System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种自动采集断电电位的装置及方法制造方法及图纸_技高网

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一种自动采集断电电位的装置及方法制造方法及图纸

技术编号：43315525 阅读：5 留言：0更新日期：2024-11-15 20:17

本发明专利技术属于管道保护技术领域，公开了一种自动采集断电电位的装置及方法，其中，自动采集断电电位的装置将通断模块、电位采集模块和数据分析处理模块进行集成，可对管道连接线、参比电极和试片进行导通和断开，采集管道阴极保护系统的电位数据，对采集到的电位数据和来自阴极保护智能管理平台的参数进行分析和处理，最终准确、及时地找到断电电位，实现断电电位自动采集。自动采集断电电位的方法利用通电电位采集配置的极化探头和试片，将装置与试片通断法测量断电电位或恒电位仪通断法测量断电电位相结合，可解决现有的断电电位采集技术获得的断电电位数据不准确且实时性差的问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及管道保护，具体而言，涉及一种自动采集断电电位的装置及方法。

技术介绍

1、在管道阴极保护系统中，阴极保护电流从土壤流过时会产生电压降，在常规的通电点位采集时一般都包含有电压降。由于电压降的不确定性，使得采集到的通电电位不能用于准确地判断阴极保护系统是否达到保护管道的要求，故常用断电电位来判断阴极保护系统是否达到保护管道的要求。

2、断电电位即断电瞬间测定的构筑物对电解质的电位，在数值上等于管道的极化点位。

3、采集断电电位时，为了消除电压降，需要断开与管线相连的所有电源。对强制电流的阴极保护系统而言，想要测得断电电位需要在恒电位仪端安装gps授时设备，使得恒电位仪与各断电电位采集点的设备在时间上保持一致，以确保断电电位数据的准确性。若仅采集某处或局部的断电电位时，在不关闭恒电位仪输出的情况下，需要人工到现场去断开采集点管道与其他电源、设备之间的连接，操作起来十分麻烦。另外，人工采集断电电位时通常使用万用表，而万用表采集到的数据精度受人操作的影响角度，导致采集到的断电电位数据不准确。

4、有鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是：通过现有的断电电位采集技术获得的断电电位数据不准确且实时性差。目的在于提供一种自动采集断电电位的装置及方法，充分利用通电电位采集配置的极化探头和试片，采用试片通断法或恒电位仪通断法测量管道阴极保护系统的断电电位，以此代替传统的人工现场采集方式，实现及时、准确地找到断电电位。</p>

2、本专利技术通过下述技术方案实现：

3、一方面，本专利技术提供一种自动采集断电电位的装置，包括通断模块，用于对管道连接线、参比电极和试片进行导通和断开；电位采集模块，用于根据所述通断模块的通断状态采集管道阴极保护系统的电位数据；数据分析处理模块，用于对采集到的电位数据和来自阴极保护智能管理平台的参数进行分析和处理，找到断电电位。

4、进一步的，所述电位采集模块包括电位采集电路，所述电位采集电路包括放大器u1a、放大器u2a、放大器u3a、放大器u5a、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和控制芯片；电阻r1的一端连接放大器u1a的反向端，电阻r1的另一端连接放大器u2a的反向端；电阻r2与电阻r4串联后，一端连接放大器u1a的反向端，另一端连接放大器u3a的反向端；电阻r3与电阻r5串联后，一端连接放大器u2a的反向端，另一端连接放大器u3a的同向端；放大器u1a的同向端连接采集点，放大器u1a的输出端连接在电r2和电阻r4之间；放大器u2a的同向端连接参考点，放大器u2a的输出端连接在电阻r3和电阻r5之间；放大器u3a的输出端连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接控制芯片；电阻r7的一端连接放大器u3a的方向端，电阻r7的另一端连接在放大u3a的输出端与电阻r8之间；电阻r9与电阻r10串联后，一端接地，另一端连接电源；放大器u5a的正向端连接在电阻r9和电阻r10之间，放大器u5a的反向端与电阻r6连接后接入放大器u3a的正向端，放大器u5a的输出端连接在电阻r6和放大器u5a的反向端之间。

