Устройство телемеханики дренажной защиты

Предлагаемое устройство относится к системам автоматизации транспортировки нефти и газа по магистральным трубопроводам и может быть использовано как устройство телемеханики на нижнем уровне для оснащения контролируемых пунктов систем диспетчерского контроля электрохимзащиты. Целью предлагаемой полезной модели является создание устройства телемеханики контролируемых пунктов дренажной защиты с организацией питания от наводимых на трубопроводе паразитных токов. Поставленная цель достигается тем, что при прохождении электропоезда на трубопроводе, пролегающим вблизи от железнодорожной магистрали, кратковременно наводится напряжение от единиц до сотни вольт, которое специальным преобразователем с широким динамическим диапазоном, преобразуется в стабилизированное напряжение постоянного тока. Быстродействие устройства контроля выбрано таким образом, что оно успевает снять характеристики дренажной установки и передать их на пульт диспетчера за время наличия паразитных токов на трубопроводе. Другой особенностью устройства является то, что в нем использован накопитель энергии - ионистр (конденсатор с емкостью до ста фарад), который за время наличия на трубопроводе паразитного тока успевает накопить энергию, достаточную для питания контроллера в дежурном режиме, а также передать на пульт диспетчера информацию в случае несанкционированного проникновения в бокс или передать информацию с контролируемого пункта по инициативе диспетчера.

Полезная модель относится к системам автоматизации технологических процессов трубопроводного транспорта нефти и газа и может быть использована в составе автоматизированных систем диспетчерского контроля электрохимзащиты магистральных трубопроводов (МТ), как устройства телемеханики нижнего уровня контролируемых пунктов (КП) дренажной защиты в зоне блуждающих токов при отсутствии питающей сети.

Известно устройство телемеханики КП катодной защиты и КП линейной телемеханики в составе автоматизированной системы диспетчерского контроля и управления на основе информационно-измерительной системы "Магистраль-2", состоящая из радиомодема, системы управления, и блока бесперебойного питания. Питание в системе осуществляется от подводимой сети переменного тока ˜ 220 В [1]. Данное техническое решение наиболее близко по сущности к предлагаемой полезной модели.

Аналогом предлагаемой полезной модели может служить нижний уровень информационно-измерительной системы "Хортица", состоящая из электронного блока сбора и обработки информации с объекта контроля и передачи ее на пульт управления (ПУ) диспетчера, и блока питания от сети 220 В [2].

Известен еще ряд информационно-измерительных систем, используемых на МТ, состоящих, как правило, из электронного блока сбора и обработки информации и передачи ее на ПУ и блока питания от сети ˜ 220 В [3, 4].

В предлагаемом устройстве, с целью питания микроконтроллера и радиомодема, введено специальное устройство, которое преобразует

наводимые на трубопроводе токи при прохождении электропоезда в стабилизированное напряжение.

На фиг.1 схематично изображено описываемое устройство.

В боксе КП дренажной защиты устанавливается предлагаемое устройство телемеханики, которое состоит из микроконтроллера, преобразователя и радиомодема.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении электропоезда в земле наводятся блуждающие токи, которые в свою очередь кратковременно наводят на МТ напряжения как положительной, так и отрицательной полярности. Ток положительной полярности стекает через дренажную установку на рельс железной дороги или на нуль тяговой подстанции.

Экспериментально установлено, что при исправной дренажной установке наводимые на МТ напряжения положительной полярности достигают нескольких вольт с током до 500 А, а напряжения отрицательной полярности могут достигать порядка 100 В в течении нескольких минут.

Напряжение отрицательной полярности специальным устройством под управлением микроконтроллера по специальному алгоритму преобразуются в стабилизированное напряжение для питания микроконтроллера и радиомодема.

Микроконтроллер при появлении питания обрабатывает информацию с дренажной установки (значение тока дренажа, напряжение МТ относительно рельса, напряжение потенциала на МТ, температуры в боксе КП, целостность линии дренажа) и передает ее с помощью радиомодема на пульт управления диспетчера.

С целью расширения возможностей предлагаемого устройства, а именно, передача информации по несанкционированному доступу в бокс КП и снятия параметров по инициативе с ПУ диспетчера, в преобразователь

введена ионисторная батарея, которая может заряжаться током до 2С, где С - емкость батареи (обычный аккумулятор допускает ток заряда 0,1 С).

На фиг.2 приведен фрагмент окна отображения информации на экране пульта управления диспетчера, где квадратик с изображением ПИВ обозначает номер КП дренажной защиты, при включении которого "Мышью", появляется фрагмент окна, показанный на фиг.3, где в графической и цифровой форме отображены значения параметров дренажной установки и архив одного из параметров с указанием даты и времени события.

Данное устройство опробовано на магистральном газопроводе "Парабель-Кузбасс" в составе автоматизированной системы диспетчерского контроля "АСДУ средств ЭХЗ Томсктрансгаз" на КП дренажной защиты в районе Транссибирской железнодорожной магистрали и показали положительные результаты. На фиг.1, 2 приведены данные эксперимента.

На устройство телемеханики разработана рабочая документация и подготовлено производство для их изготовления.

Заключен договор (№82/03 от 30.03.03) с ОАО "Газпром" на их поставку.

Литература:

1. В.Калабухов, С.Степанов. Обеспечение функций сбора информации и телеуправления на объектах магистральных газопроводов: СТА №2-2001, с.34-43.

2. А.Романовский и др. Система "Хортица" для трубопроводного транспорта: СТА №2 - 2002, с.42-48.

3. В.Гершев, К.Кутуков. Многоканальный измерительный преобразователь Ш9327: СТА №4 - 1999, с.42-47.

4. В.Перминов и др. Модернизация распределенной системы управления линейной части магистрального газопровода: СТА №4 - 2003, с.30-36.

Устройство телемеханики дренажной защиты магистральных трубопроводов от коррозии в составе автоматизированных систем дистанционного контроля, содержащее микроконтроллер, радиомодем, преобразователь, отличающееся тем, что для питания микроконтроллера и радиомодема введен преобразователь блуждающих токов, наводимых на трубопроводе в момент прохождения электропоезда.