Устройство для телеконтроля катоднойзАщиТы ТРубОпРОВОдОВ Советский патент 1981 года по МПК G08C19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕКОНТРОЛЯ КАТОДНОЙ ЗАЩИТЫ

ТРУБОПРОВОДОВ

1

Изобретение относится к технике дистанционного измерения параметров катодной защиты трубопроводов и может использоваться в нефтяной и газовой промышленности.

Известно устройство для измерения параметров катодной защиты трубопроводов, в котором аналоговая информация катодной защиты преобразуется в цифровую и по трубопроводному каналу, путем многократной ретрансляции, передается диспетчеру 1.

В таком устройстве вследствие многократной ретрансляции сигналов, передаваемых по трубопроводному каналу, имеет место потеря полезной информации. Это связано с тем, что передача ведется в условиях интенсивных импульсных помех высокого уровня.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для телеконтроля катодной защиты трубопроводов, содержащее на пункте контроля блок воспроизведения информации, регистр, коммутатор и блокПрисоединения к каналу связи, на каждом контролируемом объекте регистры, измерительный блок, триггер

и блок присоединения к каналу связи, а также датчики измеряемых величин, подключенные к аналого-пифровым преобразователям, блок синхронизациин цифроаналоговые преобразователи. Кроме того, для формирования импульеов передачи используются станция катодной защиты и модулятор 2.

Недостатки этого устройства - сложность аппаратуры, низкая точность передачи информации и малая CKiipocib передачи информации (5-10 мин на один параметр).

Цель изобретения - повышение точности и быстродействия передачи информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля катодной защиты, содержащее на пункте контроля блок воспроизведения информации, регистр, коммутатор и блок присоединения к каналу связи, на каждом контролируемом объекте регистры, измерительный блок, триггер и блок присоединения к каналу связи, на

пункте контроля введены элементы запрета, элемент И, элементы ИЛИ, генератор импульсов, инвертор,- кнопка возврата, кнопка вызова и триггеры, входы первого из

оторых непосредственно и через кнопку озврата подключены к блоку присоединеия к каналу связи, выход первого тригера соединен с первыми входами элемена И и элементов запрета, выход первого из которых подключен к первому входу регистра и через кнопку вызова - к входу генератора импульсо, выход которого через инвертор подключен к блоку присоединения к каналу связи и непосредственно - ко второму входу второго элемента запрета, выод которого соединен с первым входом первого- элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу регистра, выходы которого соединены с одними входами блока воспроизведения информации с первыми входами других три-ггеров, выхоы которых через второй элемент ИЛИ подключены ко второму входу второго элемента запрета, выход которого через коммутаор соединен со вторыми входами других триггеров, блок присоединения к каналу связи подключен к другому входу блока воспроизведения информации и ко второму входу элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, на каждом контролируемом объекте введены элемент И, элементы ИЛИ, дифференцирующие элементы, формирователь импульсов, инвертор, элемент выдержки времени и элементы запрета, блок присоединения к каналу связи соединен с первыми входами элементов запрета, выходы первых двух из которых подключены соответственно к первым входам регистров и триггера и ко второму входу первого регистра, выход которого через элемент выдержки времени соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен ко второму входу второго элемента запрета, к первому входу элемента И и через первый дифференцирующий элемент к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого через формирователь импульсов соединен со вторыми входами первого и третьего элементов запрета и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу измерительного блока, выход третьего элемента запрета через инвертор соединен с блоком присоединения к каналу связи, который подключен ко вторым входам измерительного блока и элемента И, выход которого через второй дифференцирующий элемент и непосредственно соединен со вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выход элемента И подключен ко второму входу второго регистра, выходы Которого соединены с первой группой входов измерительного блока.

На фиг. 1 приведена функциональная схема пункта контроля; на фиг. 2 - принципиальная схема блока воспроизведения информации; на фиг. 3 - функциональная

схема контролируемого объекта; на фиг. 4 - принципиальная схема измерительного блока.

