一种阴极保护参数测量采集与数据传输接头及装置的制作方法

专利2026-02-02  2


本发明涉及管道运维,具体涉及一种阴极保护参数测量采集与数据传输接头及装置。


背景技术:

1、阴极保护是延缓钢质管道腐蚀的重要手段,并且阴极保护的电压电流等参数对评价管道的安全态势具有非常重要的作用。因此,及时地采集并传输管道的阴极保护参数对管道的运行和维护至关重要。

2、随着通信技术、信息技术及工业物联网技术在油气管道领域的应用,阴极保护参数的智能采集也得到了快速的发展与应用。例如,阴极保护参数智能采集系统可以利用测试桩处布置的阴极保护参数测量采集装置,配合长效参比电极、极化试片等埋地传感器,将阴极保护通断电电位、交直流电流、交流电压等保护参数数据实时上传上位平台,并进行数据存储、展示、统计、分析等。

3、但是,阴极保护参数测量采集装置的工作环境通常比较恶劣,由于阴极保护参数测量采集装置为了实现数据采集和传输需要设置多个外部接口。这样,在复杂工作环境下,阴极保护参数测量采集装置的防护效果差,无法满足防水防腐蚀等防护等级,导致阴极保护参数测量采集装置使用寿命降低。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是阴极保护参数测量采集装置在复杂工作环境下防护效果差,导致使用寿命降低的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了一种阴极保护参数测量采集与数据传输接头及装置,具体采用如下技术方案:

3、第一方面,本发明提供一种阴极保护参数测量采集与数据传输接头,可以用于连接数据采集线缆或者通用串行总线usb通讯线缆。具体的,包括:多个连接针脚和信号切换继电器,多个连接针脚中的至少三个针脚与信号切换继电器连接。其中,多个连接针脚用于与数据采集线缆连接,并接收数据采集线缆的阴极保护参数测量采集信号。多个连接针脚还用于与usb通讯线缆连接,并接收传输usb通讯线缆的阴极保护参数传输信号。信号切换继电器用于切换多个连接针脚接收阴极保护参数测量采集信号,或者,接收阴极保护参数传输信号;并将阴极保护参数测量采集信号,或者,阴极保护参数传输信号分流输出至对应的功能电路。

4、该阴极保护参数测量采集与数据传输接头在阴极保护参数测量采集工作阶段可以连接数据采集线缆。在测量采集结束后,在数据传输阶段可以连接usb通讯线缆。这样,实现了测量采集与数据传输接口共用一体化,减少阴极保护参数测量采集与数据传输装置接头的数量以及接头的针脚数,从而能够有效提高阴极保护参数测量采集与数据传输装置的防护等级和使用寿命。

5、结合第一方面,在一种可选择的实现方式中,上述信号切换继电器为双刀双掷继电器。

6、在本实现方式中,通过双刀双掷继电器可以实现测量采集与数据传输的切换,从而可以满足阴极保护参数测量采集与数据传输接头与数据采集线缆和usb通讯线缆的切换连接的应用需求。

7、结合第一方面,在一种可选择的实现方式中,上述多个连接针脚包括:第一连接针脚、第二连接针脚、第三连接针脚、第四连接针脚、第五连接针脚和第六连接针脚。信号切换继电器包括:第一公共引脚、第二公共引脚、第一常闭引脚、第二常闭引脚、第一常开引脚、第二常开引脚、第一线圈引脚和第二线圈引脚。其中,第三连接针脚与第一公共引脚连接,第一公共引脚与第一常闭引脚连接,或者第一公共引脚与第一常开引脚连接,第五连接针脚与第二公共引脚连接,第二公共引脚与第二常闭引脚连接,或者第二公共引脚与第二常开引脚连接,第六连接针脚与第一线圈引脚连接,第一线圈引脚和第二线圈引脚连接,第二线圈引脚与usb接地线连接。

