PCM 用户手册解析.docx
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PCM用户手册解析
福光水务RD10844
PCM用户手册
目录
介绍3
PCM系统4
ＰＣＭ发射机功能4
信号连接5
ＰＣＭ接收机功能9
ＰＣＭ接收机的使用14
电流测绘的逐步指导16
电流测绘理论17
应用22
识别干扰25
ＰＣＭ软件指导26
售后服务27
介绍
英国雷迪公司生产的管道电流测绘系统使管道工业在评估有阴极保护的各种管道的保护效果时能够克服现有各种技术的局限性。
这种新技术能识别因管道与其它金属结构接触时而引起的各种短路故障和管道的各种护层故障。
该系统是项专利产品。
PCM系统：
●由便携式发射机和手提式接收机组成。
发射机馈送一种接近直流的信号电流给管道。
接收机对沿管道传送的这种特殊信号电流进行探测，并显示信号电流的强度和方向。
●能给出电流分布和电流方向，该电流实际上就是管道上的CP电流。
●能对一段管道的情况给出精确的评估。
●操作者不需完成“电流跨度”，不需手工计算，就可以确定沿管道传播的CP（阴极保护）电流。
●即使管道与其它金属结构接触，或有干扰，或管道拥挤都能准确且容易地对管道进行定位，并绘制管线图。
●接收机不必与管道连接就可进行测量并显示电流大小。
●虚假指示大大减小，因此能最大限度减少不必要的开挖。
●能提供数据记录和现场读数检查（接收机可存储１００个以上的读数），当系统与PC机或笔记本电脑连接时，可将收集的读数打印成图形。
●减少了工作和维修费用。
●本系统是专门为管道工业提供指导和帮助而设计的。
PCM系统
PCM接收机
首先，手提式接收机即使在管道密集的区域也能对目标管道进行定位。
接着，操作者可测出由系统发射机施加的接近直流的信号电流的大小和方向。
接收机进行必要的计算并即时显示结果。
这就给操作者提供了先进的方法，即能准确定位管线与金属结构的触碰点和护层故障区段以及准确地检查CP系统。
PCM附件
这个附件内装磁力仪（磁力底座），用来检测接近直流的测绘电流。
PCM发射机
PCM系统的专用大功率发射机能使信号的检测距离长达３０公里（２０英里）。
对于少数关键性的管道需要用钩子钩住一些点，以便减少评估一段管道的时间。
用钩子钩住是简单的双端连接过程。
发射机的ＬＣＤ和ＬＥＤ读数输出帮助操作者对于某些特殊的管道应用选择最佳设置。
发射机有三种工作方式，这三种工作方式能有效地测绘出管道系统的分支和级联。
ＰＣＭ发射机功能
PCM发射机安装在一个坚固的防水塑料箱内，在弹夹上方的盒盖上加一微小的压力就可轻易打开箱子。
然后弹夹可自由地打开。
在某些特定条件下箱子里的气压需要均衡，这可通过旋松手把上的小旋钮来实现。
在工作期间箱子要打开以便机器散热。
当合上箱子时要确保电缆远离散热源。
信号连接
警告
在断开管道CP连接前要注意按照正确的安全规程进行工作。
警告
接线前要断开发射机电源。
确保发射机电源断开。
将白色信号输出线与管道连接好。
将绿色信号输出线接好地。
注意：
如果上述导线接反则PCM接收机的电流指示箭头会指向错误方向。
要采用单独的低阻抗接地物，例如一个磁性阳极或接地座。
与一段电气上绝缘的其它管道相连，常能提供良好的接地连接。
必须注意在使用接地棒时，经常会出现阻抗不够低的现象。
接地棒必须离开管道至少４５米（１５０步），以确保均匀的电流分布。
频率选择
开关上有三个档选择所施加的测绘电流频率：
传（发）送线
甚低频（ELF）最大范围
●35％4HZ
●65％ELF
分支线
甚低频（ELF）电流方向，中等范围
●35％4HZ
