1采集儀特點

1）產品三化：模塊化、標準化、小型化；
2）產品三高：采樣頻率高、分辨率高、精度高；
3）產品軟件使用BS結構，內部設有終端，信息可授權共享；授權后可用網頁瀏覽設定；
4）產品可通過無線、納米光纜傳輸、局域網實現數據自動采集傳輸；
5）程序設有內部糾錯系統，硬件上具有死機自喚醒功能。
6）采集儀供電系統為長壽命一次性電池供電，電池總容量大于30Ah或太陽能供電系統供電，可持續使用20年；
7）防雷電沖擊功能：設備采集輸入端承受15kV瞬時（20µs）直流高壓后，能正常工作；
8）抗交流干擾：具有濾波功能，能夠在30V以下的交流干擾電壓環境下正常工作。
9）產品軟件可以與SCADA系統共享數據庫，提供數據采集端口。
10）在線遠程控制陰極保護站恒電位儀的運行，通過開機、關機切換恒電位儀；遠程監測恒電位儀運行參數及陰極保護數據；

2采集儀使用環境

1）氣壓86～106kPa；
2）周圍環境溫度－25℃～＋55℃；
3）埋地或戶外安裝；
4）安裝使用地點無強烈震動和沖擊，無強電磁干擾。

3采集儀主要性能

1）工作頻率：雙頻(900Hz/l800Hz)；
2） 參比輸入阻抗：大于1MΩ；
3）工作電壓：6V～12V（DC）、（遠程端監控中心:～220V）；
4）采集儀為4通道檢測設備:三路直流、一路交流；
5）工作電流：200mA；
6）待機電流：≤ 0.01mA；
7）供電方式：一次性免維護電池或太陽能電池；
8）通訊方式：GPRS方式、GSM短信方式、近距離無線通訊方式；
9）絕緣電阻：大于10 MΩ；
10）流經參比電極的陽極電流：小于3μA；
11）管地交流電位采集范圍：0V～100V、分辨率0.1V、采樣誤差小于0.1V，采樣速率1～10次/s、10s/次，用戶可自定義調節；
12）管道自然腐蝕電位采集范圍：-5.0V～+5.0V、分辨率0.001V、采樣誤差小于5mV，采樣速率1～10次/s、10s/次，用戶可自定義調節；
13）管地通、斷電位采集范圍：-5.0V～+5.0V、分辨率0.001V、采樣誤差小于5mV，1～10次/s、10s/次，用戶可自定義調節；
14）通、斷電測試電位數據采集模式如下：
   on           off
   800ms         200ms        斷電50～100ms后采集數據
   4s             1s           斷電50～100ms后采集數據
   12s            3s           斷電50～100ms后采集數據
   注：通、斷電電位采集由遠程控制軟件自定義，斷電電位采集時間應根據管道去極化時間現場測定瞬間斷電電位采集時間，設備同步誤差＜0.01S。
15）采集儀內部自帶時鐘，開機后自動GPS時鐘校準，時鐘誤差每24小時小于1秒；
16）具有濾波功能，能夠在30V以下的交流干擾電壓環境下正常工作；
17）長壽命一次性電池，電池容量在通訊信號良好、每天采集并上傳1條數據的條件下，理論設計使用時間10年，采用外置電池盒便于更換；
18）智能電位采集儀在設定狀態下，每天自動定時采集發送：管地通斷電位、自然電位、交流干擾電位以及設備電池電量，信號強度、設備溫度等信息；    
19）電位超限錯誤報警功能：參比電位超過設定的保護電位范圍上限或低于設定的保護電位范圍下限時，采集儀通過管理中心服務器報警。設定的保護電位范圍上下限通過管理軟件設定；
20）工作參數設定功能：通過管理系統可以設定、調整采集儀的工作參數。這些參數包括采樣頻率、采樣時間、通訊時間、斷電測試開始時間、保護電位范圍等；
21）根據采集儀通訊方式的不同，安裝使用地應已被相應的無線信號覆蓋（如GPRS、GSM、CDMA等），且信號強度滿足通訊相關標準要求；
22）印刷電路板采取防潮、防鹽霧、防細菌的措施，滿足埋地使用要求；
23）采集儀具有防爆功能，其設計符合GB 3836《爆炸性氣體環境中的電力設備》的技術要求；
24）采集儀具有金屬結構外殼。外殼防護形式滿足GB 4208-93中IP66的要求；
25）采集儀外觀應平整，無劃傷和銹蝕。

4.軟件架構與運行平臺

1）配套軟件應為B/S架構，軟件系統的客戶端管理軟件和服務程序軟件分離，便于管理和維護，能夠支持網絡環境的應用。
2）配套軟件應以地理信息系統(GIS）作為管理平臺，以便能夠更直接、更形象地反應被保護體的運行狀況，方便地查看管道的走向，設備的位置，以及環境地貌的情況，更能準確地定位設備，特別是存在報警信息時，能夠及時準確的反映報警設備所在的位置。
3）配套軟件可采用SQL Server等大型的數據庫，以保證數據的穩定。并且應具有足夠的存儲容量，具有遠程訪問的支持。