Устройство содержит блок 1 присоединения к каналу связи, включающий дроссель, подключенный к высоковольтной линии 2 и конденсатор 3, подключенный к дросселю и трубопроводу 4. На пункте контроля блок 5 воспроизведения информации подключен к блоку присоединения через кнопки 6 возврата, к выходу регистра 7 и

к первым входам других триггеров 8, а выходы этих триггеров подключены к входу второго элемента ИЛИ 9.

Синхронизирующий вход генератора 10

5 импульсов через кнопку 11 вызова подключен к выходу первого элемента 12 запрета и входу «Стоп регистра 7. Вход «Пуск .регистра 7 через первый элемент ИЛИ 13 подключен к выходу элемента И 14 и выходу второго элемента 15- запрета. Запрещающие входы элементов 12 и 15 запрета соединены между собой и подключены к выходу первого триггера 16 и первому входу элемента И 14. Второй вход этого элемента подключен к первому входу первого триггера 16 и через цепь защиты 17 - к каналу связи. Вторые входы других триггеров 8 подключены к коммутатору 18. Генератор 10 импульсов подключен к каналу связи через инвертор 19 и цепь 20 защиты. Блок воспроизведения информации содержит измерительные приборы 21, подключенные к транзисторным ключам 22 и 23. Базы ключей 23 подключены к выходам регистра 7, а ключей 22 - к каналу связи. Каждый контролируемый объект содержит измерительный блок 24, подключенный к выходам второго регистра 25 и выходу второго элемента ИЛИ 26. Вход «Пуск второго регистра 25 подключен к выходу элемента И 27 и через второй дифференцирующий элемент 28, первый элемент ИЛИ 29 - к формирователю 30 импульсов, который через третий элемент 31 запрета, инвертор 32, защитную цепочку 33 подключен к каналу связи, а через второй элемент 34 запрета подключен к входу «Пуск первого регистра 35. Выход второго регистра 35 через

5 элемент 36 выдержки времени подключен к первому входу триггера 37, а его второй вход подключен к входам «Стоп регистров 35 и 36 и к выходу первого элемента 38 запрета. Вход элемента 38 подключен к каналу связи через защитную цепочку 39. Запрещающий вход второго элемента 34 запрета подключен ко второму входу элемента И 27 и к входу первого дифференцирующего элемента 40. Измерительный блок содержит транзисторные ключи 41, к котоJ рым подключены электрод 42 сравнения, станция 43 катодной защиты с анодным заземлением 44 и измерительный щунт 45. В коллекторную цепь ключей 41 подключены

транзисторы 46, базы которых через ключ 47 соединены с выходом элемента 27, а измерительный шунт 45 соединен с ключом 41 через инвертор 48. Измерительный блок снабжен также защитной цепью 49.

Работа устройства заключается в следующем.

При нажатии одной из кнопок коммутатора 18 опрокидывается один из триггеров 8 и через второй элемент ИЛИ 9, первый элемент 12 запрета кнопку 11 вызова подается команда на запуск генератора 10 импульсов. В канал связи через дроссель присоединения подается командная импульсная серия положительной полярности относительно трубопровода 4. На контролируемом объекте командные импульсы через защитную цепочку 33, второй элемент 34 запрета поступают на вход «Пуск первого регистра 35, осуществляя, его движение до положения, при котором сработает с выдержкой времени триггер 37.

Сигнал с вБ1хода триггера 37 поступает на элемент И 27, на запрещающий вход второго элемента 34 запрета, дифференцируется и через первый элемент ИЛИ 29 поступает на фо{)мирователь 30 импульсов. Последний через третий элемент 31 запрета, инвертор 32 посылает в канал связи один синхронизирующий импульс отрицательной полярности относительно трубопровода. Первый синхронизирующий импульс на пункте контроля вызывает срабатывание первого триггера 16 и подает запрещающий сигнал на элементы 12 и 15 запрета. При нажатии кнопки 11 вызова в канал связи посылается один командный импульс положительной полярности, который на контролируемом объект через элемент И 27 вызывает перемещение на один щаг второго регистра 25 и своим передним фронтом запускает формирователь 30 импульсов. В канал связи передается, таким образом, второй синхронизирующий импульс, который на пункте контроля проходит через элементы И 14, ИЛИ 13 и осуществляет движение на один щаг регистра 7.

