本发明涉及外加电流阴极保护监测控制,具体涉及一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统。
背景技术:
1、我国有数百座海上石油平台,为了降低开发成本,很多平台面临需要延长服役的紧迫需求,而延长阴极保护服役年限的技术却被国外公司垄断,存在着成本高、工期长,运行维护遇到问题无法及时解决等问题,甚至对水下国土安全存在安全隐患。
2、海水大气区通常含有水蒸气、氮气、二氧化碳、二氧化硫以及悬浮在其中的氯化盐、硫酸盐等,由于海洋大气湿度很大,水蒸气在毛细管作用、吸附作用、化学凝结作用的影响下,附着在钢材表面形成一层水膜,导致金属结构腐蚀。
3、飞溅区受到风浪、日照、潮水涨落因素的影响,钢结构表面干湿交替,另外由于充足的氧气,再加上海浪的冲击、漂浮物的撞击和侵蚀、海水电解质的腐蚀,导管架平台的飞溅区腐蚀严重。
4、为了保障海洋构筑物的安全运行,需要采用合理的检测手段来检测导管架腐蚀情况,现有监控系统存在系统非模块化设计,无法组成监控网络,功能简单,对维护人员的后期维护设置了很大的障碍的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,以解决上述背景中问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,包括:
4、数据获取模块:用于获取电位数据和保护输出电路数据;
5、数据分析模块:用于对电位数据进行分析,并得到保护稳定等级信号和保护异常波动信号;同时基于电位数据的波动得到运行信号;
6、系统调整模块:基于保护等级信号对保护输出电路数据进行调整;获取异常波动信号下的电位数据和保护输出电路数据并进行调整;
7、反馈提醒模块:用于将保护等级信号和异常波动信号发送至显示端;
8、显示端:用于对等级信号和异常波动信号进行显示。
9、作为本发明进一步的方案:所述电位数据包括通电点电位和自然电位;其中,将通电点电位电压差值标记为tddc,将自然电位电压差值标记为zrdc;
10、所述输出电路数据包括输出电流和输出电压,其中,将输出电流标记为scl,将输出电压标记为scy。
11、作为本发明进一步的方案:所述保护异常波动信号包括过盈保护信号和亏损保护信号。
12、作为本发明进一步的方案:所述保护等级信号的获取步骤包括:
13、步骤a1:通过万用表对通电点电位的电压差进行测量,获取通电点电位电压差值tddc;
14、步骤a2:判断通电点电位电压差值tddc是否处于通电点电位电压差值域[tddcx,tddcy]内;
15、若通电点电位电压差值tddc处于通电点电位电压差值域[tddcx,tddcy]内,则生成保护稳定等级信号;
16、若通电电位电压差值tddc不在通电点电位电压差值域[tddcx,tddcy]内,则进行波动信号判定;
17、步骤a3:若通电电位电压差值tddc小于通电点电位电压差阈值tddcx;则生成过盈保护信号;
18、若通电电位电压差值tddc大于通电点电位电压差阈值tddcy;则生成亏损保护信号。
19、作为本发明进一步的方案:若获得过盈保护信号,则减小输出电流scl;
20、若获得亏损保护信号,则增大输出电流scl。
21、作为本发明进一步的方案:所述运行信号包括:表面腐蚀信号、生成表面稳定信号、运行正常信号和运行异常信号。
22、作为本发明进一步的方案:所述运行信号的获取步骤包括:
23、步骤s1:将监测时间以秒为时间间隔进行划分,得到若干子时间点,并将子时间点标记为n,n=1,2,...,n,n为正整数,获取各子时间点的自然电位的电位差,并标记为zrdcn;
24、步骤s2:将各子时间点时刻自然电位的电位差zrdcn与自然电位的电位差极值zrdcj进行比较;
25、若自然电位的电位差zrdcn小于自然电位的电位差极值zrdcj,则生成表面腐蚀信号;
26、若自然电位的电位差zrdcn小于自然电位的电位差极值zrdcj,则生成表面稳定信号;然后执行步骤s3:
27、步骤s3:计算获得子时间点n时刻相邻时间段内自然电位的电位差变化值变化率dcbh;
28、步骤s4:将自然电位的电位差变化值变化率dcbh与自然电位的电位差变化值变化率阈值dcbhy进行比较;
29、若自然电位的电位差变化值变化率dcbh小于等于自然电位的电位差变化值变化率阈值dcbhy,则生成运行正常信号;
30、若自然电位的电位差变化值变化率dcbh大于自然电位的电位差变化值变化率阈值dcbhy,则生成运行异常信号。
31、作为本发明进一步的方案:所述自然电位的电位差变化值变化率dcbh的获取过程为:
32、计算子时间点n时刻的前一子时间段n-1至n时刻的自然电位的电位差变化值dbn-1;即dbn-1=|zrdcn-zrdcn-1|;
33、计算子时间点n时刻的后一子时间段n至n+1时刻的自然电位的电位差变化值dbn+1;即dbn+1=|zrdcn-zrdcn+1|;
34、通过计算获得自然电位的电位差变化值变化率dcbh。
35、作为本发明进一步的方案:若获得表面腐蚀信号和/或运行异常信号,则提醒检修人员进行检修。
36、本发明的有益效果:
37、通过海上导管架平台用外加电流阴极进行保护在,再通过对通电点电位的电位差进行获取计算,对通电点电位进行评估,当出现过盈保护信号或者亏损保护信号之后,则可以快速的对保护电流进行减小或者增大,然后对通电点电位进行快速的调整,保证通电点电位处的电压差保持在稳定区间范围内;然后,通过对相邻的时间点之间的时间段的变化进行计算,可以获得相邻时间点之间的自然电位的电位差值的变化率,当自然电位的电位差变化值变化率较大时,则说明自然电位在工作过程中的波动率较大,进一步说明珍格格保护系统出现不稳定的情况,然后进行快速响应,并告知检修人员,避免海上导管架平台出现腐蚀的情况,有效延长海上导管架平台的使用寿命,同时确保其安全性和可靠性。
1.一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,所述电位数据包括通电点电位和自然电位;其中,将通电点电位电压差值标记为tddc,将自然电位电压差值标记为zrdc;
3.根据权利要求2所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,所述保护异常波动信号包括过盈保护信号和亏损保护信号。
4.根据权利要求3所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,所述保护等级信号的获取步骤包括:
5.根据权利要求4所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,若获得过盈保护信号,则减小输出电流scl;
6.根据权利要求1所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,所述运行信号包括:表面腐蚀信号、生成表面稳定信号、运行正常信号和运行异常信号。
7.根据权利要求6所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,所述运行信号的获取步骤包括:
8.根据权利要求7所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,若自然电位的电位差变化值变化率dcbh小于等于自然电位的电位差变化值变化率阈值dcbhy,则生成运行正常信号;
9.根据权利要求7所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,所述自然电位的电位差变化值变化率dcbh的获取过程为:
10.根据权利要求7所述的一种海上导管架平台用外加电流阴极保护监测控制系统,其特征在于,若获得表面腐蚀信号和/或运行异常信号,则提醒检修人员进行检修。