8、结合第一方面,在一种可选择的实现方式中,在多个连接针脚与数据采集线缆连接的情况下,第一线圈引脚与第二线圈引脚断电,第一连接针脚与数据采集线缆中的参比电极连接线连接,第二连接针脚与数据采集线缆中的试片连接线连接,第三连接针脚与数据采集线缆中的管道连接线连接,第四连接针脚与数据采集线缆中的第一控制线连接,第五连接针脚与数据采集线缆中的第二控制线连接,第一公共引脚与第一常闭引脚连接,第二公共引脚与第二常闭引脚连接。其中,第一连接针脚用于接收参比电极信号,第二连接针脚用于接收试片信号,第三连接针脚用于接收管道测量信号,第四连接针脚和第五连接针脚用于根据第一控制线和第二控制线的连接状态确定控制指令,第一常闭引脚用于连接管道测量信号,第二常闭引脚用于与模拟比较器连接,模拟比较器用于响应于控制指令,输出阴极保护参数数据采集的操作指令。

9、在本实现方式中,通过第一公共引脚与第一常闭引脚连接,第二公共引脚与第二常闭引脚连接,可以实现将阴极保护参数测量采集与数据传输接头切换为与数据采集线缆连接,并接收数据采集线缆的阴极保护参数测量采集信号,从而实现阴极保护参数的测量采集。

10、结合第一方面,在一种可选择的实现方式中,在第一控制线与第二控制线短接的情况下,模拟比较器响应于控制指令,通过数据采集线缆输出采集指令,以启动阴极保护参数的数据采集。

11、在本实现方式中,通过控制第一控制线和第二控制线短接即可以实现控制指令的输入,以使模拟比较器输出采集指令。这样,可以简化控制操作,提高操作的灵活性。

12、结合第一方面,在一种可选择的实现方式中,在第一控制线与第二控制线断开连接的情况下,模拟比较器响应于控制指令,通过数据采集线缆输出结束指令,以结束阴极保护参数的数据采集。

13、在本实现方式中,通过控制第一控制线和第二控制线断开即可以实现控制指令的输入,以使模拟比较器输出结束指令。这样,可以简化控制操作,提高操作的灵活性。

14、结合第一方面,在一种可选择的实现方式中,在多个连接针脚与usb通讯线缆连接的情况下,第一线圈引脚与第二线圈引脚通电,第三连接针脚与usb通讯线缆中的usb通讯数据负信号传输线连接,第四连接针脚与usb通讯线缆中的usb接地线连接,第五连接针脚与usb通讯线缆中的usb通讯数据正信号传输线连接,第六连接针脚与usb通讯线缆中的usb电源线连接,第一公共引脚与第一常开引脚连接,第二公共引脚与第二常开引脚连接。其中,第三连接针脚用于接收usb通讯数据负信号,第五连接针脚用于接收usb通讯数据正信号,第一常开引脚用于接收并输出usb通讯数据负信号,第二常开引脚用于接收并输出usb通讯数据正信号。

15、在本实现方式中,通过第一公共引脚与第一常开引脚连接,第二公共引脚与第二常开引脚连接,可以实现将阴极保护参数测量采集与数据传输接头切换为与usb通讯线缆连接,并接收和传输usb通讯线缆的阴极保护参数传输信号,从而实现阴极保护参数的数据传输。

16、第二方面,本发明提供一种阴极保护参数测量采集与数据传输装置,包括:如上述第一方面及其任一种可选择的实现方式中的阴极保护参数测量采集与数据传输接头、数据采集线缆和usb通讯线缆。其中,阴极保护参数测量采集与数据传输接头与数据采集线缆连接,或者,阴极保护参数测量采集与数据传输接头与usb通讯线缆连接。数据采集线缆用于测量采集阴极保护参数。usb通讯线缆用于传输阴极保护参数。

17、该阴极保护参数测量采集与数据传输装置,在阴极保护参数测量采集工作阶段可以通过阴极保护参数测量采集与数据传输接头连接数据采集线缆。在测量采集结束后,在数据传输阶段可以通过阴极保护参数测量采集与数据传输接头连接usb通讯线缆。这样,实现了阴极保护参数测量采集与数据传输装置中测量采集与数据传输接口共用一体化,减少阴极保护参数测量采集与数据传输装置接头的数量以及接头的针脚数,从而能够有效提高阴极保护参数测量采集与数据传输装置的防护等级和使用寿命。

18、结合第二方面,在一种可选择的实现方式中,上述数据采集线缆包括:参比电极连接线、试片连接线、管道连接线、第一控制线和第二控制线。其中,参比电极连接线用于与参比电极连接,试片连接线用于与试片连接,管道连接线用于与管道连接,第一控制线与第二控制线用于输入控制指令,以控制阴极保护参数的数据采集。

