RU2169385C2 - System of remote control over condition of insulation of pipe-line - Google Patents

Abstract

FIELD: equipment testing insulation of underground pipe-lines. SUBSTANCE: system includes station of cathode protection, signal converting unit, communication channel. Pipe-line is utilized in the capacity of communication channel. System is fitted with transmitter, receiver, transmitting and receiving antennas fabricated in the form of coils whose windings are placed directly on pipe-line. EFFECT: expanded operational capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам контроля изоляции подземных трубопроводов. The invention relates to devices for monitoring the insulation of underground pipelines.

Безаварийная (по причине коррозии) работа трубопроводов зависит от надежной и бесперебойной работы средств электрохимической защиты, надежность работы которых в свою очередь зависит от своевременного и регулярного контроля. The trouble-free (due to corrosion) operation of pipelines depends on the reliable and uninterrupted operation of electrochemical protection means, the reliability of which in turn depends on timely and regular monitoring.

Известна система радиоконтроля за работой станций катодной защиты РТК3-1. Эта система предназначена для дистанционного контроля состояния катодной защиты нефтепроводов с использованием вертолета. [1] Система представляет собой два блока: запросчика и ответчика. A known system for monitoring the operation of the cathodic protection stations RTK3-1. This system is designed for remote monitoring of the state of cathodic protection of oil pipelines using a helicopter. [1] The system consists of two units: the interrogator and the responder.

Блок запросчика, установленный на вертолете, предназначен для вызова по заданному адресу (шифру) соответствующего блока ответчика, установленного на объекте защиты, приема от него информации в цифровой форме на индикаторах блока запросчика. Однако эта система имеет следующие недостатки:
- необходимость постоянной наладки;
- низкая надежность;
- возможность получения информации только во время летной погоды.The interrogator unit mounted on a helicopter is designed to call at the specified address (cipher) the corresponding responder unit installed on the object of protection, to receive digital information from it on the indicators of the interrogator unit. However, this system has the following disadvantages:
- the need for constant adjustment;
- low reliability;
- the ability to receive information only during flying weather.

Наиболее близкой к предлагаемой является система централизованного контроля разности потенциалов "труба-земля" с применением комплекса телемеханики, описание которой приведено в работе [1]. Closest to the proposed system is a centralized control of the potential difference "pipe-to-ground" using a telemechanics complex, the description of which is given in [1].

Известная система позволяет иметь ежедневную информацию о значении потенциала "труба-земля", а следовательно, об уровне защищенности сооружения от коррозии. The known system allows you to have daily information about the value of the potential "pipe-to-ground", and therefore, about the level of protection of the structure from corrosion.

Телеконтроль потенциала "труба-земля" на линейной части трубопровода осуществляется следующим образом. В месте размещения контролируемого пункта (КП) на глубине залегания трубопровода устанавливают медно-сульфатный электрод длительного действия. Выводы от электрода и трубопровода заводят в КП, где разность потенциалов соответствующим блоком преобразуется в кодовую форму и подается в линию связи. По линии связи телеизмерения потенциала "труба-земля" контролируемых точек поступают на пульт диспетчера (ПД). Telecontrol of the potential "pipe-to-ground" on the linear part of the pipeline is as follows. A long-acting copper-sulfate electrode is installed at the location of the controlled point (KP) at a depth of the pipeline. The conclusions from the electrode and the pipeline are led into the CP, where the potential difference of the corresponding unit is converted into a code form and fed into the communication line. Through the communication line of the tele-potential of the "pipe-to-ground" of the monitored points, they are transmitted to the dispatcher's console (PD).

В качестве связи между КП и ПД используют вдольтрассовая ЛЭП. Однако известная система может быть осуществлена только при наличии ЛЭП, и требует применения высоковольтного оборудования. As a connection between the KP and PD, a long-distance transmission line is used. However, the known system can be implemented only in the presence of power lines, and requires the use of high-voltage equipment.

Задача изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. The objective of the invention is the expansion of operational capabilities.

