基于GSM的阴极保护电压表设计.pdf

第24卷第10期
电子设计工程
2016年5月
Vol 24 No 10
Electronic Design Engineering
May.2016
基于GSM的楹保护电於表设计
徐涛,田鸡,廖俊必
(四川大学制造科学与工程学院,四川成都610065)
摘要:阴极保护是常用的管道防腐技末,阴极係护电压是该技术的棋心参数。本文擬出了基于CSM模块数据传输的
自动化阴极电压表设计方案。其中以STC154K32S4芯片作为MCU,实现电压測量、电路拉制;电源采用舜酸铁锂电
池,直接俟电MCU,LT1370R井压至5V供电给CSM模块,太阳能板补充电池电能。无雷量时,电路进入抖电模
式,榎大程度省电,可广泛应用到沙漠、戈壁、丛林等人斥罕至的油气管道上。
关词:朗极保护;GSM模块;太阳能供电;摔电模式
中图分業号:TN98
文献标识祃:A
文章编号:1674-6236(2016)10-0127-04
Design of cathodic protection ohmmeter based on GSM
XU Tao, TAN Peng, LAO Jun-bi
(College of Mnuactuing Scence&needing ch n nivesi n 610065, Chin)
Abstract athi re ion s e mo common use method in pipeline comon petion techmology cathodic pre
ton voltage is the ey arameter of the enol o the cathodic protection olm GSM module is used for data transmis
onrSTC15W4K32S4chipisugedforvoltagemeasurenentcirceuitcontrulasMCV,lirhiumionpkosphatebatristhepow
er, supply for MCU directl and also for M module after the voltage up to 5V throgh LT1370IR, soar panels supply the
battery. Wthout measure circuit will e into power down mode greatly saving the power, so it ould e widely applied to the
desert, Gobi, jungle te interpersonal rare in oil and gas pipeline line
Key words: cathodic protection; GSM module; solar ener y; power down mode
阴极保护是常用的管道防腐技术叫,阴极保护电压是该
光伏板位置
技术的核心参数。当前有多种测量阴极保护的电压表,但应
量电路位
用到沙漠、戈壁、丛林等荒无人烟的极为稀少。由于环境恶
地面
劣、长期无人维护以及油气管道的防爆要求高,阴极保护电
周量负板
压表的可靠性、节能性、安全性面临巨大挑战。
辅助
阳极
对于阴极保护电压表,仅由电池、升压电路、CSM模块、
量正极
MCU构成。电池采用酸铁四,其安全性、可靠性高,自放电
地下道(阴极)
率低,能够满足使用境要求。升压电路与CSM模块共地,场
效应管控制开闭。MCU采用STC15W4K32S4,由铁键电池直
图1阴极保护结构示意图
接供电,集成晶振、内部时钟、AD并且有掉电专用定时器唤终较低,可以起到一定的防腐蚀作用。参考电极铁块放置于管
醒单片机,节省大量外围电路,节能的同时可靠性高。
道另一侧,为测量点负极,测量点正极即为管道。
1系统结构
阴极保护电压表装在一根直径约100mm的小型管道里
面,该道与油气输送管道焊牢,测量管高出地面1m左右。
阴极保护电压表要应用到沙漠、戈壁、丛林等人际罕至5V太阳能板起补充电能作用,直径100mm,最大功率1.08
区城的油气管道上。这些地方很少有人去,安装要安全可靠,W,峰值电流160mA
且具备一定的防灾害能力
供电电源必须通过防爆认证,且要具备低的自放电率
图1所示为阴极保护电压表的结构简图即,为延缓管道以及置应恶劣环境要求。酸铁锂电池其性能可靠,另一方
腐蚀的速度,在管道附近安一个电源,电源负极接到管道面在5V的太阳能板输人下能够充电能,因而此处选择
上,电源正极接到铁块上,全部均埋于地下。如此管道电压始该电池。
收稿日:2015-07-28件编号:2015071
金项目:国家自然科学基金(61271329);四川者科技支撑计别资助项目(201207004)
作者简介:徐濟(199]ー),男,山西古交人,士研究生。研究方向:自动化测量与系统设计。
万方数据