基于物联网的阴极保护远程监控系统在油气管道中的应用与优势

第一作者部门：佛教Flry Energy Group Co.，Ltd. Co.，Ltd。

摘录来自“天然气和热” 2022年10月

参考的示例

李·达江。基于物联网的caturia ［j]。气体和热力，2022，42（10）：B38-B40。

1大纲

2020年，我国家的长石油管道约为15×104公里，这是国家经济发展的重要基础设施。同时，由于隐藏了埋藏的管道，因此为安全生产带来了某些风险。 “抗腐蚀层+阴极保护”是石油和天然气管道腐蚀保护的经济有效方法。其中，阴极保护是一种动态的抗腐蚀方法。随着腐蚀环境的变化，其效率可能会发生很大变化，阴极保护甚至成为破坏方法。因此，测试结果调整系统。传统的人工检查方法无法再解决高压电线和铁路运输引起的奇怪当前干扰问题。因此，迫在眉睫的阴极保护系统的实际时间监测和完整性评估。

为了应对奇怪的电流越来越严重的问题，Zhaoqing佛教RAN天然气有限公司，在管辖区安装了基于物品和管道的阴极保护远程监控系统。工厂站和管道腐蚀条件的动态分析。员工可以随时通过公共网络在任何地方控制阴极保护远程监控系统，同时收集的数据也已成为管道完整性管理的重要组成部分。

2基于物联网的阴极保护的远程监控系统

基于物联网的阴极保护远程监视系统（以下简称为阴极保护远程监视系统）由远程监视端，云服务器，数据库和PC Duanyun平台管理软件组成。远程监视端主要由电池，数据收集器，GPS模块和IoT模块组成。数据收集器收集管道真实 - 时间阴极保护数据，GPS模块收集远程监视端的位置信息，并在包装​​处理处理后通过物联网模块上传到云服务器。云服务器位于云平台上，数据库位于云服务器中。该系统将中国移动物联网OnEnet平台用作云平台。云服务器存储收到的数据，并将其存储在PC Duanyun平台管理软件调用的数据库中。 PC Duanyun平台管理软件已安装在计算机上（称为监视计算机）的Prodode Protection System Manager。经理可以通过PC Duanyun平台管理软件调用数据，并分析处理以确定管道的阴极保护状态。当管道电位在某个位置异常时，管理人员可以通过PC Duanyun平台管理软件向指定的远程监视端发出采样频率或其他说明。 IoT模块接收指令后，处理和执行数据收集器。

3远程监视侧

远程监视侧采用低功率设计。数据收集主要由连接到管道的偏振探针完成。极化探针本质上是参考电极和测试膜的集合。测试膜模拟在同一腐蚀性环境中管道上同一面积泄漏点的阴极保护状态处。管道的管道潜力和极化潜力。为了使此模拟更接近实际环境，极化探头和管道之间的距离应小于30 cm，并且偏振探头不使用包装覆盖它。远程监视端会收集常数电表或牺牲阳极输出电流，并收集管道AC响应电压以反映阴极保护系统的工作状态。

遥控器上的电路主要由数据收集电路，计算放大器电路，模量转换电路和数字控制电路组成。数据收集电路主要用于收集DC电压，电流和其他信号等信号。计算放大器电路主要放大收集的弱信号。模量转换电路主要转换集合信号的数量。控制和配置数据收集电路参数。远程监视侧安装在管道附近。太阳能电池由太阳能电池供电后，通过数据收集电路收集检测信号，并将IoT模块发送出去。

数据收集的数据处理电路处理主要是直流和通信。数据收集电缆通过数据收集电缆连接到管道，参考电极和测试膜。对于DC模拟信号，为了避免损坏数据收集电路，数据收集电路的输入端子使用高精确电阻器来划分输入信号，与此同时，当前的限制电阻被诵经。根据数据处理需求，设置适当的计算放大器放大倍数。通过计算放大器扩增直流模拟信号后，将其发送到模量转换器；数字转换器。

数据收集扩大并转换后，将数据发送到数字控制电路进行处理。参数设置数据收集电路的分离和放大倍数之后，将获得实际采样数据。数字控制电路通过物联网模块将数据传输到云服务器。

