基于紫金桥组态软件的长输管线防腐系统

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。