宣傳資料-陰極保護(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1、宣傳資料-陰極保護(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介.txt有沒(méi)有人像我一樣在聽(tīng)到某些歌的時(shí)候會(huì)忽然想到自己的往事_如果我能回到從前，我會(huì)選擇不認(rèn)識(shí)你。不是我后悔，是我不能面對(duì)沒(méi)有你的結(jié)局。 本文由xiangziscu貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 基于 GIS/GPRS 陰極保護(hù)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 青島雅合科技發(fā)展有限公司 20052005-11 一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源結(jié)構(gòu)得到調(diào)整，埋地管道和儲(chǔ)罐 得到飛速的發(fā)展，據(jù)資料報(bào)道，預(yù)計(jì)在未來(lái)的十年內(nèi)國(guó)內(nèi)將發(fā)展 10 萬(wàn)公里的長(zhǎng)輸管道，管道事業(yè)將成為國(guó)內(nèi)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線。儲(chǔ) 運(yùn)系統(tǒng)

2、的安全關(guān)系到國(guó)濟(jì)民生，有關(guān)管道的技術(shù)受到各個(gè)方面的重 視，相關(guān)技術(shù)也得到飛速的發(fā)展。 管道投產(chǎn)后，對(duì)于埋地管道以及其它輔助設(shè)施的運(yùn)行，其中較為 關(guān)鍵的是腐蝕問(wèn)題。從國(guó)內(nèi)外埋地管線的事故分析來(lái)看，管道事故由 于腐蝕造成的比例較大。為了避免管道外腐蝕的發(fā)生，國(guó)內(nèi)外在 90 年代以后， 基本上都采取涂層加陰極保護(hù)的技術(shù)。 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后， 管道外防腐層存在老化問(wèn)題， 而且在外防腐層施工和生產(chǎn)過(guò)程中不可 避免要產(chǎn)生一些缺陷， 因此外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于管道的安全穩(wěn) 定運(yùn)行比較關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)外在外加電流陰極保護(hù)技術(shù)上沒(méi)有太大 差別，主要體現(xiàn)在一些細(xì)節(jié)和運(yùn)行維護(hù)上。 國(guó)外在陰極保護(hù)方面發(fā)展較早， 技

3、術(shù)及管理水平具有一定的先進(jìn) 性。美國(guó)環(huán)境總署曾經(jīng)組織了有關(guān)的專家，建立一套陰極保護(hù)系統(tǒng)的 運(yùn)行維護(hù)軟件， 該軟件包括： 腐蝕防護(hù)的教育和智能性專家診斷系統(tǒng)， 保證不懂腐蝕防護(hù)的工程技術(shù)人員也可進(jìn)行安全操作。 目前采用基于 GIS 的實(shí)時(shí)監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為管道的運(yùn)行管理平臺(tái)，如美 國(guó)、英國(guó)、挪威、丹麥等國(guó)家的管道普遍使用?？蓪?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、設(shè) 備查詢、日常管理確定敏感地區(qū)的管道位置，以便發(fā)生故障時(shí)，及時(shí) 提供相關(guān)的詳細(xì)資料。同時(shí)也可提供管道事故的預(yù)警信息。便于管理 第 1 頁(yè) 共 11 頁(yè) 部門及時(shí)準(zhǔn)確的了解有關(guān)的陰極保護(hù)信息， 也便于具體執(zhí)行人員的自 檢和系統(tǒng)陰極保護(hù)的信息積累。 國(guó)內(nèi)陰

4、極保護(hù)在認(rèn)識(shí)深度、重視程度和技術(shù)管理水平等方面，處 于一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，因此，學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)管理手段和方法，建立符 合國(guó)情的陰極保護(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義。 陰極保護(hù)信息的傳輸方式可簡(jiǎn)單分為有線和無(wú)線兩大類， 其中有 線通信主要包括電力載波通訊、架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話線、 X.25、DDN、ADSL 等，而無(wú)線則包括超短波 通信、微波通信、擴(kuò)頻通 信、衛(wèi)星通信 GPS、GSM 短信/GPRS 通信等。在管道行業(yè)，由于各管 網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架 設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、費(fèi)用高，向電信部門租用專用電話線又要 申請(qǐng)很多電話線，而且有些監(jiān)控點(diǎn)線路難以到達(dá)，