●30％8HZ（电流方向）
●35％ELF
低频（LF）电流方向，频率可选
●35％4HZ
●30％8HZ（电流方向）
●35％LF
因为4赫兹测绘电流始终都存在，因此，若需要方向指示时，操作人员可选择定位频率。
电流选择和警告指示灯
有６个档的电流旋转开关可选择下述几种4赫兹电流有效值：
100毫安，300毫安，600毫安，1安，2安，3安。
发射机的状态用下述发光二极管来指示：
绿灯输出好
红灯温度过高
红灯功率达到极限
红灯电压达到极限
温度过高
关机降温
功率达到极限
电流选得太大，外部电源无法为支持发射机所需的功率提供电力。
发射机达到功率极限。
切换到较小电流直至出现绿灯表明输出良好，发光二极管亮。
可以用几秒钟在电流的各种选择之间调节好功率。
电压达到极限
发射机处于输出电压极限，表示与管道或与大地的连接不良，阻抗太高，全面检查连接情况。
警告：
在处理连接导线之前，发射机必须关机（断电）。
传送到管道的4赫兹信号电流以安培为单位用三位数LCD显示。
电源
与下述电源连接之前发射机必须关机（断电）。
∙230Ｖ（110Ｖ）交流电源
∙
20-50Ｖ直流电源
∙
●230Ｖ（110Ｖ）交流电源
15-35Ｖ整流电源
∙
警告：
必须用插头将仪器接地。
发射机可达300Ｗ，在230Ｖ交流50HZ（110Ｖ交流60HZ）时，可提供足够的电力使发射机工作在最大功率容量上。
20-50Ｖ直流电源
输入电压在20-50Ｖ直流（14-35Ｖ交流整流）时，从电源中输出的最大电流可达５Ａ。
最大输出功率取决于电压。
例如，在指定的管道上，当输入电压为20Ｖ时仅能输出300mA的最大电流，而输入电压为50Ｖ时可输出3Ａ。
黑线接电源负极，红线接电源正极。
发射机的直流输入有极性反向保护和过电压保护。
15-35Ｖ整流电源
如果电源供电无法大于５Ａ，则可旋动有６个档的电流选择旋钮到最小档，再逐渐增加使发射机输出电流不超过输入电流。
发射机的直流输入有极性反向保护和过电压保护。
警告：
接线前必须关机（断电）。
从ＰＣＭ发射机输出的电流
磁阳极
断开阳极。
白线接管道。
绿线接阳极。
整流器
断开ＣＰ连接。
白线接管道。
绿线接阳极。
EIJ（电气隔离接头）
拆去联接线
将白线接到被测绘的管段。
绿线接到接头的另一边。
ＰＣＭ接收机功能
开/关（１）
开关按键。
开机后如果５分钟内没按动任何控制键，将会有声音警告。
警告后３０秒ＰＣＭ自动关机。
按动任何一个操作键将使电源关闭定时器自动复位。
电池（２）
显示器提供４个电平的电池容量情况的连续指示。
当电池需要更换时，显示器会显示闪烁的电池符号和“Lobat”（电池不足）。
电池一般可使用20个小时。
旋松螺丝打开电池盖，装入12节６号碱性电池或镍－镉可充电电池。
注意：
装入电池时一定要注意电池盒上指示的电池极性。
转换键（３）
使用转换键（Shift）再结合以下键可进入各种辅助功能：
Mode（方式）键－音量电平
Depth（深度）键－向ＰＣ机上载存储数据（仅用于数据记录检查方式）
电流定位键－数据记录删除（仅用于数据记录检查方式）
扬声器（４）
按动转换键和扬声器键可提高或降低音量。
警告：
为了耳朵的安全，在使用耳机前应检测音量。
方式（５）
按动Mode键来选择工作方式。
测绘方式
ELF甚低频
LF低频
仅作ＰＣＭ测量时是没有方向指示的。
CPS
甚低频定位方式
检测电源电缆上的50赫兹波纹
检测来自CP发射机的整流器的100赫兹波纹。
检查方式
检查方式可将信息存储在要被存入的数据记录器中。
峰值/峰谷（６）
用于对目标管道进行定点定位。
