一种恒电位仪智能化控制模块、控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种恒电位仪智能化控制模块，包括：中央处理器；继电器单元，与中央处理器连接；继电器单元包括两路继电器电路，分别用于并联在恒电位仪的电源启停开关和工作方式开关的两端，以控制电源启停开关和工作方式开关的通断；模拟量采集单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以采集阴极保护电位；模拟量输出单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，控制恒电位仪的电压输出；通讯单元，与中央处理器连接，用于与外界通信。本发明专利技术自动控制恒电位仪的电源启停、工作方式，并根据阴保桩测得的管道电位控制恒电位仪的输出信号幅度，实现管道阴极保护闭环控制，避免恒电位仪输出波动过大或过小，造成设备损坏或管道不在保护范围。

【技术实现步骤摘要】
一种恒电位仪智能化控制模块、控制系统及控制方法
本专利技术属于恒电位仪智能控制
，具体涉及一种恒电位仪智能化控制模块、控制系统及控制方法。
技术介绍
阴极保护系统广泛应用的领域为油气埋地钢制管道，阴极保护系统失效将可能导致油气钢制管道发生腐蚀而穿孔，由于油气管道输送的介质属于易燃易爆，一旦发生泄漏，往往造成财产损失和环境污染，严重的将导致人员伤亡，造成不良社会影响。现有阴极保护系统中，恒电位仪输出调节往往是通过单点的信号反馈进行调节输出的，往往被保护的结构物信号反馈点以外地方无法及时保证其受到阴极保护，从而导致阴极保护系统无法真正有效的运行。而且，阴极保护系统的恒电位仪根据单点的信号反馈进行自动调节，对其他的信号反馈多数采用人工定期进行测量后进行手动调整，人工测试的周期较长（一个月或者一个季度）。另外，目前阴极保护系统遭受外界的干扰日益严峻，从而导致现有的恒电位仪无法满足现状，并且阴极保护技术人员往往管理多套阴极保护系统，在无法实现智能化情况下，管理难度较大。现有技术中，对阴极保护系统中恒电位仪的智能监控已有相应的解决手段。例如，公开号为CN107723713A的专利文献公开了一种实时监控阴极保护系统中恒电位仪的系统，包括恒电位仪、数据采集终端、微处理器、接口模块和GPRS无线网络模块，数据采集终端包括第一信号调理模块、第一AD转换模块、磁电转换模块、第二信号调理电路、第二AD转换模块、差分变换电路、第三AD转换模块和光耦隔离模块；恒电位仪与第一信号调理模块、磁电转换模块、差分变换电路分别连接，第一信号调理模块、第一AD转换模块、微处理器、接口模块、GPRS无线网络模块依次顺序连接，磁电转换模块、第二信号调理电路、第二AD转换模块、微处理器依次顺序连接，差分变换电路、第三AD转换模块、光耦隔离模块、微处理器依次顺序连接；系统实现对运行中的恒电位仪的状态进行远程实时监控。但是，无法对恒电位仪的电源以及工作方式进行独立控制。
技术实现思路
基于现有技术中存在的上述不足，本专利技术提供一种恒电位仪智能化控制模块、控制系统及控制方法。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种恒电位仪智能化控制模块，包括：中央处理器；继电器单元，与中央处理器连接；所述继电器单元包括两路继电器电路，分别用于并联在恒电位仪的电源启停开关和工作方式开关的两端，以控制电源启停开关和工作方式开关的通断；模拟量采集单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以采集阴极保护电位；模拟量输出单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以控制恒电位仪的电压输出；通讯单元，与中央处理器连接，用于与外界通信。作为优选方案，所述通讯单元具有GPRS通信模块。本专利技术还提供一种恒电位仪智能化控制系统，包括如上方案所述的智能化控制模块，还包括管道阴极保护系统中的恒电位仪和服务器，继电器单元的两路继电器电路分别并联在恒电位仪的电源启停开关和工作方式开关的两端，模拟量采集单元与恒电位仪的阴极电位信号单元连接，模拟量输出单元与恒电位仪的电压控制单元连接，通讯单元与服务器通讯连接。作为优选方案，所述通讯单元通过GPRS模式与服务器通讯。作为优选方案，所述服务器为远程服务器。本专利技术还提供一种恒电位仪智能化控制方法，应用于如上任一方案所述的智能化控制模块，所述智能化控制方法包括以下步骤：S1、智能化控制模块上电，通过继电器单元打开恒电位仪的电源启停开关以及打开恒电位仪的工作方式开关为恒电位工作模式；S2、中央处理器通过模拟量采集单元采集恒电位仪的阴极保护电位；S3、中央处理器判断阴极保护电位是否达到预定电位值；若否，则通过模拟量输出单元控制恒电位仪的电压输出，直至阴极保护电位达到预定电位值。本专利技术还提供一种恒电位仪智能化控制方法，应用于如上任一方案所述的智能化控制系统，所述智能化控制方法包括以下步骤：S10、服务器通过智能化控制模块累积采集N次阴极保护电位，N为大于1的整数；S20、服务器将每次采集的阴极保护电位与电位上限、电位下限比较；若N次阴极保护电位均大于电位上限，则转至S30；若N次阴极保护电位均小于电位下限，则转至S40；S30、服务器向智能化控制模块发送降低输出电压命令，模拟量输出单元调低输出电压幅度，控制恒电位仪的电压输出，返回S10；S40、服务器向智能化控制模块发送升高输出电压命令，模拟量输出单元调高输出电压幅度，控制恒电位仪的电压输出，返回S10。作为优选方案，假设连续N次阴极保护电位为A1、A2、…、AN，电位上限为Vh，下限为Vl，恒电位仪原始预设电位为Vo，重新预设电位为V以调整恒电位仪的电压输出；电压输出幅度的算法，包括：假设A1、A2、…、AN中的最大值为Amax、最小值为Amin；若Amin＞Vh，则重新预设电位V=Vo×0.95，直至调整恒电位仪的输出达到Amin≥Vl、Amax≤Vh；若Amax＜Vl，则重新预设电位V=Vo×1.05，直至调整恒电位仪的输出达到Amin≥Vl、Amax≤Vh；若Amax＞Vh、Amin＜Vl，且Amax＜1.2V、相对于铜硫酸铜参比电极，则重新预设电位V=Vo×1.05，直至调整恒电位仪的输出达到Amin≥Vl；若Amax＞Vh、Amin＜Vl，且Amax＞1.2V、相对于铜硫酸铜参比电极，则发出报警信号，以待处理。作为优选方案，所述采集阴极保护电位的间隔时长相同。作为优选方案，所述N取值为5。本专利技术与现有技术相比，有益效果是：本专利技术的恒电位仪智能化控制模块，能够自动控制恒电位仪的电源启停、工作方式，并能够根据智能阴保桩测得的管道电位，控制恒电位仪的输出信号幅度，实现管道阴极保护闭环控制。智能化控制模块能够通过合理的控制程序，避免恒电位仪输出波动过大，造成设备损坏。本专利技术的恒电位仪智能化控制系统及控制方法，实现阴极保护系统中恒电位仪的智能化控制，通过被保护结构物全方位的信号反馈，实现阴极保护系统中的恒电位仪能根据被保护结构物实时反馈数据进行智能的调节输出，保证阴极保护系统的恒电位仪能实时应对外界环境的变化，从而保证阴极保护系统有效的运行，消除安全隐患。附图说明图1是本专利技术实施例的恒电位仪智能化控制系统的构架示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对照附图说明本专利技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图，并获得其他的实施方式。如图1所示，本专利技术实施例的恒电位仪智能化控制模块，包括通讯单元4、中央处理器单元5、继电器单元6、模拟量采集单元7和模拟量输出单元8，通讯单元4、继电器单元6、模拟量采集单元7和模拟量输出单元8均与中央处理器单元5连接。其中，中央处理器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒电位仪智能化控制模块，其特征在于，包括：/n中央处理器；/n继电器单元，与中央处理器连接；所述继电器单元包括两路继电器电路，分别用于并联在恒电位仪的电源启停开关和工作方式开关的两端，以控制电源启停开关和工作方式开关的通断；/n模拟量采集单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以采集阴极保护电位；/n模拟量输出单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以控制恒电位仪的电压输出；/n通讯单元，与中央处理器连接，用于与外界通信。/n

