基于GPRSGSM网络的远程腐蚀监控系统.pdf

基于GPRS/GSM 网络的远程腐蚀监控系统 419 基于GPRS/GSM 网络的远程腐蚀监控系统 董泽华 郭兴蓬 魏丰 （华中科技大学化学系，武汉，430074 ） 摘 要：本文简要论述了现代通讯技术在远程腐蚀监检测中的应用，特别讨论了基于移动网 络 GPRS/GSM 的远程数据通讯的模式及其优点；对当前工业腐蚀监测中的几种常用在线监 测方法进行了比较，包括线性极化、电阻探针、交流阻抗技术以及电化学噪声技术等在工业 环境中应用的优缺点等；最后探讨了腐蚀监测技术与现代移动通讯结合后的巨大优势，以及 对提供管理现代化水平的重要意义。 1 前言 腐蚀监检测与腐蚀控制是防腐蚀的两个重要组成部分，但长期以来在我国并未得到均衡 发展和获得同等重视。随着我国大多数油田进入开采中后期，采出液中含水量逐渐上升，油 气开发生产过程中的腐蚀环境日趋严重。由于管道内外壁腐蚀以及管道内部的各种隐含缺陷 而导致的油气泄漏事故时有发生，造成严重经济损失和环境污染。有鉴于此，腐蚀监检测作 为腐蚀防护的基础工作越来越得到了企业的关注和重视。当前，人们对腐蚀监检测相关技术 的要求更高，要求对腐蚀能实时在线监测，能及时预报管线或设备腐蚀程度，评估油气管道 腐蚀损坏程度和管道预期寿命[1]，为保证输油气管道正常运行提供支持。 国际上从八十年代起，对腐蚀监测有了更清楚的认识，防患于未然得到广泛认同。工业 上主要的在线腐蚀监/检测技术可分为物理和电化学的方法，包括：ER 电阻探针腐蚀测量， LPR 线性极化腐蚀测量，两点法交流阻抗测量，磁阻法快速腐蚀监测和渗氢监测等。另外， 近十年发展起来的电化学噪声技术，因其能灵敏地探测到局部腐蚀过程的变化，已有应用到 工业领域腐蚀监测的报道。 2 远程监控技术 大型工业企业（如：石油、化工、煤炭等）存在规模巨大，部门人员众多，作业点分散， 设备多，价值高，各种管线、阀门较多，其中相当一部分设备工作在户外的特点。企业对于 各种设备和管线运行状态的监控要求严格，一旦形成事故损失是巨大的，因此，对各种设备 的运行状态、温度、压力、流量以及腐蚀状态等指标要做到实时监控，一旦出现情况能及时 进行报警并可以在远程进行指挥调度和调整, 这对降低运行风险和成本是十分必要的。 420 第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集 石油系统腐蚀监测，以前多采用现场挂片人工取样的方式，这种技术虽然安装结构简单、维 护成本低。但监测周期长（1—3 个月），在数据未取出前，无法知道腐蚀速率情况，不利于 及时了解腐蚀情况。而且装取挂片时要耗费大量的人力、车辆台班、工作时。同时油、气生 产井分布不集中，地区跨度较大，也给监测工作造成困难。而基于无线通讯网络的远程腐蚀 检测技术此时就表现出较大的优势。它特别适用于作业点分散于野外，环境恶劣，需要无人 值守远传控制。通过 GPRS/GSM 无线网络和因特网可实现对跨越数百公里的设备运行状态 的实时监控，实现了数据在人员、控制中心和设备间的互通互传，使技术人员和管理人员无 论在任何地方都可以得到每个监控点的数据，并可以进行及时响应。因此，无线网络将成为 油田系统远程监控技术发展所不可缺少的部分。 GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系 统上发展出来的一种新的承载业务，它采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同 样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA 帧结构。因此，现有的基站子系统(BSS) 从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。GPRS可以充分利用现有的GSM 网络，覆盖面广， 实时性好，传输速率高，运营费用低，支持IP 协议。具有“永远在线”、“快速登陆”、“按 量计费”、“高速传送”、“安全可靠”等优点，数据传输速率高达 160Kbps。使用GPRS技术 实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。GPRS 移动 数据传输系统有很大的应用范围，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配 电网络自动化、自来