5、況且采用電話線路 時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話撥號(hào)過(guò)程，速度慢，運(yùn)營(yíng)成本較高，以前 20 世紀(jì)九十年代， 上海金山石化曾采用有線的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中控制 和遠(yuǎn)程傳輸。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)公共無(wú)線數(shù)據(jù)通訊平臺(tái)對(duì)類 似問(wèn)題的解決提供方便，容易實(shí)現(xiàn)儀器的定時(shí)監(jiān)控和保護(hù)效果的檢 測(cè)?？傊?，在線監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)該結(jié)合用戶具體的通訊條 件， 選擇適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵎绞剑?只有這樣， 才能充分利用現(xiàn)有的通訊條件， 降低系統(tǒng)整體投資。 青島雅合科技發(fā)展有限公司結(jié)合當(dāng)前公共無(wú)線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)、數(shù) 字控制技術(shù)，研發(fā)成功了基于 GIS/GPRS 陰極保護(hù)在線監(jiān)控系統(tǒng)。該 系統(tǒng)是一套面向陰極保護(hù)領(lǐng)域的無(wú)線遠(yuǎn)程智能在線監(jiān)控系

6、統(tǒng)， 它以地 第 2 頁(yè) 共 11 頁(yè) 理信息系統(tǒng)（GIS）為管理平臺(tái)，以 SQLSERVER 數(shù)據(jù)庫(kù)作為系統(tǒng)統(tǒng)一 的數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)后臺(tái)服務(wù)程序，完成 GIS 空間數(shù)據(jù)與遙測(cè)遙控關(guān)系數(shù) 據(jù)的整合，實(shí)現(xiàn)了將 GIS 系統(tǒng)提升為在線監(jiān)控系統(tǒng)的目標(biāo)；系統(tǒng)以公 共無(wú)線數(shù)據(jù)通訊方式（GPRS）和有線通訊方式相結(jié)合的方式為數(shù)據(jù)傳 輸手段，以低成本的方式實(shí)現(xiàn)了遙測(cè)和遙控，同時(shí)體現(xiàn)了系統(tǒng)的靈活 性和適應(yīng)性；該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)管道等被保護(hù)體保護(hù)狀況的在線檢測(cè)， 同時(shí)可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控方式隨時(shí)監(jiān)視并調(diào)整恒電位儀的工作狀態(tài)， 輔 以輔助決策分析系統(tǒng)， 可以使得整個(gè)陰極保護(hù)系統(tǒng)處于最佳的工作狀 態(tài)，最大限度的起到保護(hù)的作用。

7、 系統(tǒng)具體工作過(guò)程為： 1） 無(wú)線電位采集終端將采集的電位數(shù)據(jù)通過(guò) GPRS 無(wú)線通訊方式傳 送到 INTERNET 網(wǎng)上，通訊協(xié)議采用 TCP/IP，數(shù)據(jù)通過(guò) INTERNET 網(wǎng)傳送到服務(wù)器中， 最后通過(guò)服務(wù)器中對(duì)應(yīng)的后臺(tái)服務(wù)程序完成 數(shù)據(jù)處理。 2） 恒電位儀數(shù)據(jù)傳輸有兩種方式，一種是 GPRS 無(wú)線通訊方式，另 一種是有線通訊方式。 如果用戶現(xiàn)場(chǎng)具備有線通訊條件，如光纖、專線通訊等，則 恒電位儀的通訊可以采用有線通訊方式實(shí)現(xiàn)。以光纖通訊為例， 具體傳輸過(guò)程是恒電位儀數(shù)據(jù)通過(guò) RS-485 有線通訊方式傳輸?shù)?各站的光端機(jī)， 通過(guò) RS-485/RS-232 通訊轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換到光端機(jī)的 V

