基于C8051F930的管道溫度壓力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

4 系統(tǒng)性能測(cè)試
4．1 AD623增益電阻選型測(cè)試
當(dāng)AD623增益電阻選擇996 Ω時(shí)，理論放大倍數(shù)為101．4，測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。當(dāng)AD623增益電阻選擇2．541 kΩ時(shí)，理論放大倍數(shù)為40．35，測(cè)試數(shù)據(jù)如表2所示。

由測(cè)試數(shù)據(jù)可見，放大倍數(shù)越大，實(shí)際放大倍數(shù)與理論放大倍數(shù)差距越大，穩(wěn)定性也不好，因此綜合考慮采用2．55 kΩ電阻，放大40倍，以達(dá)到最佳放大效果。
4．2 通信可靠性測(cè)試
本系統(tǒng)設(shè)定每分鐘采集一次數(shù)據(jù)，測(cè)試時(shí)間為24 h，測(cè)試對(duì)象為5塊儀表，測(cè)試電源為3．6 V／1 200 mAh小型高能電池，具體測(cè)試結(jié)果如表3所示。

經(jīng)實(shí)際測(cè)試，433 MHz無線網(wǎng)絡(luò)隔墻通信24 h之內(nèi)漏碼率不足1％，且漏收數(shù)據(jù)時(shí)間不連續(xù)，基本可反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)情況，滿足可靠性和實(shí)時(shí)性要求。
4．3 功耗測(cè)試
整塊現(xiàn)場(chǎng)儀表在正常工作時(shí)，電流小于25 mA。設(shè)定每分鐘采集一次數(shù)據(jù)，每次工作時(shí)間小于300 ms；休眠時(shí)整機(jī)電流小于50μA，休眠時(shí)間為59．7 s。若采用1 200 mAh小型高能電池，理論工作時(shí)間可達(dá)6 867 h。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，正常工作時(shí)間超過5個(gè)月，滿足低功耗設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)束語
本系統(tǒng)首先采用了C8051F930超低功耗混合信號(hào)片上系統(tǒng)型MCU，利用過采樣技術(shù)使10位A／D轉(zhuǎn)換器達(dá)到12位的采樣精度。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表進(jìn)行全面低功耗設(shè)計(jì)，采用各種低功耗芯片和低功耗供電模式，使電池在儀表中能工作更長(zhǎng)時(shí)間，減少更換次數(shù)。采用433 MHz無線通信系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的無線通信方式，最大限度降低通信成本；優(yōu)化組網(wǎng)方案，可方便地將現(xiàn)場(chǎng)儀表和遠(yuǎn)程終端RTU接入數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，方便統(tǒng)一管理，減少人力成本。現(xiàn)場(chǎng)儀表在休眠期間無法接收上位機(jī)指令，上位機(jī)指令可暫存于遠(yuǎn)程終端RTU中，待現(xiàn)場(chǎng)儀表定時(shí)喚醒后即可給其傳輸上位機(jī)指令，造成上位機(jī)指令執(zhí)行有所延遲，但并不影響整體數(shù)據(jù)采集，在后續(xù)的工作中將致力于解決此問題。本系統(tǒng)使用的過采樣技術(shù)對(duì)提高數(shù)據(jù)采集精度有一定的參考價(jià)值；組網(wǎng)方案對(duì)于小規(guī)模的無線通信系統(tǒng)組網(wǎng)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
基于C8051F930的超低功耗輸油管道溫度壓力無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以低功耗單片機(jī)C8051F930為控制核心，以433 MHz無線通信系統(tǒng)和GPRS網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸油管道溫度壓力參數(shù)的遠(yuǎn)程采集、無線傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能。本系統(tǒng)價(jià)格低廉、組網(wǎng)方便、無需人工干預(yù)、使用壽命長(zhǎng)，可廣泛應(yīng)用于各大油田計(jì)量站的監(jiān)測(cè)。