5、进一步的，所述自动采集断电电位的装置还包括预警模块，用于在采集到断电电位数据、通电电位数据、自然电位数据和交流干扰数据，以及出现设备异常时，自动上报预警数据到阴极保护智能管理平台。

6、进一步的，所述自动采集断电电位的装置还包括数据处理模块，用于对采集的电位数据通过dedup技术进行打包，将打包后的数据基于霍夫曼算法进行压缩，将压缩后的数据通过曼切斯特码编码后发送给数据分析处理模块；数据处理模块还用于对接收到的数据进行解码、解压和拆包。通讯模组，用于向阴极保护智能管理平台上报数据并接收阴极保护智能管理平台下发的参数；存储模块，用于对采集到的电位数据和未上报的数据进行存储；蓝牙模块，用于通过蓝牙方式向控制模块设置参数；电源模块，用于为装置供电；gps模块，用于自动校时和采集gps经纬度数据；控制模块，用于执行信息处理、程序运行、处理指令以及控制各功能模块工作；通讯模组、存储模块、蓝牙模块、电源模块、gps模块、通断模块、电位采集模块和数据分析处理模块分别与控制模块连接，数据分析处理模块、预警模块和通讯模组依次连接，通讯模组与阴极保护智能管理平台通讯连接。

7、另一方面，本专利技术提供一种自动采集断电电位的方法，基于上述断电电位自动采集装置，包括以下步骤：s1：将试片与管道通过断电电位自动采集装置连接，极化t1时长后断开试片与管道之间的连接；s2：在断开试片与管道之间的连接后的t2时长内，利用断电电位自动采集装置采集试片的多个断电电位数据，根据多个断电电位数据获取断电电位均值；s3：重复执行s2多次，得到多个断电电位均值；s4：比较多个断电电位均值，若任意两个断电电位均值之间的变化量小于等于预设变化量阈值，则完成断电电位采集；否则，返回s2。

8、进一步的，s1之前还包括以下步骤：将试片埋设在靠近管道测试桩的位置；在试片上方放置参比管，将参比管的一端置于地面以上；将试片上方的土壤填满压实；将参比电机置于参比管内，并将参比管内用土壤填满压实。

9、进一步的，将参比管内用土壤填满压实之后包括以下步骤：向参比管内浇清水润湿土壤。

10、再一方面，本专利技术提供另一种自动采集断电电位的方法，基于上述断电电位自动采集装置，包括以下步骤：s1：利用断电电位自动采集装置连续采集管道与参比电极之间的电位数据；s2：控制恒电位仪以通12秒断3秒为周期连续输出多组电流，利用断电电位自动采集装置连续采集对应的多组电位数据；s3：对采集的多组电位数据进行分析，找到断电电位。

11、进一步的，s1之前包括以下步骤：采用远程控制或定时启动的方式启动断电电位自动采集装置；s2之前包括以下步骤：采用远程控制的方式将恒电位仪切换到“通断测试状态”，或采用人工控制的方式间隔地多次断开恒电位仪的输出。

