电源技术论文防腐电源智能监控节点的设计摘要:介绍了一种防腐电源智能监控节点的设计方法及相关的硬件电路,用以实现野外防腐电源的无人化监控与检测。研究了系统硬件结构、信号调理电路以及有关芯片与微处理器的接口电路,阐述了监控软件的设计思路。试验表明,该系统结构简单、成本低廉、性能可靠,能满足工业现场的需要。关键词:防腐电源监控节点单片机金属发生腐蚀的现象随处可见。腐蚀给金属材料造成的直接和间接损失是巨大的,以至造成灾难性的破坏事故,引起严重的环境污染。研究表明,因腐蚀造成的损失一般占国民生产总值的3%~4%,其中约有15%是可以通过现有的防腐技术避免的,而阴极保护技术的发展又是与防腐技术的进步分不开的。防腐电源是阴极保护技术中最为关键的设备。由于易腐蚀的金属构件大部分分布在野外或者地下,并且分布范围广,如石油管道、输电线路、海上平台等,所以必然要求发展可靠性高、智能化的新型防腐电源,并且要求通过工业网远程采集现场数据,进行计算分析,实现远程控制,从而提高现场设备的可靠性,实现无人管理。1防腐电源系统的结构组成阴极保护技术简单地说就是测量被保护金属构件的电位(即管地电位),并根据其大小变化,调节补偿保护电流大小,起到对金属构件的保护作用。图1是远程监控防腐电源系统示意图。很显然,防腐电源是阴极保护系统中最核心的设备,其监控系统要能对其电位、电流、电压等运行参数进行检测与控制,实现网络化监控,满足实时、快速响应的要求。2监控节点的硬件设计系统硬件由两块电路板组成。一块为模拟板,主要对来自防腐电源的测量信号进行滤波、放大、采样保持,以及自动选择放大倍数等;一块为数字板,主要完成采样信号的模/数转换、计算(消除噪声并还原信号)、参数设置和数据传输[1]等。监控系统的总体框图如图2所示。