基于C8051F930的管道溫度壓力遠程監測系統

4 系統性能測試
4．1 AD623增益電阻選型測試
當AD623增益電阻選擇996 Ω時，理論放大倍數為101．4，測試數據如表1所示。當AD623增益電阻選擇2．541 kΩ時，理論放大倍數為40．35，測試數據如表2所示。

由測試數據可見，放大倍數越大，實際放大倍數與理論放大倍數差距越大，穩定性也不好，因此綜合考慮采用2．55 kΩ電阻，放大40倍，以達到最佳放大效果。
4．2 通信可靠性測試
本系統設定每分鐘采集一次數據，測試時間為24 h，測試對象為5塊儀表，測試電源為3．6 V／1 200 mAh小型高能電池，具體測試結果如表3所示。

經實際測試，433 MHz無線網絡隔墻通信24 h之內漏碼率不足1％，且漏收數據時間不連續，基本可反映現場實時情況，滿足可靠性和實時性要求。
4．3 功耗測試
整塊現場儀表在正常工作時，電流小于25 mA。設定每分鐘采集一次數據，每次工作時間小于300 ms；休眠時整機電流小于50μA，休眠時間為59．7 s。若采用1 200 mAh小型高能電池，理論工作時間可達6 867 h。經實際測試，正常工作時間超過5個月，滿足低功耗設計要求。

5 結束語
本系統首先采用了C8051F930超低功耗混合信號片上系統型MCU，利用過采樣技術使10位A／D轉換器達到12位的采樣精度。對現場儀表進行全面低功耗設計，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時間，減少更換次數。采用433 MHz無線通信系統和GPRS網絡相結合的無線通信方式，最大限度降低通信成本；優化組網方案，可方便地將現場儀表和遠程終端RTU接入數據采集網絡，方便統一管理，減少人力成本。現場儀表在休眠期間無法接收上位機指令，上位機指令可暫存于遠程終端RTU中，待現場儀表定時喚醒后即可給其傳輸上位機指令，造成上位機指令執行有所延遲，但并不影響整體數據采集，在后續的工作中將致力于解決此問題。本系統使用的過采樣技術對提高數據采集精度有一定的參考價值；組網方案對于小規模的無線通信系統組網具有一定的應用價值。
基于C8051F930的超低功耗輸油管道溫度壓力無線監測系統，以低功耗單片機C8051F930為控制核心，以433 MHz無線通信系統和GPRS網絡作為數據傳輸方式，實現了對輸油管道溫度壓力參數的遠程采集、無線傳輸、實時監控等功能。本系統價格低廉、組網方便、無需人工干預、使用壽命長，可廣泛應用于各大油田計量站的監測。