12、进一步的，s3之后包括以下步骤：关闭断电电位自动采集装置的高速采集模式，并将恒电位仪切换至正常保护状态。

13、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、将通断模块、电位采集模块和数据分析处理模块集成为一套自动采集阴极保护系统断电电位的装置，可对管道连接线、参比电极和试片进行导通和断开，采集管道阴极保护系统的电位数据，对采集到的电位数据和来自阴极保护智能管理平台的参数进行分析和处理，最终准确、及时地找到断电电位，实现断电电位自动采集全过程的集成和系统运行状态预警。相较于传统的人工现场采集方式而言，自动采集断点电路的方式缩短了时间，且对管道阴极保护系统的影响更小，同时避免了数据采集记录误报、虚报等问题。2、充分利用通电电位采集配置的极化探头和试片，一方面将本装置与试片通断法测量断电电位相结合，采集得到的电位数据具有高阻抗、高精度和高时效的特点；另一方面，将本装置与恒电位仪通断法测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自动采集断电电位的装置，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种自动采集断电电位的装置，其特征在于，所述电位采集模块包括电位采集电路，所述电位采集电路包括放大器U1A、放大器U2A、放大器U3A、放大器U5A、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和控制芯片；电阻R1的一端连接放大器U1A的反向端，电阻R1的另一端连接放大器U2A的反向端；电阻R2与电阻R4串联后，一端连接放大器U1A的反向端，另一端连接放大器U3A的反向端；电阻R3与电阻R5串联后，一端连接放大器U2A的反向端，另一端连接放大器U3A的同向端；放大器U1A的同向端连接采集点，放大器U1A的输出端连接在电R2和电阻R4之间；放大器U2A的同向端连接参考点，放大器U2A的输出端连接在电阻R3和电阻R5之间；放大器U3A的输出端连接电阻R8的一端，电阻R8的另一端连接控制芯片；电阻R7的一端连接放大器U3A的方向端，电阻R7的另一端连接在放大U3A的输出端与电阻R8之间；电阻R9与电阻R10串联后，一端接地，另一端连接电源；放大器

3.根据权利要求1所述的一种自动采集断电电位的装置，其特征在于，还包括预警模块，用于在采集到断电电位数据、通电电位数据、自然电位数据和交流干扰数据，以及出现设备异常时，自动上报预警数据到阴极保护智能管理平台。

4.根据权利要求3所述的一种自动采集断电电位的装置，其特征在于，还包括

5.一种自动采集断电电位的方法，其特征在于，基于权利要求1-4中任一所述的断电电位自动采集装置，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种自动采集断电电位的方法，其特征在于，S1之前还包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种自动采集断电电位的方法，其特征在于，将参比管内用土壤填满压实之后包括以下步骤：向参比管内浇清水润湿土壤。

8.一种自动采集断电电位的方法，其特征在于，基于权利要求1-4中任一所述的断电电位自动采集装置，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种自动采集断电电位的方法，其特征在于，

10.根据权利要求8或9所述的一种自动采集断电电位的方法，其特征在于，S3之后包括以下步骤：关闭断电电位自动采集装置的高速采集模式，并将恒电位仪切换至正常保护状态。

...

【技术特征摘要】

1.一种自动采集断电电位的装置，其特征在于，包括

2.根据权利要求1所述的一种自动采集断电电位的装置，其特征在于，所述电位采集模块包括电位采集电路，所述电位采集电路包括放大器u1a、放大器u2a、放大器u3a、放大器u5a、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和控制芯片；电阻r1的一端连接放大器u1a的反向端，电阻r1的另一端连接放大器u2a的反向端；电阻r2与电阻r4串联后，一端连接放大器u1a的反向端，另一端连接放大器u3a的反向端；电阻r3与电阻r5串联后，一端连接放大器u2a的反向端，另一端连接放大器u3a的同向端；放大器u1a的同向端连接采集点，放大器u1a的输出端连接在电r2和电阻r4之间；放大器u2a的同向端连接参考点，放大器u2a的输出端连接在电阻r3和电阻r5之间；放大器u3a的输出端连接电阻r8的一端，电阻r8的另一端连接控制芯片；电阻r7的一端连接放大器u3a的方向端，电阻r7的另一端连接在放大u3a的输出端与电阻r8之间；电阻r9与电阻r10串联后，一端接地，另一端连接电源；放大器u5a的正向端连接在电阻r9和电阻r10之间，放大器u5a的反向端与电阻r6连接后接入放大器u3a的正向端，放大器u5...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏太武，胡顺源，陈熙，张少雄，陈敬东，王峰，陈墨，王飞，张炜，牟洪陶，李理，唐柳怡，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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