【技术特征摘要】
1.一种恒电位仪智能化控制模块，其特征在于，包括：
中央处理器；
继电器单元，与中央处理器连接；所述继电器单元包括两路继电器电路，分别用于并联在恒电位仪的电源启停开关和工作方式开关的两端，以控制电源启停开关和工作方式开关的通断；
模拟量采集单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以采集阴极保护电位；
模拟量输出单元，与中央处理器连接，用于与恒电位仪连接，以控制恒电位仪的电压输出；
通讯单元，与中央处理器连接，用于与外界通信。


2.根据权利要求1所述的一种恒电位仪智能化控制模块，其特征在于，所述通讯单元具有GPRS通信模块。


3.一种恒电位仪智能化控制系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的智能化控制模块，还包括管道阴极保护系统中的恒电位仪和服务器，继电器单元的两路继电器电路分别并联在恒电位仪的电源启停开关和工作方式开关的两端，模拟量采集单元与恒电位仪的阴极电位信号单元连接，模拟量输出单元与恒电位仪的电压控制单元连接，通讯单元与服务器通讯连接。


4.根据权利要求3所述的一种恒电位仪智能化控制系统，其特征在于，所述通讯单元通过GPRS模式与服务器通讯。


5.根据权利要求3所述的一种恒电位仪智能化控制系统，其特征在于，所述服务器为远程服务器。


6.一种恒电位仪智能化控制方法，应用于如权利要求1或2所述的智能化控制模块，其特征在于，所述智能化控制方法包括以下步骤：
S1、智能化控制模块上电，通过继电器单元打开恒电位仪的电源启停开关以及打开恒电位仪的工作方式开关为恒电位工作模式；
S2、中央处理器通过模拟量采集单元采集恒电位仪的阴极保护电位；
S3、中央处理器判断阴极保护电位是否达到预定电位值；若否，则通过模拟量输出单元控制恒电位仪的电压输出，直至阴极保护电位达到预定电位值。


7.一种恒电位仪智能化控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张响，滕卫明，杨秦敏，钱济人，解剑波，范海东，李清毅，张嵘，张国民，陈积明，周君良，丁楠，劳旦鸣，
申请(专利权)人：浙江浙能天然气运行有限公司，浙江省能源集团有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33