8、.28 通訊端口，通過(guò)用戶原有光纖骨干網(wǎng)絡(luò)傳送到異地的中心 機(jī)房，再通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換，進(jìn)入服務(wù)器，最后通過(guò)服務(wù)器中對(duì)應(yīng)的 第 3 頁(yè) 共 11 頁(yè) 后臺(tái)服務(wù)程序完成數(shù)據(jù)處理。 魏荊線目前采用的是這種方式。 采用 GPRS 無(wú)線通訊方式，恒電位儀通過(guò) GPRS 無(wú)線數(shù)據(jù)通訊 終端，將恒電位儀數(shù)據(jù)發(fā)送到 INTERNET 網(wǎng)上，通訊協(xié)議采用 TCP/IP，數(shù)據(jù)通過(guò) INTERNET 網(wǎng)傳送到服務(wù)器中，最后通過(guò)服務(wù) 器中對(duì)應(yīng)的后臺(tái)服務(wù)程序完成數(shù)據(jù)處理。 服務(wù)器端對(duì)恒電位儀的 控制信號(hào)傳輸也通過(guò)該通道進(jìn)行。 這種方式適用于沒(méi)有可靠的有 線通訊環(huán)境下的恒電位儀遠(yuǎn)程監(jiān)控。 3） 后臺(tái)服務(wù)程序在數(shù)據(jù)處理時(shí)，同時(shí)

9、完成數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、通訊和與 GIS 系統(tǒng)的信息交換工作。在 GIS 系統(tǒng)不工作時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 的數(shù)據(jù)接受和信息下發(fā)功能。滿足數(shù)據(jù)采集無(wú)人的要求。 4） 用戶通過(guò) GIS 應(yīng)用程序提供的電子地圖、圖表和報(bào)表，可以直觀 的觀察到恒電位儀工作情況和管道沿線保護(hù)電位變化的情況， 同 時(shí)可以通過(guò)輔助決策系統(tǒng)， 幫助用戶分析強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng) 中相關(guān)部分故障的原因和應(yīng)對(duì)措施。 該系統(tǒng)是針對(duì)陰極保護(hù)的特點(diǎn)及要求研制的，它綜合了當(dāng)前數(shù)字 無(wú)線通訊技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)和數(shù) 據(jù)庫(kù)技術(shù)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)陰極保護(hù)領(lǐng)域無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控的空白，達(dá)到了國(guó) 際先進(jìn)水平。 該系統(tǒng)中的 GPRS 無(wú)線電位采集

10、儀，采用 GPRS 無(wú)線通訊方式實(shí)現(xiàn) 了低成本的無(wú)線數(shù)字通訊； 采用低功耗技術(shù)及長(zhǎng)壽命一次性電池實(shí)現(xiàn) 了無(wú)后備電源情況下連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，工作時(shí)間可達(dá) 35 年，電池 更換比較簡(jiǎn)便；采用金屬防水盒和橡膠灌封方式，滿足了埋地工作方 第 4 頁(yè) 共 11 頁(yè) 式對(duì)結(jié)構(gòu)的要求；采用特殊的測(cè)試樁結(jié)構(gòu)，滿足了無(wú)線通訊及手工測(cè) 試的要求。該儀器填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)陰極保護(hù)領(lǐng)域無(wú)線遠(yuǎn)程檢測(cè)設(shè)備的空 白，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 實(shí)現(xiàn)方案的示意圖如圖 1 所示。 陰極保護(hù)系統(tǒng)監(jiān)控中心 數(shù)據(jù) RS-485 RS-232/485 轉(zhuǎn)換器 INTERNET （TCP/IP） INTERNET 通訊主干光纖 V.28 INTERNE

11、T （TCP/IP） RS-485/232 RS-485/232 轉(zhuǎn)換器 轉(zhuǎn)換器 RS-485 RS-485 （ GP TC RS P/ IP ） G TC PRS P/ IP ） （ G TC PRS P/ IP ） 移動(dòng)通訊 基站 （ 陰極保護(hù) 智能無(wú)線 電源系統(tǒng) 測(cè)試樁 陰極保護(hù) 智能無(wú)線 電源系統(tǒng) 測(cè)試樁 陰極保護(hù) 電源系統(tǒng) 智能無(wú)線 測(cè)試樁 圖 1 基于 GIS/GPRS/SDH 技術(shù)陰極保護(hù)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D 第 5 頁(yè) 共 11 頁(yè) （ G TC PRS P/ IP ） 二、系統(tǒng)構(gòu)成說(shuō)明 1 管理中心服務(wù)器系統(tǒng) 1） 軟件： 1套 1套 1套 1條 陰極保護(hù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件