按峰值/峰谷键来选择峰值或峰谷响应，指针所指处即为选中的响应。
注意：
峰值是首选的方法。
输入插座（７）
峰值/峰谷键也能用来选择通过插头连接在ＰＣＭ后盖板上的附件。
显示出来的图形表明该附件已被选中。
此选项能够自动选择某些附件。
注意：
如果连接附件后，ＰＣＭ功能将不起作用。
举例来说，这样的附件有：
●外部天线
●Ａ字架
左/右指示（８）
在峰谷方式下会指出管道中心所在的方向。
增益控制和条形图（９）
ＰＣＭ的增益电平，顺时针旋转桨轮形旋钮时增大，逆时针旋转时减小。
实际增益电平（0至100）在靠近增益图形处显示出来。
增益读数越低，说明信号越强。
信号强度用条形图表示。
如果条形图指示满偏，应逆时针旋转增益旋钮将偏转减少至50％。
在条形图上方显示的数字表示条形图的百分率。
深度（１０）
一旦目标管道已被定位，按下该键则显示管道中心到ＰＣＭ船桨形机身的底部或其附件的距离。
深度测量显示如下：
小于３英尺时用英寸表示，大于３英尺时用英尺表示。
注意：
为得到准确的深度测量，ＰＣＭ必须在目标管道的正上方，而且其船浆形机身必须与管道走向垂直。
定位电流（１１）
在管道正上方时按动该键可获得测量信号的电流值（mA）。
注意：
这个测量电流不是ＰＣＭ电流。
在CPS和50赫兹方式时，该功能不起作用。
管道电流测量（１２）
按该键启动ＰＣＭ电流测量。
液晶屏上显示出字符‘ＰＣ’，并在左上角出现由４秒开始的倒计时（即０４－０３－０２－０１－００）。
为了获得精确的结果。
在倒计时期间接收机必须尽可能保持静止不动。
如果出现‘rPt’（重复）即需要再次读数。
注意：
仅当ＰＣＭ配置了磁强计时，该功能才有效。
测量周期
４秒后测量周期结束。
这时显示电流读数，左/右箭头指示和下一个有效的电流读数参考号，直到按动接受按纽或拒绝按钮为止。
注意：
读数闪烁意味着读数是临界的，应再次取得读数。
保存ＰＣＭ电流读数（１３）
一旦获得ＰＣＭ电流读数，它的记录序号（１－１００）即显示在屏幕左上角。
如果该读数需要保存，则要用这个记录序号。
✓接受－显示‘SAv’并返回测量方式。
×拒绝－返回测量方式。
原先已存储的测量值可被覆盖重写，在按接收键之前用桨轮形增益旋钮选择所需的参考号。
检查方式（１４）
这种方式可以检查已存数据，但仅当ＰＣＭ配置磁强计时才有效。
选择了检查方式后，可用增益旋钮逐步向前或向后浏览已存数据。
对每个测量记录都能显示出它们的参考号、电流值和方向。
显示‘Ｌog’表明系统处于检查方式，如果记录是空的，则显示‘noLog’。
上载（到电脑）（１５）
配置有磁强计底座而且仪器进入检查方式后就能将存储数据上载到电脑中去。
用Ｄ型RS232串行电缆将ＰＣＭ接收机与电脑相连接。
按住转换（Shift）键然后按下深度键即显示“ULd”（上载）。
存储在接收机中的数据是不能被删除的，除非得到电脑的确认。
一旦从ＰＣＭ中删除了数据，则显示“noLog”（无记录了）。
注意：
上述电脑中应安装有雷迪公司的上载软件。
请参阅电脑软件章节的详细叙述。
删除记录（１６）
在检查方式中整个记录都可被删除。
为了确保有效删除，必须同时按下Shift键和定位电流键。
显示‘CLr’表示删除，‘noLog’表示空记录。
错误信息码
错误信息码用‘Err’表示。
并在左上角显示特设的代码。
工作错误
Error#9－表示在测量深度/电流时信号太弱或太强，此时应检查发射机的各设定情况。
Error#11－表示在顶头上方有强信号。
Error#21－目标管道的深度超过了深度测量范围。
Error#26－ＰＣＭ错误，与ＰＣＭ附件的通讯有问题。
检查附件是否连接良好并重新操作。