4中国移动互联网ONENET平台

中国移动互联网OnEnet平台具有低潜伏期，高合并和高性能的定时存储架构特征，可以同时支持多个远程监视终端，并且可以存储大量数据。目前，不必担心由于高收集频率而导致的数据量太大，并且还可以延长历史数据的保存时间，从而为以后的数据分析奠定了基础。中国移动互联网OnEnet平台支持多种方法和协议访问。必要时，可以在内部网络传输中使用它，以确保数据传输的安全性。

5 PC Duanyun平台管理软件

基于中国移动互联网OnEnet平台，PC Duanyun平台管理软件已开发用于部署软件来监视计算机。经理可以通过软件实时控制和数据处理。 PC Duanyun平台管理软件每天生成Excel报告。微信PDF文件通过Internet发送给管理器，并且每个月存储一个数据库文件。通过软件查看监视计算机上的地图，数据表和数据。 PC Duanyun平台管理软件管理接口如图1所示，而发送给管理员的微信文件如图2所示。

图1 PC Duanyun平台管理软件管理接口（软件屏幕截图）

图2微信文件发送给经理（软件的屏幕截图）

6远程监控的扩展监视

远程监视工作内容通常分为两种类型：常规监视和扩展监视。传统的监视内容包括阴极保护参数及其波动范围。当阴极保护系统正常工作时，这些参数是稳定的，并且波动范围很小。当管道干扰和直流管道时，这些参数将过度阈值或急剧波动。通过这些参数的更改，PC Duanyun平台管理软件可以轻松评估和警告管道的阴极保护状态，并且警告将由微信发送给经理。当常规监视发出预警信号时，可以远程控制或在现场操作上更改监视方法以输入扩展监视。目前，埋入的管道主要是由于DC接地的接地极和高压DC传输系统的干扰，这对阴极保护系统的工作状态具有不同的影响。扩展的监视是监视不同的干扰类别。

DC消息当前干扰

典型直流和奇怪电流的干扰来源是由DC功率提供动力的铁路运输（地铁，轻轨等）。铁路运输操作时间的干扰很常见，并且在夜间铁路运输维护期间的干扰消失。根据国家标准，对DC消息的监视和当前干扰需要连续监测超过24小时。如果白天发生明显的波动，并且在白天消失，则夜间波动消失，您可以判断这是直流混合电流干扰，然后根据波动范围采取相应的放电措施。

②交换偏见电流干扰

交换电流的干扰主要发生在管道或具有高压传输线的平行或交叉电路线中。随着公共管道走廊上铺设的管道的增加，这种危害增加了。当发现管道之内的AC响应电压的平均值（管道的平均值大于4 V）时，发出早期警告。此时，应根据国家的远程监视终端更改远程监视终端标准标准，连续监视大于1小时，并根据监视结果进行相应的度量。有必要指出的是，如果流感响应电压大于15V。目前，凌乱的电流干扰不仅会损害管道，而且威胁着附近人员的安全，并且必须及时采取排除措施。

③高压直流传输系统接地杆干扰

地面极点干扰是近年来使用高压直流传输系统所产生的一种新形式的干扰形式。在工作期间，传输系统不可避免地存在于单杆电路运营期间。当接地杆作为传输系统的正电极运行时，在近连接地面的极端电流（称为近端）将从腐蚀层的损坏流向管道，管道流出遥控地面腐蚀层损坏的管道（称为遥控端）。成为干扰阴极区域和阳极区域。相反，当接地杆作为电力传输系统的负电极操作时，电流方向发生变化，近端端将变成阳极区域，远端变成阴极区域。

高压直流传输系统的地面极很大，并且干扰使管道的潜力大大超过了很长时间的标准，从而导致大量阳极区域的当前损失。性和土地 - 进入电流是完全随机的，因此在地面管道中设置无人高频长 - 距离监测点非常紧密 - 端管道是完全必要的。监测间隔应小于接地极干扰的持续时间。它可以通过测试膜的偏移，电流密度和测试速率来确定接地极的程度。

7 Caturia保护性远程监控系统的使用效果

腐蚀速率检测是一种直接检测阴极保护作用的方法。它可以直接反映在各种干扰下埋入管道的真实腐蚀状态。在具有不合格的阴极保护的工厂车站的埋入管道采用了阴极保护远程监测系统之后，腐蚀速率下降到相关标准以下，低于相关标准的要求，效果很好。