12、Windows2000 Sever SQLSever2000 綁定 1 個(gè) Internet 靜態(tài) IP 地址的寬帶接入 2） 硬件： 1臺(tái) 服務(wù)器 2陰保站恒電位儀系統(tǒng) 每個(gè)陰極保護(hù)站需要配備一 套陰極保護(hù)電源系統(tǒng)， 每套陰極 保護(hù)電源系統(tǒng)由如下設(shè)備構(gòu)成： 1） 2） IHF 數(shù)控高頻開(kāi)關(guān)恒電位儀 YHS-1 控制柜 2臺(tái) 1臺(tái) 恒電位儀通訊轉(zhuǎn)換器視現(xiàn)場(chǎng)情況確定。 3GPRS 無(wú)線電位采集系統(tǒng) 每個(gè)電位采集點(diǎn)需要配備一套 GPRS 無(wú)線電位采集系統(tǒng)，每 套 GPRS 無(wú)線電位采集系統(tǒng)由以下設(shè)備構(gòu)成： 1） 2） 3） GPRS 無(wú)線電位采集儀 參比電極 測(cè)試樁 1臺(tái) 1只 1個(gè) 第 6 頁(yè)

13、共 11 頁(yè) 三、通訊方式對(duì)比分析 數(shù)字通信可簡(jiǎn)單分為有線和無(wú)線兩大類。 其中有線通信主要包括 電力載波通訊、架設(shè)光纜、電纜或租用電信電話線、X.25、DDN、ADSL 等， 而無(wú)線則包括超短波通信、 擴(kuò)頻通信、 衛(wèi)星通信、 GSM 短信/GPRS 通信等。在石油行業(yè)，由于各管網(wǎng)監(jiān)控點(diǎn)分布范圍廣、數(shù)量多、距離 遠(yuǎn)，個(gè)別點(diǎn)還地處偏僻，因此架設(shè)光纜、鋪設(shè)電纜難度大、費(fèi)用高， 向電信部門租用專用電話線又要申請(qǐng)很多電話線， 而且有些監(jiān)控點(diǎn)線 路難以到達(dá)，況且采用電話線路時(shí)需要等待漫長(zhǎng)的電話撥號(hào)過(guò)程，速 度慢，運(yùn)營(yíng)成本較高，總之采用有線通信方式建設(shè)周期長(zhǎng)、工作難度 大、運(yùn)行費(fèi)用高，不便于大規(guī)模使用。 與

14、之相比，無(wú)線通信方式則顯得非常靈活，它具有投資較少、 建設(shè)周期短、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線通信方式主要包 括：微波、超短波（230MHz）無(wú)線數(shù)傳、擴(kuò)頻、衛(wèi)星通信、GSM 數(shù)字 蜂窩通信、 短距離無(wú)線通信系統(tǒng)等， 其中衛(wèi)星通信由于通信費(fèi)用昂貴， 只在一些特殊的領(lǐng)域下使用，未得以普及；而擴(kuò)頻通信技術(shù)雖然速率 高，但只能在視距范圍內(nèi)傳輸，應(yīng)用也受到限制。微波或超短波作為 傳輸信道，存在系統(tǒng)易受外界干擾、通信速率低、誤碼率高、數(shù)據(jù)傳 送量不大、信號(hào)覆蓋范圍小等先天不足。隨著城市現(xiàn)代化、工業(yè)化進(jìn) 程的發(fā)展，微波或超短波通信方式正面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。 目前比較可行的無(wú)線傳輸方案有四種：微波通

15、訊、短距離無(wú)線通 訊、GPRS 通訊、GSM 短信通訊。四種通訊方式的比較以及各自的優(yōu)缺 點(diǎn)見(jiàn)下表。 第 7 頁(yè) 共 11 頁(yè) 四種無(wú)線通訊方式性能比較表 微波通訊 傳輸速率 傳輸距離 幾十幾百 k 視距，需要建 中繼站 短距離無(wú)線 通訊 20K 100 米以內(nèi) 受地理環(huán)境 限制 短信(GSM 每條 140 字 節(jié) GPRS 最高大于 100k 不受限 （網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)） 受中繼站及采 覆蓋范圍 集系統(tǒng)通訊范 圍限制 境內(nèi)基本無(wú)縫連接 采用公共頻 微波站管理復(fù) 傳輸費(fèi)用 段、 無(wú)需管理 雜、費(fèi)用高 費(fèi)用 實(shí)時(shí)性 可靠性 頻率 抗干擾 耗電量 實(shí)時(shí)在線 取決于微波通 訊網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 需要向當(dāng)?shù)責(zé)o 委