Эта задача достигается тем, что система дистанционного контроля состояния изоляции трубопроводов, содержащая станцию катодной защиты, у которой минусовая клемма подключена к трубопроводу, а плюсовая клемма посредством токового датчика к аноду, установленному в грунте, блок преобразования сигнала, у которого клеммы первого входа соединены с выводами токового датчика, а у второго входа одна клемма соединена с трубопроводом, а вторая с медно-сульфатным электродом сравнения, канал связи, аппаратуру пульта диспетчера, согласно предмету изобретения канал связи выполнен в виде трубопровода, при этом система снабжена дополнительно модулятором, у которого вход соединен с выходом блока преобразования сигнала, а выход - с входом передатчика, у которого выход соединен с передающей антенной, выполненной изолированным проводом в виде обмотки с размещенной непосредственно на трубопроводе приемной антенной, выполненной изолированным проводом в виде обмотки и размещенной непосредственно на трубопроводе, приемником, у которого вход соединен с приемной антенной, а выход - с входом аппаратуры пульта диспетчера. This task is achieved by the fact that the system for remote monitoring of the state of insulation of pipelines, containing a cathodic protection station, in which the negative terminal is connected to the pipeline, and the positive terminal by means of a current sensor to the anode installed in the ground, a signal conversion unit, in which the terminals of the first input are connected to the terminals of the current sensor, and at the second input, one terminal is connected to the pipeline, and the second to the copper-sulfate reference electrode, a communication channel, the equipment of the dispatcher's console, according to the subject of The retention channel is made in the form of a pipeline, while the system is additionally equipped with a modulator, in which the input is connected to the output of the signal conversion unit, and the output is connected to the input of the transmitter, whose output is connected to a transmitting antenna made by an insulated wire in the form of a winding located directly on pipeline receiving antenna made by an insulated wire in the form of a winding and placed directly on the pipeline, the receiver, in which the input is connected to the receiving antenna and the output to the app dispatcher console aratures.

Сущность изобретения заключается в том, что для предлагаемой системы в качестве канала связи используется непосредственно трубопровод, при этом система снабжена передатчиком, приемником, передающей и приемной антеннами, выполненными в виде катушек, обмотки которых размещены непосредственно на трубопроводе. The essence of the invention lies in the fact that for the proposed system, the pipeline is used directly as a communication channel, while the system is equipped with a transmitter, receiver, transmitting and receiving antennas, made in the form of coils, the windings of which are located directly on the pipeline.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемой системы дистанционного контроля состояния трубопроводов. The drawing shows a functional diagram of the proposed system for remote monitoring of the status of pipelines.

Система содержит два объекта. The system contains two objects.

Первый объект 1, размещенный на контрольном пункте, включает в себя станцию катодной защиты 2, у которой минусовая клемма электрически соединена с трубопроводом 3, а плюсовая клемма посредством токового датчика 4 соединена с анодом 5, размещенным в грунте. Система содержит блок преобразования сигнала 6, у которого клеммы первого входа соединены с выводами токового датчика 4, а у второго входа одна клемма соединена с трубопроводом 3, а вторая с медно-сульфатным электродом сравнения 7, размещенным в грунте. Выход блока преобразования сигнала 6 соединен с входом модулятора 8, выход которого соединен с входом передатчика 9. Выход передатчика 9 соединен с обмоткой передающей антенны 10, выполненной изолированным проводом и размещенной на трубопроводе 3 в районе КП. The first object 1, located at the control point, includes a cathodic protection station 2, in which the negative terminal is electrically connected to the pipeline 3, and the positive terminal is connected via the current sensor 4 to the anode 5 located in the ground. The system contains a signal conversion unit 6, in which the terminals of the first input are connected to the terminals of the current sensor 4, and at the second input, one terminal is connected to the pipeline 3, and the second to the copper-sulfate reference electrode 7 located in the ground. The output of the signal converting unit 6 is connected to the input of the modulator 8, the output of which is connected to the input of the transmitter 9. The output of the transmitter 9 is connected to the winding of the transmitting antenna 10, made by an insulated wire and placed on the pipeline 3 in the area of the CP.

Второй объект 11 расположен в районе диспетчерского пункта и включает в себя приемную антенну 12, аналогичную передающей антенне 10, в которой обмотка размещена на трубопроводе 3 и соединена с входом приемника 13. Приемник 13 содержит дешифратор и соединен своим выходом с входом приемной аппаратуры пульта диспетчера 14, выход которой соединен с ЭВМ 15. The second object 11 is located in the area of the control room and includes a receiving antenna 12, similar to the transmitting antenna 10, in which the winding is placed on the pipe 3 and connected to the input of the receiver 13. The receiver 13 contains a decoder and is connected by its output to the input of the receiving equipment of the controller 14 the output of which is connected to the computer 15.

Предлагаемая система работает следующим образом. The proposed system works as follows.

