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系統(tǒng)背景
天然氣作為一種重要的自然資源，其在我國的分布并不均勻。因此在實(shí)際使用中大多需要經(jīng)過管線的長距離傳輸，將其送到指定位置進(jìn)行加工和生產(chǎn)。在輸送過程中會對管線造成一定腐蝕。為了有效降低管線的腐蝕，一種做法是外加電流陰極保護(hù)法。
外加電流陰極保護(hù)法，電化學(xué)保護(hù)法的其中一種，又叫做陰極電保護(hù)法。在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中，需要有一個(gè)穩(wěn)定的直流電源，以提供保護(hù)電流。目前，廣泛使用的有整流器和恒電位儀兩種。一般，當(dāng)被保護(hù)的結(jié)構(gòu)物所處的工況條件（如浸水面積、水質(zhì)等）基本不變或變化很小時(shí)，可以采用手動(dòng)控制的整流器；但當(dāng)結(jié)構(gòu)物所處的工況條件經(jīng)常變化時(shí)，則應(yīng)采用自動(dòng)控制的恒電位儀，以使結(jié)構(gòu)物電位總處在最佳保護(hù)范圍內(nèi)。
為了更好的了解管線電位情況，有時(shí)會在管線上一段距離設(shè)置一個(gè)電位測試樁，電位測試樁連通道管線上，用來測試管線上的實(shí)際電位。
依據(jù)長輸管線實(shí)際的使用環(huán)境，本文數(shù)據(jù)采集對象主要針對恒電位儀和管線上的電位測試樁進(jìn)行。
數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集分為2個(gè)部分：恒電位儀的數(shù)據(jù)采集和管線測試樁的數(shù)據(jù)采集。
1、 恒電位儀數(shù)據(jù)采集
恒電位儀作為一種較為成熟的產(chǎn)品，廠家通常情況下會提供數(shù)據(jù)采集接口。這樣可以直接將GPRS無線通信設(shè)備與恒電位儀進(jìn)行連接，服務(wù)器在遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。假使恒電位儀沒有提供數(shù)據(jù)采集接口，則數(shù)據(jù)采集方式可以與電位測試樁的數(shù)據(jù)采集方式相同，參見下一小節(jié)。
恒電位儀的參考圖如下：
2、 測試樁數(shù)據(jù)采集
電位測試樁的樣式可以參見下圖所示（測試樁的形狀可能不同，但測試原理大致相同）。
通常情況下測試樁只測試一個(gè)電壓值。采集過程中依據(jù)實(shí)際的電壓范圍選取相應(yīng)的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。本系統(tǒng)采集的電壓范圍為0.8V~1.5V DV。將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與GPRS設(shè)備相連，就可以采集數(shù)據(jù)了。
網(wǎng)絡(luò)連接與電源供給
由于恒電位儀的位置和測試樁的位置通常情況下都是在野外，且與中心服務(wù)器的距離較遠(yuǎn)，因此架設(shè)光纖的費(fèi)用較為昂貴。本系統(tǒng)采用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)連接方式。
恒電位儀由于其使用的要求，數(shù)據(jù)采集可以很容易找到電源。但是電位測試樁附近通常沒有穩(wěn)壓電源，因此設(shè)備的供電需要使用太陽能電池板或干電池。太陽能電池板可以實(shí)現(xiàn)無人看守情況下的較長時(shí)間供電，但架設(shè)成本較高，且容易出現(xiàn)設(shè)備被盜的情況；干電池的容量有限，需要定期由人員更換，但其體積小巧，且成本較低。本系統(tǒng)采用干電池的方式進(jìn)行設(shè)備供電。
終端服務(wù)器
為適應(yīng)數(shù)據(jù)量的增加和未來數(shù)據(jù)采集的擴(kuò)容，本系統(tǒng)在信息中心辦公樓構(gòu)架一臺計(jì)算機(jī)服務(wù)器，用于接收站采集的所有數(shù)據(jù)。此后通過服務(wù)器上安裝的紫金橋組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，制作數(shù)據(jù)上傳指揮系統(tǒng)工程，應(yīng)用軟件Web發(fā)布技術(shù)，在瀏覽器實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場數(shù)據(jù)情況。
采集流程圖
總結(jié)
本系統(tǒng)依托GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對分散數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)采集。技術(shù)人員可以更好的監(jiān)控管線運(yùn)行情況，為企業(yè)節(jié)省大量的維護(hù)成本。
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