Error#27－ＰＣＭ记录错误，ＰＣＭ附件记录器已坏。
为了挽救记录器中的数据，可不理它。
用上载或记录删除可清除这个错误。
Error#28－内存不够，软件错误。
关闭仪器，然后再打开使软件复位。
Error#29－ＡＧＣ失效，在测深或测电流时仪器不能自动设置增益。
不是没有信号，就是有干扰。
重新测量一次试试。
仪器错误
Error#12到19以及23，24，45需要送回雷迪公司校正。
Error#26仪器需要送回雷迪公司。
ＰＣＭ接收机的使用
定点定位确定了目标管线的精确位置以及目标管线被追踪后的走向，而且其方位也大致能知道。
定点定位是很重要的，因为深度和电流读数容易受到非线性误差的影响。
峰值法步骤
将接收机灵敏度调至刻度的一半，在管道的定点定位工作中经常调节灵敏度保持仪表条形图在满刻度内是很有必要的。
∙在管道的一侧和另一侧来回移动，确定最大响应位置。
∙把接收机作为枢轴旋转，并在最大响应处停止。
∙使船桨形机身底部靠近地面，并保持垂直。
仍然使其底部靠近地面并垂直，同时象有转轴一样旋转接收机，停在峰值最大响应处。
由目标管道一侧向另一侧慢慢移动接收机，来确定峰值响应的准确位置。
使船桨形机身的检测面处于管道正上方并与管道垂直。
作出管道位置的标记。
峰谷法步骤
将峰值法响应和标记结合起来，按照下列步骤进行定点定位。
切换到峰谷响应方式，沿左/右箭头跟进。
作出目标管道正上方峰谷响应位置的标记。
如果峰值定位和峰谷定位两者重合，可以证实该位置是准确的。
如果两个标记不重合，则定位不准确。
注意，如作出的两个标记偏在同一侧，那么管道真正的位置靠近峰值位置处。
目标管道的定点定位
仅当峰值定位点和峰谷定位点相互之间小于６英寸时，才能获得精确的结果。
平行管道及峰值和峰谷位置上的阀门都可能产生干扰。
在为了检修而查寻管道的过程中，遇到有“Ｔ”形或“Ｌ”形管道时，应对该区域进行网格式扫掠。
走到管道的一侧，把增益调至50％直到有读数。
沿着想象中的网格行走，要记住使ＰＣＭ接收机保持在适当位置上，切勿使船浆形机身探测峰面与管道在一条直线上（应与管道垂直）。
深度测量
保证ＰＣＭ在管道正上方并与管线走向垂直是很重要的。
在斜坡上时，ＰＣＭ的附件允许有一定的调整角度，使ＰＣＭ固定在这个位置上。
如果接收机固定在这个角度上，则无法得到正确的深度测量值。
电流测绘的逐步指导
ＰＣＭ发射机
∙连接输出线
-白线接管道
-绿线接到合适的地线上（阳极或EIJ）
∙选择测绘频率
∙连接电源
-检测蓄电池电压，必要时更换蓄电池
∙设定电流输出电平
-最大输出会降低蓄电池的寿命
ＰＣＭ接收机
初始化设置
∙检查电池情况，必要时更换
∙设定与发射机一致的频率
∙设定峰值方式
了解管网情况和使用管线图对获取正确信息是必要的
∙使用图纸，定位管线并把发射机移到距接收机至少２５步远处
∙使用接收机，并核实峰值和峰谷的定位点是否在６英寸内
∙获取深度读数（有明显的读数表示现场无干扰）
∙按动测绘键获取测绘电流读数
∙如需要可作记录，注意管线图上的记录号
∙使用图纸确定下一个测绘点
∙选择峰谷方式追踪管线以确定下一个测绘点
∙使用接收机并核实峰值和峰谷的定位点是否在６英寸内
∙获取深度读数（有明显的读数表示现场无干扰）
∙按动ＰＣＭ键获取测绘电流读数
∙如需要可作记录，注意管线图上的记录号
电流测绘理论
电流测量
电流流过直埋导电结构时会产生与所施加电流强度成正比的磁场。
通过在地面上分析磁场的分量即可测定原始电流。
发射机给ＰＣＭ系统的“心脏”施加近直流测绘信号电流。
在非常低的频率上（４赫兹）管线电流衰减和分布的电气特性与断续的ＣＰ电流的电气特性实际上是相同的。