5.軟件功能

1）地理信息開發平臺
采用大型商用地理信息GIS 系統開發平臺
2）電子地圖操作功能
地圖界面的基本操作，包括地圖的縮放、移動，設備的選擇，設備狀態的顯示，采樣信息的顯示，設備的添加與刪除；用戶能通過電子地圖，可以直觀觀察管道全線陰極保護狀況，在地圖上對報警點直接使用專家子系統進行診斷，并直接在地圖上對設備進行遠程監控及時查看設備信息。
3）設備的管理與控制
全程總體對設備進行管理與控制，遠程對設備進行控制命令，包括時間校準、參數設置、臨時巡檢采樣、采樣時間設定、報警范圍設置等。
4）自動報警功能及動態顯示
每次監控中心接收并上傳到數據，都會對數據進行分析，檢測數據是否超出管道陰極保護電位的正常范圍，對管道陰極保護異常狀況，自動在電子地圖上顯示報警，并自動顯示在出現報警的目標設備上。
5）專家系統
A. 專家診斷系統
專家故障診斷子系統，用于協助用戶分析管道保護異常狀況，并給出處理意見；
B. 專家子系統知識庫
具有陰極保護專業知識庫，應包含管道系統、場站閥室、管道自然環境、外部干擾源、犧牲陽極系統、強制電流系統等相關知識。
6）陰極保護數據存儲、報表生成及查詢功能
監控中心軟件能夠將上傳的數據信息進行自動存儲并匯總生成報表，報表格式人性化，管理員可以通過報表查看一定期限內所采集設備的電位信息，以自動生成電位信息曲線變化圖，以供管理員進行分析；
7）統計圖表
系統能提供里程－陰極保護數據分析圖數據圖表、雜散電流干擾圖表、時間。
8）電位超限錯誤報警功能
采集的電位超過設定的保護電位范圍的上限或低于設定的保護電位范圍的下限時，采集儀報警。保護電位的范圍可通過管理軟件進行設定。
9）工作參數的設定功能
通過管理系統可以設定、調整采集儀的工作參數。這些參數包括采樣頻率、采樣時間、通訊時間和保護電位范圍等。
10）通訊天線
智能電位采集儀的通訊天線減少無線通訊信號的衰減，信號增益不小于3db，其安裝形式與測試樁安裝相匹配。
11）設備維護
采集儀免維護程度高，機殼防護等級達到IP-66，內部全部采用灌膠密封，對于設備本身一般無需進行專門維護，只需要保證設備內置手機卡有足夠費用，以維持正常的網絡通訊。

6采集儀工作原理

系統由四大部分組成：采集終端、供電系統、傳輸系統、數據庫服務器系統及桌面展示系統組成，系統通過采集終端采集電壓數據，打包后通過光纖或者 GPRS 或者衛星鏈路將數據傳回服務器，用戶可通過 web 瀏覽器觀察，或者通過 web 系統對特定的終端進行讀寫操作。
1）工作流程
 
 

2）采集儀工作原理說明
A. 數據采集模塊：負責陰極保護電位信息的采集。
B. 數據處理模塊：將采集到的電位信息進行A/D轉換，將模擬信號轉換為數字信號。
C. 運放處理模塊：將轉換好的數據信息處理為中心控制模塊需要的范圍。
D. 中心控制模塊：1、處理輸入輸出數據 2、控制電源模塊 3、與無線通訊模塊進行數據交換 4、整套采集儀的正常運行。
E. 存儲模塊：保存中心控制模塊處理的數據。
F. 無線通訊模塊：將處理好的數據信息發送。
D. 為了更合理的控制電源電量，采集儀在設計上采用低功耗的運行模式，在無需工作的情況下，進入待機休眠狀態，使電流達到微安級別，以保證在采用一次性電池供電的情況下，采集儀的運行時間更長。再通過時間的設定，使采集儀在設定的時間自動喚醒并進行數據采集工作，將數據信息上傳到服務器中心；
3）軟件構架
A. 本系統將采用NET 技術進行開發，基于 IIS 7.0 及 SQL Server 數據庫  進行數據的保存分析；同時提供 web service 接口，允許其它系統對數據進行查詢;
B. 軟件采用MVC 分層的開發模式， 將顯示與邏輯分離；
C. SQL Server 利用全面審核功能、 透明數據加密和外圍應用配置器（僅啟用所需服務減少安全攻擊）來提高符合性和安全性。
4）GPRS傳輸
A. GPRS 是一種基于無線移動網絡的數據傳輸解決方案。 在移動用戶和數據網絡之間提供一種無線連接， 給移動用戶提供了高速無線數據通信業務。
B. GPRS 采用分組交換技術，使資源被合理的利用，數據傳輸速率高達 160Kbps ；使用GPRS 技術實現數據分組發送和接收， 用戶在線且按數據流量計費， 大大降低了服務成本；GPRS 理論帶寬可達 171.2 Kbit/s ，實際應用帶寬大約在40-100 Kbit/s，在此信道上提供 TCP/IP 連接，可以用于 Internet 連接、數據傳輸等應用。
C. 采集儀采集的數據傳輸是由 GPRS 移動通信模塊利用中國移動 （聯通、 電信）的 GPRS 技術， 采用點對點的方式實現對帶有通信功能的終端的數據遠程無線傳輸。采集儀自動完成數據采集，并上傳給監控中心，通過 Internet 發出命令的接收解碼、終端返回數據的編碼和發送。系統具備 GPS 定位功能，精度在 5m 范圍。

7采集儀安裝說明

1）連接管道線，并做好防腐處理
   2）在管道上方安裝極化探頭，極化探頭安裝好后應澆少量清水便于測量；
   3）把極化探頭電極線和管道線分別連接在測試樁的接線板上；
   4）采集儀上引出4根線纜，分別為參比電極線、管道線、極化試片測量線、自然腐蝕電位測試線、通訊天線、電源連接線，參比電極線、管道線、極化試片測量線、自然腐蝕電位測試線分別連接在測試樁接線板對應的接線柱上，通訊天線安裝在測試樁頂部，電源連接線用于連接電池盒；
   5）對于埋地型采集儀安裝密封于PE防水箱內；
   6）對采集儀進行調試、設置；
   7）現場進行一些特定零部件的密封工作。

8采集儀安裝示意圖