16、會(huì)申請(qǐng)資源 差 大 非實(shí)時(shí)性 高 頻率 315MHZ 或 433MHZ 較好 小 適 合小數(shù)據(jù) 量應(yīng)用 無(wú) 手機(jī)月租費(fèi) 實(shí)時(shí)性較高 高 900MH、 1800MHZ 小 靈活方便 1 條/0.1 元 手機(jī)月租 費(fèi) 實(shí)時(shí)在線 高 900MH、 1800MHZ 小 靈活方便 1k/0.03 元 抗干擾能力強(qiáng) 適合較少站 組網(wǎng)方式 點(diǎn)、小數(shù)據(jù)量 應(yīng)用 運(yùn)行費(fèi)用 無(wú) 通過(guò)比較， 短信和 GPRS 方式更為適合用于陰極保護(hù)參數(shù)及保護(hù)效 果的監(jiān)測(cè)。 應(yīng)用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)如下： 1 2 信號(hào)覆蓋范圍廣，理論上只要有信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。 數(shù)據(jù)傳送速率高，GPRS 網(wǎng)絡(luò)傳送速率可達(dá) 171.2kbit/

17、s。 第 8 頁(yè) 共 11 頁(yè) 3 4 5 利用 GPRS 成熟網(wǎng)絡(luò)，通信質(zhì)量可靠，誤碼率低。 建設(shè)周期短。 安裝調(diào)試簡(jiǎn)單方便。 當(dāng)然應(yīng)用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)也有些不足之處： 1 2 對(duì)電信部門有依賴性。 存在一定的運(yùn)行成本。 構(gòu)成系統(tǒng)運(yùn)行成本主要有兩方面 （參 考本地資費(fèi)） ：系統(tǒng)服務(wù)器端的靜態(tài) IP 地址租用費(fèi)（約 2000 元/月） ； 系統(tǒng)收發(fā)數(shù)據(jù)的流量，目前有包月制和按數(shù)據(jù)量?jī)煞N收費(fèi)方式，按流 量計(jì)算 0.03 元/kbyte，而包月制約 15 元/月有 1024 kBytes 流量， 完全滿足系統(tǒng)的實(shí)際數(shù)據(jù)量，估計(jì)日后其費(fèi)用會(huì)逐步降低。 當(dāng)前，無(wú)論從功能還是從可靠性來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一個(gè)無(wú)線網(wǎng)

18、可以與 移動(dòng)通信網(wǎng)相比擬，總體來(lái)說(shuō)，有以下優(yōu)點(diǎn)：一是覆蓋地域廣，目前 移動(dòng)通信網(wǎng)在全國(guó)的覆蓋率 95%以上，非邊遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋率幾乎 100%。 二是通信距離遠(yuǎn)，在任何場(chǎng)合都可以設(shè)中心站。三是網(wǎng)絡(luò)可靠性高。 首先網(wǎng)絡(luò)有較大的冗余設(shè)備及信道；其次設(shè)備復(fù)用；再次，一旦基站 在特殊情況下?lián)p壞，搶修非常及時(shí)。四是穩(wěn)定性好，一方面抗自然干 擾的能力強(qiáng)；另一方面頻段專用，不會(huì)受到人為干擾。五是不用向無(wú) 線電管理部門申請(qǐng)無(wú)線通訊頻率資源。 第 9 頁(yè) 共 11 頁(yè) 四、系統(tǒng)日常運(yùn)行費(fèi)用說(shuō)明 系統(tǒng)日常運(yùn)行費(fèi)用說(shuō)明 從用戶角度出發(fā)， 本系統(tǒng)建立后， 用戶最關(guān)心的是日常運(yùn)行費(fèi)用， 由于恒電位儀通訊可以采用多種方式，有可能沒(méi)有日常通訊費(fèi)用，因