ＰＣＭ接收机有一个被称作磁力仪的精密、高性能探头，它能远距离探查和测量甚低频磁场。
先进的信息处理技术提供了近直流信号电流（和方向）的按键式测量，数据记录功能可绘制随距离而衰减的电流波形。
在所有的管线图上，箭头表示电流流向发射机的方向。
箭头的相对长短代表电流的幅度。
ＰＣＭ发射机向管道施加电流，其电流强度从发射机开始随距离的增大而减小。
衰减率与管线系统的情况有关。
即使管道深度改变时，电流读数仍保持不变。
遇到管道上的故障时，电流迅速下降。
故障是由护层损坏以及与其它金属设施触碰等而引起的。
注：
沿管道有线性的电流损耗是很自然的，它与管道的老化程度和护层情况有关。
“Ｔ”形和“Ｌ”形管道
在两条管道之间电流会分流。
如：
800=700+100
读数最大的管道说明主要电流来自该管道，沿这个方向追踪可定位故障（短路或护层不良）。
电流在三个分支线处也会分流
如：
800=600+150+50
有最大读数的管道说明主要电流来自该管道，沿这个方向追踪可对故障进行定位（短路或护层不良）。
环形管道－如果电流的箭头方向改变，说明管道的位置已改变。
此时要用ＰＣＭ的定位方式重新定位管道。
环形系统中的电流
如果所有的距离和护层都相同，而且电流损耗为常数，则在Ａ点所测的电流值应为零。
实际上，即使管线的老化和护层都不同，在这些点上的读数也都是零，甚至任何地方都是零。
相应的各个电流读数会指出跟踪方向。
进行测量
图注：
Read1--读数1，．．．
细心地利用管线图来决定在何处连接发射机并进行测量才是最合适的。
将工作集中在一个特殊区段以前，对整个现场进行测量是很有价值的。
下面的图示是一条典型街道，包括“Ｔ”形和“Ｌ”形管道结构。
它还标明了ＰＣＭ的读数和距离以防止混淆。
按照这样的管线图进行测量可轻易快速测出短路点。
在这个例子中，测量值都是在关键区段上取得的，以便确定电流流动的总方向。
读数２表示开始追踪的方向。
读数５表示这里是追踪“Ｔ”形分支段的地方。
读数９表示已过了短路点，短路点在读数９和读数８之间。
划分出好坏读数之间的距离来寻找短路点直至定位出短路点。
读数１，４，９仅用于确定方向而不记录在ＰＣＭ中。
读数和图形的介释
管道护层良好的情况下电流下降很小。
管道护层不好的情况下电流下降很大。
管道护层好坏并存时其表现是该管段上电流有急剧下降。
与其它公用设施有触碰时的情况。
21
应用
新铺设的管道与旧管道相距大约１０英寸而且平行。
为了更容易说明问题，将管道划分为Ａ段和Ｂ段
施加的是１安培信号
Ａ段有良好的峰值和峰谷检测结果。
读数表明管道护层良好（600和550mA）。
Ｂ段峰值和峰谷检测结果不好，偏向一侧。
读数开始迅速衰减。
在这种情况下，旧管道已与新管道形成短路。
旧管道的保护层不良，从而给电流提供了通路。
这种情况表示定位位置偏于一侧，而且电流读数迅速减小。
绘制图形来表示这种影响时，弯突点表示短路位置。
为了验证已定位出来的故障，将发射机再接到管线的另一端，并跟踪所得结果。
把发射机接到新管线的另一端，跟踪电流方向。
Ａ段有良好的峰值和峰谷定位，读数以固定的比率减小。
Ｂ段峰值和峰谷检测结果不好，电流读数有急剧下降。
Ｃ段短路。
22
电流最易流向旧的废弃管道，因为在新管道上电流方向是相反的，因此引起电流读数急剧下降。
短路点就在电流急剧下降的位置。
这幅图是用来阐明这一结果的。
一段平行短管道干扰读数时的典型应用。
为了便于说明，把管道分为Ａ，Ｂ，Ｃ三段。
在这种情况下向新管道施加１安培信号，沿最大电流方向追踪。
Ａ段有良好的峰值和峰谷探测结果，电流平稳地减小，说明护层良好。