В состав системы входят несколько контрольных пультов, устанавливаемых на станциях катодной защиты, и пульт диспетчера. The system includes several control panels installed at cathodic protection stations, and a dispatcher panel.

На каждом контрольном пункте блок преобразования сигнала преобразует значения контролируемых параметров станций катодной защиты в двоичный код, формирует и передает в заданное время по каналу связи кодограмму. Для чего на каждом КП имеется таймер. At each checkpoint, the signal conversion unit converts the values of the monitored parameters of the cathodic protection stations into a binary code, generates and transmits a codogram at a specified time via a communication channel. Why does each CP have a timer.

Аппаратура диспетчера расшифровывает принятую кодограмму и регистрирует ее. Пункт диспетчера может передать наколенные данные через линию связи в ЭВМ центрального диспетчерского пункта. The dispatcher's equipment decrypts the received codogram and registers it. The dispatcher’s point can transmit the data collected via the communication line to the computer of the central dispatching point.

В местах установки антенн над трубопроводом могут быть сооружены смотровые колодцы. In the places where the antennas are installed, observation wells can be built above the pipeline.

Предлагаемая система может быть смонтирована в очень короткие сроки и может осуществлять круглосуточный и в любую погоду телеконтроль за состоянием средств электрохимической защиты, собирая информацию со всех участков трубопровода. Корпуса передатчика и приемника соединены с грунтом посредством двухполюсников, каждый из которых выполнен в виде параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора и являющихся колебательным контуром, резонансная частота которого равна частоте передатчика. The proposed system can be mounted in a very short time and can carry out round-the-clock and in any weather television monitoring of the state of electrochemical protection means, collecting information from all sections of the pipeline. The transmitter and receiver cases are connected to the ground by means of two-terminal devices, each of which is made in the form of parallel connected inductors and capacitors and which are an oscillating circuit whose resonant frequency is equal to the frequency of the transmitter.

Источники информации
1. Ю. В. Борисов, П.Б. Финкельштейн. Система контроля станций катодной защиты с использованием вдольтрассовой ЛЭП. Трубопроводный транспорт нефти. - М.: ТрансПресс, N 7, 1996 г., с.29-31.Sources of information
1. Yu. V. Borisov, P. B. Finkelstein. Monitoring system for cathodic protection stations using a long-distance transmission line. Pipeline transportation of oil. - M .: TransPress, N 7, 1996, p.29-31.

Claims (1)

Система дистанционного контроля состояния изоляции трубопровода, содержащая станцию катодной защиты, минусовая клемма которой соединена с трубопроводом, а плюсовая клемма посредством токового датчика соединена с анодом, размещенным в грунте, блок преобразования сигнала, клеммы первого входа которого соединены с выходом токового датчика, а у второго входа одна клемма соединена с трубопроводом, а вторая - с медно-сульфатным электродом сравнения, установленным в грунте, канал связи, аппаратуру пульта диспетчера, отличающаяся тем, что канал связи выполнен в виде трубопровода, при этом система снабжена дополнительно модулятором, вход которого соединен с выходом блока преобразования сигнала, а выход - с входом передатчика, к выходу которого подключена передающая антенна, выполненная в виде обмотки изолированным проводом и размещенная непосредственно на трубопроводе, приемной антенной, выполненной в виде обмотки изолированным проводом и размещенной непосредственно на трубопроводе, приемником, вход которого соединен с приемной антенной, а выход - с входом аппаратуры пульта диспетчера. A system for remote monitoring of the state of insulation of the pipeline, containing a cathodic protection station, the negative terminal of which is connected to the pipeline, and the positive terminal is connected to the anode located in the ground via a current sensor, a signal conversion unit, the terminals of the first input of which are connected to the output of the current sensor, and the second of the input, one terminal is connected to the pipeline, and the second to a copper-sulfate reference electrode installed in the ground, a communication channel, equipment for the dispatcher’s console, characterized in that The communication channel is made in the form of a pipeline, while the system is additionally equipped with a modulator, the input of which is connected to the output of the signal conversion unit, and the output is connected to the input of the transmitter, to the output of which a transmit antenna is connected, made in the form of a winding with an insulated wire and placed directly on the pipe, receiving an antenna made in the form of a winding with an insulated wire and placed directly on the pipeline, a receiver, the input of which is connected to the receiving antenna, and the output - with the input of the remote control equipment dispatcher.