交流電流值；直流電流采集單元檢測埋地管道的直流電流值并計算直流電流密度后一起傳輸至控制單元；交流電流采集單元檢測埋地管道的交流電流值并計算交流電流密度并一起傳輸至控制單元。
[0035]在實際情況下，管道中既有交流干擾電流，也由直流干擾電流。因此，在測量埋地管道的電流時電流檢測單元引出兩個支路，分別連接電容器件電路和電