Ｂ段峰值和峰谷检测结果不好（在６英寸的要求之外了），电流读数急剧下降。
Ｃ段峰值和峰谷检测结果良好，电流增大，然后又平稳地下降。
靠近新管线Ｂ段处发现有另外一条公用设施管道，并有一个较小的反向电流。
抵消的结果引起新管道上的电流下降。
画出图形后就能看到这一影响。
23
在发射机一侧的电流离开发射机的一条新管道上的测量
连接发射机，选好１安培电流。
在发射机一侧测得一个900mA的读数，箭头指向发射机。
在发射机的另一侧，峰值和峰谷检测结果不好，这是因为电流离开发射机。
远离发射机取其它点的读数，得到的结果也一样。
如图所示发现有其它设施与新管道造成短路，在某段地方与新管道平行。
这段新管道上的电流无效，因为该电流与上述其它设施上的电流相比太小了。
移动ＰＣＭ发射机分别置于新管线的两端，
离新管线大约１０英寸处有一条平行的废弃旧管
ＰＣＭ发射机已配置了整流器，读数为800mA的测量值决定了追踪方向。
在距离发射机大约２英里处，测得两个并排的读数（100mA和200mA）。
箭头方向表明在２英里的某处，新管与旧管有触碰。
的测量结果。
24
然后把发射机接到新管道的另一端，并且就在前面测过的各位置上进行测量，在新管道上只探测800mA一个读数。
然后在靠近接触点处进行测量，两条管道上都出现电流而且箭头方向相反。
接触点位置被定位出来，电流读数为500mA，结论是靠近整流器处存在有其它故障。
识别干扰
干扰的表征
∙峰值和峰谷检测结果不一致，超出６英寸的最大范围。
∙测不到深度
∙读数不稳定
干扰原因
∙有平行管线
∙太靠近发射机、或有“Ｔ”形、“Ｌ”形接头
∙选取的读数点太靠近停放着的大型汽车
测量电流
∙用ELF档探测的电流低于15mA时，ＰＣＭ读数将不准确
∙用LF档探测的电流低于2mA时，ＰＣＭ读数将不准确
箭头方向
∙箭头方向表示电流流向发射机
∙如果ＰＣＭ接收机不能确定电流方向，箭头将不显示。
但此时的电流读数仍是准确的
25
27
ＰＣＭ软件指导
由雷迪提供的ＰＣＭ上载软件，需要被装入一台ＰＣ／笔记本式电脑机。
如果这台ＰＣ机已作为网络的一部分，则需要安装部门来安装该软件。
软件安装步骤
在Windows屏幕上的
Open--打开文件管理器
Selectdrive--选择驱动器Ａ
Select--选择install.exe（安装文件），再按回车键
现在测试磁盘空间是否足够
Select--选择OK并按回车键
enter--输入需要存放文件的目的地，按回车键
软件将自动装入ＰＣ／笔记本式电脑。
结束时标在“UPLOAD”（上载）和“SURVEYDATA”（检查数据）下的一组新的Window群会出现。
数据上载
这种操作仅在已装有附件而且ＰＣＭ接收机设定为检查方式时才起作用。
用标准的针－针式串行接口线将ＰＣＭ和ＰＣ／笔记本式电脑连接起来。
打开Windows中的ＰＣＭ工作组群
Select--选择Upload（上载）图标，
按回车键。
接着出现安装屏幕，可选择通讯口和测量单位（英寸或厘米）。
该信息被存入MAPDAT.txt文件。
这样便允许该信息进入扩展页。
Select--选择上载，按回车键。
在ＰＣＭ上--按Upload（上载）键。
上载成功后，从ＰＣＭ上删除该数据，‘nolog’（无记录）会显示出来。
26
检查数据
无需进入扩展页，操作者便可以迅速检查数据。
扩展页
信息输入到扩展页后，有必要输入各测量距离，并在新名字下保存扩展页。
售后服务
维修
向雷迪公司报告问题时，请务必说明以下几点：
ＰＣＭ接收机机身系列编号
软件版本号
开关打开时，软件版本号在ＬＣＤ上有显示
请查看机盖上的维修地
升级会员 