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專(zhuān)注陰極保護生產(chǎn)研發(fā)20年，中石油、中石化、中交集團入網(wǎng)單
位，燃氣公司指定供應商！
船舶、橋梁等的鋼質(zhì)材料與海水接觸，極易受海水強烈的化學(xué)腐蝕以及海洋生物附著(zhù)的污損，降低了使用壽命，增加了維護、維修的費用，并有可能造成嚴重危害 。陰極保護技術(shù)的原理就是給被腐蝕金屬結構物表面提供大量電子，被保護結構物成為陰極，抑制金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移，避免或減弱腐蝕的發(fā)生 。
陰極保護通常有兩種方法：犧牲陽(yáng)極和外加電流兩種 。犧牲陽(yáng)極方法由于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟，被廣泛采用，但效果欠佳，焊在船體外表面的鋅塊也會(huì )增加船體阻力。使用永久性外加電流的陰極保護裝置是目前控制鋼質(zhì)船體在海水中腐蝕的蕞有效方法 。本文采用的即為外加電流陰極保護的方法。
陰極保護技術(shù)在 70 年代開(kāi)始被美國、日本等各國船體保護中應用并取得了很好的經(jīng)濟效益。在 20 世紀 70－80年代，我國陰極保護技術(shù)的引進(jìn)、消化和二次開(kāi)發(fā)才取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，也就是在這個(gè)時(shí)期，研制了一批陰極保護的材料和設備，打下了陰極保護在行業(yè)市場(chǎng)供需鏈的基礎。近年來(lái)，該技術(shù)在多個(gè)場(chǎng)合如碼頭工程鋼管樁、埋地管道、海洋平臺 等也有應用。
李言濤等在《中國海洋腐蝕科研選題與發(fā)展戰略》 中指出，隨著(zhù)計算機與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展 ，陰極保護電位的監測逐步從以前定期人工檢測發(fā)展到通過(guò)對電位的模/ 數轉換和邏輯運算。電位監測由原來(lái)的對單一點(diǎn)、線(xiàn)的監測，逐漸實(shí)現對整個(gè)系統綜合的監控。通過(guò)應用于局域網(wǎng)的 Intranet 技術(shù)和應用于廣域網(wǎng)的 Internet 技術(shù)或電信通信線(xiàn)路 ，可以在整個(gè)作業(yè)海域或企業(yè)內甚至于全國各地乃至全球的相關(guān)機構方便地實(shí)現監測信息共享 、系統評價(jià)控制和遠程實(shí)時(shí)監控。本項目中對多個(gè)（四個(gè)）艦載陰極保護系統進(jìn)行遠程實(shí)時(shí)監控，可以認為是對該預測方向的小規模嘗試。
目前陰極保護項目的計算機監控研究項目已經(jīng)在開(kāi)展，然而關(guān)于在線(xiàn)監測的相關(guān)報道較少。孫虎元對長(cháng)江二橋的陰極保護電路項目論述了監控系統的設計。該項目屬于國家依托類(lèi)項目，對于小型陰極保護項目的監控設計來(lái)說(shuō)并不實(shí)用。
本文依托某公司的艦體外加電流陰極保護監控設計，實(shí)現對陰極保護系統的實(shí)時(shí)監控及人機交互。其核心是通過(guò)陰極保護系統主控板 AＲM 嵌入式處理器和觸摸屏進(jìn)行傳感器信號和輸入控制信號的傳遞。
下文首先介紹了系統結構和工作原理，給出了系統主控板和硬件總體設計方案。之后重點(diǎn)闡述了然后介紹了主控板 AＲM 芯片的通訊過(guò)程和人機界面觸摸屏的軟件設計。文末對本文的設計過(guò)程進(jìn)行總結，并給出了下一步的設計思路。
1 外加電流 陰極保護測控系統總體構造
陰極保護測控系統為船載檢測系統，由多個(gè)系統構成?？傮w結構示意圖如圖 1 所示。
其中圖 1 左邊的 Marimpress 框代表的是多個(gè)艦載外加電流陰極保護裝置。圖 1 右側的虛線(xiàn)框內是遠程監控單元。系統總體設計通過(guò)遠程監控單元可實(shí)現多個(gè)艦載陰極電流保護裝置的電流電壓監控。
單個(gè)外加電流陰極保護保護裝置結構圖如圖 2 所示，其中蕞主要的部分有輔助陽(yáng)極，參比電極，直流大電流發(fā)生器，高電壓變壓裝置以及控制電路板。
