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(shí)，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(shí)，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(jiàn)，放大倍數越大，實(shí)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(shí)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(jīng)實(shí)際測試，433 MHz無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )隔墻通信24 h之內漏碼率不足1％，且漏收數據時(shí)間不連續，基本可反映現場(chǎng)實(shí)時(shí)情況，滿(mǎn)足可靠性和實(shí)時(shí)性要求。
4．3 功耗測試
整塊現場(chǎng)儀表在正常工作時(shí)，電流小于25 mA。設定每分鐘采集一次數據，每次工作時(shí)間小于300 ms；休眠時(shí)整機電流小于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6 867 h。經(jīng)實(shí)際測試，正常工作時(shí)間超過(guò)5個(gè)月，滿(mǎn)足低功耗設計要求。

5 結束語(yǔ)
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(guò)采樣技術(shù)使10位A／D轉換器達到12位的采樣精度。對現場(chǎng)儀表進(jìn)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(cháng)時(shí)間，減少更換次數。采用433 MHz無(wú)線(xiàn)通信系統和GPRS網(wǎng)絡(luò )相結合的無(wú)線(xiàn)通信方式，最大限度降低通信成本；優(yōu)化組網(wǎng)方案，可方便地將現場(chǎng)儀表和遠程終端RTU接入數據采集網(wǎng)絡(luò )，方便統一管理，減少人力成本?，F場(chǎng)儀表在休眠期間無(wú)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(chǎng)儀表定時(shí)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(wèn)題。本系統使用的過(guò)采樣技術(shù)對提高數據采集精度有一定的參考價(jià)值；組網(wǎng)方案對于小規模的無(wú)線(xiàn)通信系統組網(wǎng)具有一定的應用價(jià)值。
基于C8051F930的超低功耗輸油管道溫度壓力無(wú)線(xiàn)監測系統，以低功耗單片機C8051F930為控制核心，以433 MHz無(wú)線(xiàn)通信系統和GPRS網(wǎng)絡(luò )作為數據傳輸方式，實(shí)現了對輸油管道溫度壓力參數的遠程采集、無(wú)線(xiàn)傳輸、實(shí)時(shí)監控等功能。本系統價(jià)格低廉、組網(wǎng)方便、無(wú)需人工干預、使用壽命長(cháng)，可廣泛應用于各大油田計量站的監測。