CN203349859U - 一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***。它包括供电电源、数据采集控制器、信号发射接收器、大气环境传感器、土壤环境传感器、管道外表面腐蚀状态监测传感器和远程监控设备，大气环境传感器安装在埋地管道附近的大气中，土壤环境传感器安装在埋地管道附近的土壤中，管道外表面腐蚀状态监测传感器安装在埋地管道的外防腐层中，大气环境传感器、土壤环境传感器、管道外表面腐蚀状态监测传感器分别连接数据采集控制器，数据采集控制器通过信号发射接收器连接远程监控设备。本发实用新型的有益效果是：及时了解空气中环境变化对管道腐蚀带来的影响，更好采取措施对管道进行防腐。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道防腐相关技术领域，尤其是指一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***。
背景技术
随着世界经济的发展，能源消耗的不断增加。石油和天然气作为重要的能源与化工原料，对国民生活、工农业生产与国防举足轻重。石油与天然气的存储与运输是促进石油与天然气开发与应用的重要环节。在众多的运输方式中，管道运输可靠性高，运输成本较低，已成为与铁路、公路、航空、水运并驾齐驱的五大运输行业之一。石油石化企业和储运库站等存在着大量管道，这些管道不断的将油、气等介质输送到各自目的地。此类管道在运行过程中通常受到来自内外环境的联合影响，由于外部空气、输送介质、管内积液、压力波动等原因，极易发生管壁腐蚀而直接影响管道的使用寿命。因此如何了解管道的腐蚀状况，有目的地对管道进行维修，减少事故发生，延长管道的服役时间，就成了检测人员关心的主要问题。
中国专利申请公布号：CN 102590459A，申请公布日2012年7月18日，公开了一种埋地管道腐蚀检测评价***和方法，所述***包括：土壤在线腐蚀检测设备、管道在线腐蚀检测设备和腐蚀评测***；其中，土壤在线腐蚀检测设备安装在管道周围的土壤中，管道在线腐蚀检测设备安装在管道的测试桩上，土壤在线腐蚀检测设备和管道在线腐蚀检测设备分别与腐蚀评测***通过无线数据通讯方式相连。该发明的不足之处在于，仅仅通过土壤在线腐蚀检测设备和管道在线腐蚀检测设备来检测埋地管道的腐蚀情况，不能及时了解空气中的环境变化，从而导致一定程度上对于管道的防腐有滞后性，不能及时的采取措施保护管道。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中埋地管道不能及时了解空气中环境变化导致对于管道防腐存在一定滞后性的不足，提供了一种能够及时了解空气中环境变化而更好采取措施对管道进行防腐的埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，包括供电电源、数据采集控制器、信号发射接收器、大气环境传感器、土壤环境传感器、管道外表面腐蚀状态监测传感器和远程监控设备，所述的大气环境传感器安装在埋地管道附近的大气中，所述的土壤环境传感器安装在埋地管道附近的土壤中，所述的管道外表面腐蚀状态监测传感器安装在埋地管道的外防腐层中，所述的大气环境传感器、土壤环境传感器、管道外表面腐蚀状态监测传感器分别连接数据采集控制器，所述的数据采集控制器连接信号发射接收器，所述的数据采集控制器通过信号发射接收器连接远程监控设备，所述的供电电源分别连接数据采集控制器、信号发射接收器、大气环境传感器、土壤环境传感器和管道外表面腐蚀状态监测传感器。
通过大气环境传感器、土壤环境传感器、管道外表面腐蚀状态监测传感器分别对大气环境、土壤环境和管道腐蚀情况进行实时监测，并将采集到的数据通过数据采集控制器处理之后，通过信号发射接收器发送给远程监控设备，远程监控设备首先对接收到的大气环境数据进行等级评定，然后将评定等级之后的大气环境等级数据与检测到的土壤环境数据相结合，对土壤环境进行等级评定，就预测之后的土壤环境等级与检测到的管道腐蚀情况相结合，对管道腐蚀情况进行预测判定，这样设计一方面能够动态了解管道的运行环境，另一方面能够及早了解大气环境对管道腐蚀造成的间接影响，以便能够及时的采取措施，尽可能的降低管道腐蚀程度，延长管道的使用寿命，达到了能够及时了解空气中环境变化而更好采取措施对管道进行防腐的目的。
作为优选，所述的大气环境传感器包括大气温度传感器和大气湿度传感器，所述的大气温度传感器和大气湿度传感器均与数据采集控制器连接，通过对大气温度和湿度数据的采集来及时了解大气环境的变化，以便于能够及时预测大气环境对管道腐蚀的影响，从而采取措施来保护管道。
作为优选，所述的土壤环境传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤酸碱度传感器，所述的土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤酸碱度传感器均与数据采集控制器连接，通过对土壤温度、湿度和酸碱度数据的采集来及时了解土壤环境的变化，然后结合大气环境的变化以便于能够及时预测对管道腐蚀的影响，从而采取措施来保护管道。