19、结合第二方面,在一种可选择的实现方式中,上述usb通讯线缆包括:usb通讯数据负信号传输线、usb接地线、usb通讯数据正信号传输线和usb电源线。


技术特征:

1.一种阴极保护参数测量采集与数据传输接头,其特征在于,用于连接数据采集线缆或者通用串行总线usb通讯线缆,包括:多个连接针脚和信号切换继电器,所述多个连接针脚中的至少三个针脚与所述信号切换继电器连接;

2.根据权利要求1所述的接头,其特征在于,所述信号切换继电器为双刀双掷继电器。

3.根据权利要求2所述的接头,其特征在于,所述多个连接针脚包括:第一连接针脚、第二连接针脚、第三连接针脚、第四连接针脚、第五连接针脚和第六连接针脚;

4.根据权利要求3所述的接头,其特征在于,在所述多个连接针脚与所述数据采集线缆连接的情况下,所述第一线圈引脚与所述第二线圈引脚断电,所述第一连接针脚与所述数据采集线缆中的参比电极连接线连接,所述第二连接针脚与所述数据采集线缆中的试片连接线连接,所述第三连接针脚与所述数据采集线缆中的管道连接线连接,所述第四连接针脚与所述数据采集线缆中的第一控制线连接,所述第五连接针脚与所述数据采集线缆中的第二控制线连接,所述第一公共引脚与所述第一常闭引脚连接,所述第二公共引脚与所述第二常闭引脚连接;

5.根据权利要求4所述的接头,其特征在于,在所述第一控制线与所述第二控制线短接的情况下,所述模拟比较器响应于所述控制指令,通过所述数据采集线缆输出采集指令,以启动阴极保护参数的数据采集。

6.根据权利要求4所述的接头,其特征在于,在所述第一控制线与所述第二控制线断开连接的情况下,所述模拟比较器响应于所述控制指令,通过所述数据采集线缆输出结束指令,以结束阴极保护参数的数据采集。

7.根据权利要求3所述的接头,其特征在于,在所述多个连接针脚与所述usb通讯线缆连接的情况下,所述第一线圈引脚与所述第二线圈引脚通电,所述第三连接针脚与所述usb通讯线缆中的usb通讯数据负信号传输线连接,所述第四连接针脚与所述usb通讯线缆中的usb接地线连接,所述第五连接针脚与所述usb通讯线缆中的usb通讯数据正信号传输线连接,所述第六连接针脚与所述usb通讯线缆中的usb电源线连接,所述第一公共引脚与所述第一常开引脚连接,所述第二公共引脚与所述第二常开引脚连接;

8.一种阴极保护参数测量采集与数据传输装置,其特征在于,包括:如权利要求1-7中任一项所述的阴极保护参数测量采集与数据传输接头、数据采集线缆和usb通讯线缆;

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述数据采集线缆包括:参比电极连接线、试片连接线、管道连接线、第一控制线和第二控制线;

10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述usb通讯线缆包括:usb通讯数据负信号传输线、usb接地线、usb通讯数据正信号传输线和usb电源线。


技术总结
本发明提供一种阴极保护参数测量采集与数据传输接头及装置,该接头包括:多个连接针脚和信号切换继电器,多个连接针脚中至少三个针脚与信号切换继电器连接。多个连接针脚用于与数据采集线缆连接,并接收阴极保护参数测量采集信号。多个连接针脚还用于与USB通讯线缆连接,并传输阴极保护参数传输信号。信号切换继电器用于切换多个连接针脚接收阴极保护参数测量采集信号,或者接收阴极保护参数传输信号;并将阴极保护参数测量采集信号,或者阴极保护参数传输信号分流输出至对应的功能电路。该接头实现了测量采集与数据传输接口共用一体化,减少了接头的数量以及针脚数,有效提高了阴极保护参数测量采集与数据传输装置的防护等级和使用寿命。

技术研发人员:赵君,刘国豪,李东阳,王禹钦,赵云峰,于欣雨,朱一盟,张忠述,孙怡,杜娟,翟星月,刘萌萌,冀辉,姚佳锐,张忠涛
受保护的技术使用者:国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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