[实用新型]基于同步授时的牺牲阳极状态监测系统

说明书

本实用新型属于地下管道防护技术领域，具体涉及一种基于同步授时的牺牲阳极状态监测系统，包括若干监测装置与若干牺牲阳极，牺牲阳极与监测装置一一对应；每一牺牲阳极均与管道连接，每一牺牲阳极还通过其对应的监测装置与管道连接；每一监测装置均包括卫星授时与通讯模块、数据检测模块、信息处理模块、执行模块、电源模块以及参比电极；执行模块用于控制牺牲阳极的开断，数据检测模块根据牺牲阳极的开断检测开路电位、通路电位以及输出电流；卫星授时与通讯模块用于所有监测装置的同步授时以及数据传输。本实用新型对牺牲阳极长期状态进行监测并同一时间获取所有牺牲阳极的状态参数，保证获得信息的同步性与精准性。

技术领域

本实用新型属于地下管道防护技术领域，具体涉及一种基于同步授时的牺牲阳极状态监测系统。

背景技术

刨除地面沉降、野蛮施工、地面重力增加等外力因素，造成油气管道泄漏的最主要问题就是杂散电流腐蚀。杂散电流腐蚀主要分为两种，一种是由于金属材质的燃气管线需要穿越不同类型的地质，沿线土壤透气性等物理化学参数有较大变化，导致管段两端存在明显的电位差二产生杂散电流，造成电化学腐蚀；另一种杂散电流腐蚀主要是因为附近的高压输电线路、地铁、地下电力、电信管道因运行或漏电所产生的入地电流电流以管线作为回流通路而在管道中产生杂散电流，导致电流流出点的局部电化学腐蚀。因此，管道通常会采用阴极保护措施。

阴极保护就是利用外加手段迫使被保护金属表面成为阴极，以达到抑制腐蚀的目的。阴极保护技术根据保护电流的供给方式可分为牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法。所谓牺牲阳极阴极保护法是将被保护金属和一种电位更负的金属或合金(即牺牲阳极)相连，使被保护体阴极极化以降低腐蚀速率的方法。采用牺牲阳极法的主要优点有对管道以外的其他设施影响小、不用借助其他外电即可自行运转、前期施工及后期运行维护所需要的成本低、不用多占面积、保护电流利用率高等特点。但是由于油气管线较长，牺牲阳极桩在安装后的状态检测机会很少，若牺牲阳极桩失效后无法及时更换可能会导致管道遭受腐蚀，乃至泄漏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的牺牲阳极桩失效后无法及时更换问题，提出了一种基于同步授时的牺牲阳极状态监测系统。

为实现以上技术目的，本实用新型采用以下技术方案：

基于同步授时的牺牲阳极状态监测系统，包括若干监测装置与若干牺牲阳极，牺牲阳极与监测装置一一对应；每一牺牲阳极均与管道连接，每一牺牲阳极还通过其对应的监测装置与管道连接；每一监测装置均包括卫星授时与通讯模块、数据检测模块、信息处理模块、执行模块、电源模块以及参比电极；其中，执行模块用于控制牺牲阳极的开断，数据检测模块根据牺牲阳极的开断检测开路电位、通路电位以及输出电流，开路电位为参比电极与牺牲阳极之间的电位差，通路电位为参比电极与管道之间的电位差，输出电流为牺牲阳极与管道之间的电流值；信息处理模块用于将数据检测模块测得的数据进行处理，根据处理结果判断牺牲阳极的工作状态并存储数据，同时将数据进行信号转换后传递给卫星授时与通讯模块；卫星授时与通讯模块用于整条管线所有监测装置的同步授时以及数据传输；电源模块同时为卫星授时与通讯模块、信息处理模块、执行模块以及数据检测模块提供电源。

进一步地，数据检测模块包括电流检测单元与电位检测单元，电流检测单元包括第一电压表与电阻，电位检测单元包括第二电压表与第三电压表。

进一步地，牺牲阳极、电阻以及管道通过导线依次串联；第一电压表与电阻并联，通过第一电压表测量电阻两端的电压差，通过第一电压表、电阻检测牺牲阳极与管道之间的输出电流。

进一步地，第二电压表的两端通过导线分别与管道、参比电极连接，通过第二电压表检测参比电极与管道之间的通路电位；第三电压表的两端通过导线分别与牺牲阳极、参比电极连接，通过第三电压表检测参比电极与牺牲阳极之间开路电位。