作为优选，所述的管道外表面腐蚀状态监测传感器包括管道壁厚传感器和管壁电位传感器，所述的管道壁厚传感器和管壁电位传感器均与数据采集控制器连接，通过对管道壁厚和管壁电位数据的采集来及时了解管道环境的变化，能够预防管道腐蚀损坏带来的重大损失，确保管道运行环境的正常。
作为优选，所述的数据采集控制器包括数据采集单元、数据处理单元和数据存储单元，所述的数据采集单元分别连接大气环境传感器、土壤环境传感器、管道外表面腐蚀状态监测传感器，所述的数据处理单元分别连接数据采集单元、数据存储单元和信号发射接收器，通过数据存储单元可以将实时检测到的数据存储，防止数据采集控制器无法发送数据时导致数据的丢失。
作为优选，所述的远程监控设备包括数据接收单元、数据库、大气环境等级评定单元、土壤环境预测单元和管道腐蚀预测单元，所述的数据接收单元连接数据库，所述的数据库分别连接大气环境等级评定单元、土壤环境预测单元和管道腐蚀预测单元，大气环境等级评定单元能够通过从大气环境中采集的数据进行大气环境等级评定，土壤环境预测单元通过从土壤环境中采集的数据和大气环境数据相结合进行土壤环境的预测，管道腐蚀预测单元通过预测到的土壤环境和现有的管道腐蚀状态相结合，及时的了解管道运行状态，以及对于管道的腐蚀及时采取相应措施。
作为优选，还包括地上元件支撑杆，所述的供电电源、数据采集控制器、信号发射接收器和大气环境传感器均安装在地上元件支撑杆上，便于装置的安装与拆卸，有利于后期的维护。
作为优选，所述的信号发射接收器为3G发射接收器，3G是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上，通过3G发射接收器能够使得数据传输更加及时有效，避免数据延时而带来的重大损失。
作为优选，所述的供电电源包括太阳能电池板和蓄电池，所述的蓄电池分别连接太阳能电池板、数据采集控制器、信号发射接收器、大气环境传感器、土壤环境传感器和管道外表面腐蚀状态监测传感器，所述的太阳能电池板安装在地上元件支撑杆的顶端，所述的蓄电池安装在地上元件支撑杆上，采用太阳能技术来给整个装置供电，清洁环保。
本实用新型的有益效果是：能够了解管道的运行环境，获得及时的反馈信息，能够及时了解空气中环境变化对管道腐蚀带来的影响，更好采取措施对管道进行防腐，延长管道的使用寿命，安装与拆卸便捷，后期维护方便，能源清洁环保，结构简单，操作方便。
附图说明
图1是本实用新型的一种结构示意图。
图中：1. 太阳能电池板，2. 信号发射接收器，3. 蓄电池，4.数据采集控制器，5.地上元件支撑杆，6.大气环境传感器，7. 土壤环境传感器，8. 管道外表面腐蚀状态监测传感器，9.埋地管道，10.土壤，11. 外防腐层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，包括供电电源、数据采集控制器4、信号发射接收器2、大气环境传感器6、土壤环境传感器7、管道外表面腐蚀状态监测传感器8、地上元件支撑杆5和远程监控设备，大气环境传感器6安装在埋地管道9附近的大气中，土壤环境传感器7安装在埋地管道9附近的土壤10中，管道外表面腐蚀状态监测传感器8安装在埋地管道9的外防腐层11中，信号发射接收器2为3G发射接收器，供电电源、数据采集控制器4、信号发射接收器2和大气环境传感器6均安装在地上元件支撑杆5上，大气环境传感器6、土壤环境传感器7和管道外表面腐蚀状态监测传感器8在同一直线上且位于地上元件支撑杆5的延长线上，避免大气环境传感器6、土壤环境传感器7和管道外表面腐蚀状态监测传感器8三者之间因为间距太大而导致预测数据的准确性降低，大气环境传感器6、土壤环境传感器7、管道外表面腐蚀状态监测传感器8分别连接数据采集控制器4，数据采集控制器4连接信号发射接收器2，数据采集控制器4通过信号发射接收器2连接远程监控设备，供电电源分别连接数据采集控制器4、信号发射接收器2、大气环境传感器6、土壤环境传感器7和管道外表面腐蚀状态监测传感器8。
其中：大气环境传感器6包括大气温度传感器和大气湿度传感器，大气温度传感器和大气湿度传感器均与数据采集控制器4连接，大气环境传感器6安装在靠近土壤10的近地面上。土壤环境传感器7包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤酸碱度传感器，土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤酸碱度传感器均与数据采集控制器4连接。管道外表面腐蚀状态监测传感器8包括管道壁厚传感器和管壁电位传感器，管道壁厚传感器和管壁电位传感器均与数据采集控制器4连接，外防腐层11位于埋地管道9的管壁外面，而管道外表面腐蚀状态监测传感器8埋在外防腐层11中。数据采集控制器4包括数据采集单元、数据处理单元和数据存储单元，数据采集单元分别连接大气环境传感器6、土壤环境传感器7、管道外表面腐蚀状态监测传感器8，数据处理单元分别连接数据采集单元、数据存储单元和信号发射接收器2。远程监控设备包括数据接收单元、数据库、大气环境等级评定单元、土壤环境预测单元和管道腐蚀预测单元，数据接收单元连接数据库，数据库分别连接大气环境等级评定单元、土壤环境预测单元和管道腐蚀预测单元。供电电源包括太阳能电池板1和蓄电池3，蓄电池3分别连接太阳能电池板1、数据采集控制器4、信号发射接收器2、大气环境传感器6、土壤环境传感器7和管道外表面腐蚀状态监测传感器8，太阳能电池板1安装在地上元件支撑杆5的顶端，蓄电池3安装在地上元件支撑杆5上。
