基于紫金桥组态软件的长输管线防腐系统———基于紫金桥组态软件

［编辑简介］：本系统依托紫金桥公司提供的模数转换模块、GPRS无线网络及组态软件，实现对长输管线防腐系统中分散数据的远程实时采集。文章介绍了系统背景、数据采集、网络连接与电源供给及终端服务器的特点，并给出系统工作流程示意图。［摘要］：针对长输管线防腐系统中采用外加电流阴极保护方法中涉及到的仪表与设备，紫金桥公司结合模数转换模块与GPRS无线数据传输，实现对管线电压的远程实时监控。［关键词］：紫金桥 组态软件 GPRS 长输管线
  系统背景
  天然气作为一种重要的自然资源，其在我国的分布并不均匀。因此在实际使用中大多需要经过管线的长距离传输，将其送到指定位置进行加工和生产。在输送过程中会对管线造成一定腐蚀。为了有效降低管线的腐蚀，一种做法是外加电流阴极保护法。
  外加电流阴极保护法，电化学保护法的其中一种，又叫做阴极电保护法。在外加电流阴极保护系统中，需要有一个稳定的直流电源，以提供保护电流。目前，广泛使用的有整流器和恒电位仪两种。一般，当被保护的结构物所处的工况条件（如浸水面积、水质等）基本不变或变化很小时，可以采用手动控制的整流器；但当结构物所处的工况条件经常变化时，则应采用自动控制的恒电位仪，以使结构物电位总处在最佳保护范围内。
  为了更好的了解管线电位情况，有时会在管线上一段距离设置一个电位测试桩，电位测试桩连通道管线上，用来测试管线上的实际电位。
  依据长输管线实际的使用环境，本文数据采集对象主要针对恒电位仪和管线上的电位测试桩进行。
   
  数据采集
  数据采集分为2个部分：恒电位仪的数据采集和管线测试桩的数据采集。
  1、 恒电位仪数据采集
  恒电位仪作为一种较为成熟的产品，厂家通常情况下会提供数据采集接口。这样可以直接将GPRS无线通信设备与恒电位仪进行连接，服务器在远程采集设备的数据。假使恒电位仪没有提供数据采集接口，则数据采集方式可以与电位测试桩的数据采集方式相同，参见下一小节。
  恒电位仪的参考图如下：
  
  2、 测试桩数据采集
  电位测试桩的样式可以参见下图所示（测试桩的形状可能不同，但测试原理大致相同）。
  
  通常情况下测试桩只测试一个电压值。采集过程中依据实际的电压范围选取相应的模数转换模块。本系统采集的电压范围为0.8V~1.5V DV。将模数转换模块与GPRS设备相连，就可以采集数据了。
   
  网络连接与电源供给
  由于恒电位仪的位置和测试桩的位置通常情况下都是在野外，且与中心服务器的距离较远，因此架设光纤的费用较为昂贵。本系统采用GPRS无线网络设备作为网络连接方式。
  恒电位仪由于其使用的要求，数据采集可以很容易找到电源。但是电位测试桩附近通常没有稳压电源，因此设备的供电需要使用太阳能电池板或干电池。太阳能电池板可以实现无人看守情况下的较长时间供电，但架设成本较高，且容易出现设备被盗的情况；干电池的容量有限，需要定期由人员更换，但其体积小巧，且成本较低。本系统采用干电池的方式进行设备供电。
   
  终端服务器
  为适应数据量的增加和未来数据采集的扩容，本系统在信息中心办公楼构架一台计算机服务器，用于接收站采集的所有数据。此后通过服务器上安装的紫金桥组态软件实时数据库，制作数据上传指挥系统工程，应用软件Web发布技术，在浏览器实时显示现场数据情况。
   
  采集流程图
  
  总结
  本系统依托GPRS无线网络，实现对分散数据的远程实时采集。技术人员可以更好的监控管线运行情况，为企业节省大量的维护成本。