Телеметрия ЭХЗ

Контроль эффективности электрохимической защиты сооружения является актуальной проблемой. Согласно нормативной документации, контроль эффективности электрохимической защиты осуществляется методом измерения защитного потенциала на защищаемом сооружении в контрольно-измерительных пунктах (КИП), при этом КИПы размещаются от пункта подключения дренажного кабеля до границы зоны защиты установок (станций) катодной защиты (СКЗ).

Однако, существующие эксплуатационные ограничения значительно снижают возможности эксплуатирующих организаций по полноценной оценке эффективности, а зачастую и делают ее практически невозможной или недостоверной, к таким ограничениям можно отнести:

• отсутствие сигнальных линий от контактного устройства (КУ) к СКЗ;
• отсутствие возможности подъезда/подхода к КИП в различное время года;
• влияние сезонных изменений на сопротивление грунта.

Компания ООО «Элтех» разработала и производит линейку устройств обеспечивающих защиту подземных сооружений с учетом требований эффективности, исключающих ограничения накладываемые условиями эксплуатации.

Основными устройствами обеспечивающими защитную поляризацию подземных сооружений производимыми компанией, являются СКЗ серии «Тверца». Все станции данной серии оснащены встроенной системой телеметрии. Характеристики, разновидности, особенности для «Тверцы-900» можно узнать здесь, для  «Тверцы-СМ» – здесь.

Установки катодной защиты, не имеющие своей встроенной телеметрии, могут оснащаться контроллером телеметрии «Тверца-ТМ», который является средством измерения и обеспечивает измерение, отображение и передачу измеренных параметров катодной защиты. Характеристики, особенности и дополнительная информация «Тверца-ТМ» указаны в разделе. 

Новые материалы и технология нанесения изолирующих покрытий на трубопроводы существенно снижают требования к выходной мощности установок катодной защиты, однако задача обеспечения требуемого уровня защитного потенциала на всем протяжении газопровода в настоящее время является особенно актуальной. В этой связи разработка элементов территориально распределенной системы контроля и автоматического поддержания защитного потенциала на подземном сооружении является приоритетной для нашей компании.

Основными устройствами, обеспечивающими измерение потенциала являются автономные «Блоки измерения потенциалов» БИП-01, характеристики, особенности, автономность указаны в разделе БИП-01.

Решение задачи стабилизации защитного потенциала на протяженном объекте может быть выполнена только при условии одновременного наличия информации о защитном потенциале в точке подключения дренажного кабеля и на границе зоны защиты. При этом оптимизацию значения защитного потенциала на границе зоны защиты трубопровода необходимо производить в несколько итераций изменения параметров работы СКЗ.  Что приводит к увеличению расходов на GSM связь.

Для решения этих проблем (уменьшения затрат на связь и автоматической корректировки параметров работы СКЗ) наша фирма разработала новый комплекс стабилизации потенциала «КСП-LoRa». Комплекс состоит из 2 частей – измерительной и управляющей. Измерительная часть располагается на КИП,  а управляющая на СКЗ. В отличие от БИП-01 информация  между измерительной и управляющей частями блока осуществляется по бесплатному  радиоканалу LoRa, что позволяет использовать приемопередатчики LoRa для организации связи точка – точка без использования и регистрации в сети LoRa WAN.

Отсутствие сигнальных линий от КУ до СКЗ теперь также не является препятствием для стабилизации защитного потенциала благодаря новой разработке системы  «КОВЕР-БИП», которая обеспечивает измерение защитных потенциалов в контактном устройстве, передает и воспроизводит измеренное значение в аналоговом виде на клеммах станции катодной защиты. Характеристики, особенности и дополнительная информация указаны в разделе «КОВЕР-БИП» .

Очередным этапом развития системы контроля защитного потенциала является внедрение инновационных алгоритмов в программное обеспечение «Тверца-монитор», которые позволяют анализировать поток данных от СКЗ, а также установленных в КИП измерителях потенциалов (БИП-01) и оказывать управляющие воздействия с целью поддержания защитного потенциала на всем протяжении зоны защиты.

В программное обеспечение диспетчерского пункта внедрена система построения графов для формирования полноценных кластеров устройств обеспечивающих катодную поляризацию и контролирующих значение защитного потенциала. Данная система визуализации позволяет оперативно оценивать эффективность защиты протяженного подземного сооружения на всем участке от точки подключения дренажного кабеля до границы зоны защиты.

Основными критериями для поддержания защитного потенциала является решение оптимизационной задачи поддержания минимально допустимого значения потенциала в заданной точке при условии недопущения превышения максимально-допустимого (по модулю) значения в точке подключения дренажного кабеля.

В настоящее время компания завершила разработку и проводит полевые испытания новых автономных устройств с применением более энергоэффективных технологий таких как LoRa и NB IoT, а также современной элементной базы. Основными целями являются:

• увеличение дальности и стабильности каналов связи;
• увеличение срока службы одного комплекта батарей и приведение его к сроку службы изделия за счет минимизации энергопотребления.