其具体操作流程如下：首先，通过大气环境传感器6、土壤环境传感器7、管道外表面腐蚀状态监测传感器8分别对大气环境、土壤环境和管道腐蚀情况进行实时监测，并将采集到的数据通过数据采集控制器4中的数据采集单元传送到数据处理单元，处理之后的数据信号一方面存储在数据存储单元中，另一方面通过信号发射接收器2发送给远程监控设备。然后，远程监控设备中通过数据接收单元接收由3G发射接收器发射过来的数据，接收到的数据进入到数据库中，通过大气环境等级评定单元开始对接收到的大气环境数据进行等级评定。之后，将评定等级之后的大气环境等级数据与检测到的土壤环境数据相结合，通过土壤环境预测单元对土壤环境进行预测等级评定。最后，就预测之后的土壤环境等级与检测到的管道腐蚀情况相结合，通过管道腐蚀预测单元对管道腐蚀情况进行预测判定，整个处理过程中一方面通过管道外表面腐蚀状态监测传感器8能够动态了解管道的运行环境，另一方面通过大气环境传感器6、土壤环境传感器7和管道外表面腐蚀状态监测传感器8中对采集到的数据处理，能够及早了解大气环境对管道腐蚀造成的间接影响，以便能够及时的采取措施，尽可能的降低管道腐蚀程度，延长管道的使用寿命。
Claims (8)
1.一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，包括供电电源、数据采集控制器（4）、信号发射接收器（2）、大气环境传感器（6）、土壤环境传感器（7）、管道外表面腐蚀状态监测传感器（8）和远程监控设备，所述的大气环境传感器（6）安装在埋地管道（9）附近的大气中，所述的土壤环境传感器（7）安装在埋地管道（9）附近的土壤（10）中，所述的管道外表面腐蚀状态监测传感器（8）安装在埋地管道（9）的外防腐层（11）中，所述的大气环境传感器（6）、土壤环境传感器（7）、管道外表面腐蚀状态监测传感器（8）分别连接数据采集控制器（4），所述的数据采集控制器（4）连接信号发射接收器（2），所述的数据采集控制器（4）通过信号发射接收器（2）连接远程监控设备，所述的供电电源分别连接数据采集控制器（4）、信号发射接收器（2）、大气环境传感器（6）、土壤环境传感器（7）和管道外表面腐蚀状态监测传感器（8）。
2.根据权利要求1所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，所述的大气环境传感器（6）包括大气温度传感器和大气湿度传感器，所述的大气温度传感器和大气湿度传感器均与数据采集控制器（4）连接。
3.根据权利要求1所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，所述的土壤环境传感器（7）包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤酸碱度传感器，所述的土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤酸碱度传感器均与数据采集控制器（4）连接。
4.根据权利要求1所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，所述的管道外表面腐蚀状态监测传感器（8）包括管道壁厚传感器和管壁电位传感器，所述的管道壁厚传感器和管壁电位传感器均与数据采集控制器（4）连接。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，所述的数据采集控制器（4）包括数据采集单元、数据处理单元和数据存储单元，所述的数据采集单元分别连接大气环境传感器（6）、土壤环境传感器（7）、管道外表面腐蚀状态监测传感器（8），所述的数据处理单元分别连接数据采集单元、数据存储单元和信号发射接收器（2）。
6.根据权利要求1所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，还包括地上元件支撑杆（5），所述的供电电源、数据采集控制器（4）、信号发射接收器（2）和大气环境传感器（6）均安装在地上元件支撑杆（5）上。
7.根据权利要求1或6所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，所述的信号发射接收器（2）为3G发射接收器。
8.根据权利要求6所述的一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测***，其特征是，所述的供电电源包括太阳能电池板（1）和蓄电池（3），所述的蓄电池（3）分别连接太阳能电池板（1）、数据采集控制器（4）、信号发射接收器（2）、大气环境传感器（6）、土壤环境传感器（7）和管道外表面腐蚀状态监测传感器（8），所述的太阳能电池板（1）安装在地上元件支撑杆（5）的顶端，所述的蓄电池（3）安装在地上元件支撑杆（5）上。
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