[发明专利]一种多通道海洋平台阴极保护参数监测装置

说明书

技术领域：

本发明属于海洋工程阴极保护检测技术领域，涉及一种多通道海洋平台阴极保护参数监测装置。

背景技术：

钢结构海洋平台是海上油气开发的重要设施，长期处于苛刻的腐蚀性海洋环境中，其可靠性和耐久性受到严峻挑战。目前，海洋平台通常采用阴极保护与防腐涂层联合的防腐措施，其表面的保护状态可通过测量平台的保护电位、保护电流密度以及阳极电流等参数进行评价，按照船级社的规定，海洋平台建成投产后应对阴极保护系统进行定期的检测，但由于保护系统在使用过程中处于一个动态的过程，钙镁沉积层的形成、防腐层性能的退化以及牺牲阳极的消耗等因素会导致保护电位和保护电流密度等发生变化，仅通过定期的检测无法实时、全面地掌握阴极保护系统的保护状态及变化趋势，因此采用在线监测手段进行海洋平台表面腐蚀防护状态的实时监测和评估，对保证海洋平台安全运行、预防失效事故的发生具有重要的作用。

早期的海洋平台阴极保护检测只是采用人工方式对保护电位进行测量，存在很大的局限性。近年来，随着自动化和信息化技术的发展，阴极保护在线监测技术不断发展成熟，能够对保护电位、牺牲阳极电流等参数进行在线监测的系统逐步应用于海洋平台阴极保护状态的监测。壳牌石油公司在加利福尼亚南岸附近的第一座太平洋海域Ellen平台上首先实现了阴极保护的连续监测，通过两年的保护电位和保护电流密度监测，获得了大量有价值的数据，并为该海域后续阴极保护系统的设计提供了有力证据。随后，在墨西哥海湾1350英尺深的Bullwinkle平台上进行了阴极保护监测，检验了季节变化和风暴侵袭等对阴极保护的影响。国内阴极保护监测技术在海洋工程领域的应用稍晚，90年代开始，熊信勇等人将阴极保护监测系统应用于珠江口东南海区和北部湾油气田海洋平台的监测。专利CN89105149.X、CN201110350109.4分别公开了一种阴极保护电位扫描装置和海洋平台节点阴极保护状况探测仪，ZL200710176294.3公开了一种海洋平台牺牲阳极发出电流的监测装置。现有的海洋平台阴极保护监测装置虽然能够对保护电位和阳极电流进行监测，但在实际使用中还存在一定的局限性，只能对少数的代表点进行简单的测量和显示，无法反映海洋平台结构的整体保护状态，而且监测装置的测量通道、测量参数等相对固化，不能灵活地适应海洋平台结构测量点增减、测量参数改变等情况。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，针对海洋平台阴极保护状态监测评估的技术难题，提出一种多通道海洋平台阴极保护参数监测装置，通过安装在计算机内的管理软件对与之相连的多通道数据采集下位机进行管理和控制，实现对多通道数据采集下位机测量数据的管理、分析和显示功能；多通道数据采集下位机以ARM工控主板为核心，通过多通道数据采集板实现保护电位、阳极电流量和极化电流密度的测量、转换和存储。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括计算机和由ARM工控主板、多通道数据采集板、电位传感器、电流传感器、极化探头、连接电缆、PC104插槽和触控屏组成的多通道数据采集下位机，安装有管理软件的计算机分别与1-128个多通道数据采集下位机采用以太网、RS485或无线方式组网构成装置的硬件系统，管理软件采用.Net Framework4框架，通过Microsoft Visual Studio.NET2010进行开发，数据库采用SQL Server2005，通过B/S和C/S混合开发方式，采用多窗体设计实现对多通道数据采集下位机构成的阴极保护数据监测网的管理以及多通道数据采集下位机工作状态、测量数据的实时显示、异常报警和数据库管理功能；每个多通道数据采集下位机上设有1-8个多通道数据采集板，ARM工控主板通过PC104插槽与1～8个多通道数据采集板进行级联扩展；每个多通道数据采集板上具有独立的1～8个测量通道，每个测量通道通过连接电缆与电位传感器、电流传感器或极化探头连接；每个多通道数据采集板与1～8个电位传感器、1～8个电流传感器、1～8个极化探头或任意组合共8个电位传感器、电流传感器或极化探头进行连接；触控屏与ARM工控主板连接，多通道数据采集下位机通过ARM工控主板控制多通道数据采集板的测量通道，实现电位传感器、电流传感器和极化探头测量数据的采集、转换和存储。