Сигнал с выхода регистра 7 открывает ключ 23, и измерительный прибор 24 оказывается подключенным к каналу, связи.

В измерительном блоке сигнал с выхода второго регистра 25 обеспечивает открытие ключа 46, и электрод 42 сравнения через ключ 11 подключается к каналу связи. Ключ 47 запирает измерительный блок при передаче синхронизирующих импульсов. Подключение на контролируемом объекте к каналу связи других измерительных цепей (щунт 45, анодное заземление 44), а на пункте контроля измерительных приборов 21 происходит аналогично. Возврат в исходное -состояние всех передающих блоков обеспечивается нажатием кнопки 6 возврата и формирования в канале связи отрицательного импульса.

Поскольку измерительные цепи на контролируемом объекте и измерительные приборы на пункте контроля подключены к физической цепи: три фазы линии - трубопровод, значительно увеличивается точность измерений. На точность измерений не оказывает влияние изменение омического сопротивления проводов. Передача телеизмерительной информации с трассы газопровода в аналоговой форме позволяет дополнительно увеличить скорость передачи информации и фиксировать изменение параметров катодной защиты во времени.

Предлагаемое устройство может использоваться также для телеуправления линейных объектов газо- и трубопроводов.

5

Формула изобретения

Устройство для телеконтроля катодной защиты трубопроводов, содержащее на

0 пункте контроля блок воспроизведения информации, регистр, коммутатор и блок присоединения к каналу связи, на каждом контролируемом объекте регистры, измерительный блок, триггер и блок присоединения к каналу связи, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и быстродействия устройства, в него на пункте контроля введены элементы запрета, элемент И, элемент ИЛИ, генератор импульсов, инвертор, кнопка возврата, кнопка вызова и триггеры,

0 входы первого из которых непосредственно и через кнопку возврата подключены к блоку присоединения к каналу связи, выход первого триггера соединен с первыми входами элемента И и элементов запрета, выход первого из которых пЪдключен к первому входу регистра и через кнопку вызова к входу генератора импульсов, выход которого через инвертор подключен к блоку присоединения к каналу связи и непосредственно - ко второму входу второго элемента запрета, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу регистра, выходы которого соединены с одними входами блока вопроизвеДения информации и с первыми входами других триггеров, выходы которых через второй элемент ИЛИ подключены ко второму входу первого элемента запрета, выход коммутатора соединен со вторыми входами других триггеров, блок присоединения к каналу связи подключен к другому бходу блока воспроизведения информации и ко второму входу элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, на каждом контролируемом объекте введены элемент И, элементы ИЛИ, дифференцирующие элементы, формирователь импульсов, инвертор, элемент выдержки времени и элементы запрета, блок присоединения к каналу связи соединен с первыми входами элементов запрета, выходы первых двух из которых подключены соответственно к первым входам регистров и триггера и ко второму входу первого регистра, выход которого через элемент выдержки времени соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен ко второму входу второго элемента запрета, к первому входу элемента И и через первый дифференцирующий элемент к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого через формирователь импульсов соединен со вторыми входами первого и третьего элементов запрета и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу измерительного блока,, выход третьего элемента запрета через инвертор соединен с блоком присоединения к каналу связи, который подключен ко вторым входам измерительного блока и элемента И, выход которого через второй дифференцирующий элемент и непосредственно соединен со вторыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выход элемента И подключен ко второму входу второго регистра, выходы которого соединены с первой группой входов измерительного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 553б47; кл. G 08 С 19/28, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 261518, кл. Н 01 Н 13/02, 1968 (прототип) . ппп№