智能阴极保护在线监测系统网络方案

▌行业背景

      石油、天然气长输管道多采用防腐涂层和阴极保护技术来防止防腐层的老化，通过恒电位仪或牺牲阳极的方式向管道施加负电位，使管道对地构成阴极，形成防护、减缓腐蚀。

      阴极保护测试桩是阴极保护系统中必不可少的装置，主要用于阴极保护效果和运行参数的检测，一般沿输送管道1～2km设置1支。

      以往阴极保护测试桩多依靠万用表及测试仪以人工方式进行检测（如上图所示），效率低、可靠性差、危险性高，难以满足管道阴极保护监测的需求。

▌解决方案

      针对管道阴极保护监测存在的上述问题，东用科技规划、设计了一套智能的天然气管道阴极保护系统，以实现阴极保护参数自动采集、分析、传输和处理的目标。智能测试桩每天定时自动采集通电电位、断电电位、腐蚀电流、设备自身电池电压等数据，并通过4G/NB-IoT网络定时上传云服务器。

智能阴极保护在线监测系统网络拓扑图

▌系统组成

      智能阴极保护在线监测系统将由低功耗数据采集模块和监控中心组成。数据采集模块主要负责阴极保护电位的自动采集和数据的传输，数据经4G/NB-IOT无线网络传输到监控中心的云服务器接收端，存入数据库，用于实时数据显示，数据回调，电位分析，以及域值告警等，

● 数据采集传输端

      数据采集传输端由低功耗采集单元和无线数据传输终端OM302（DTU）组成，数据采集单元定时采集阴极保护参数，通过RS485/RS232与DTU设备连接。把数据通过4G/NB-IOT无线网络上传到云服务器。采用电池供电和太阳能板充电方式。由于低功耗设备，电池可以使用3-5年。

● 云服务器平台

      云服务器上安装阴极保护系统平台，该平台以B/S（浏览器/服务器）结构进行设计，以SQLSERVER 数据库对海量数据进行存储，提供了电子地图、数据展示、越限报警、数据查询和各种统计、分析功能，支持电脑和手机APP远程访问。

▌方案价值

◆ 数据采集：定时自动采集阴极保护参数和自身电池电压、测点信号质量等数据。

◆ 无线通信：采用4G（移动/联通/电信）或NB-IoT无线网络定时上报监测数据。

◆ 低功耗运行：定时自动唤醒，采集+上传数据；工作完成后，自动休眠、节省电量。

◆ 异常报警：电位/电流数值超标、电池电压过低时，立即上报告警信息。

◆ 电池寿命长：电池寿命3~5年（与数据上报频率有关）。

◆ 维护方便：可远程设置工作参数、远程升级程序。