无线温度变送器及温度控制开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

本课题研究的无线温度变送器涉及传感器对数据的采集，数据的处理，显示以及无线传输。同时，参考公司温度变送器的实现形式，设计完整的硬件电路及结构^[1]。无线功能打破难以铺设电缆的屏障，实现工业监测系统质的飞跃。工业无线技术被称为工业控制领域的革命性技术，是降低自动化成本、提高自动化系统应用范围的最有潜力的技术^[2]。本课题紧跟国内外先进技术，有较好的成本价格优势，且智能一体化温度变送器生产是劳动密集型产业，属无污染髙新技术产业，适合国家的产业政策，市场十分前景广阔^[3]。

在国外，油田自动化已有几十年历史，国外的石油大公司都非常注重油田自动化监控系统的研发和应用，在20世纪80年代就达到了分布式监测阶段，其自动化程度已达到很高的水平。目前国外油田已建立了从原油开采、存储、加工到销售进行全面监控的自动化监控系统，将自动化系统提升到了现代管理的高度。如:英国石油公司建立的自动化监控系统可根据监测到的地质情况来自动控制油井的产量，保证地层原油的开采达到最大采收率。美国德克萨斯州丹佛油田利用自动化监控系统，将原油产量的偏差值从5%降到2%以下，大大提高了数据采集精度^[4]，美国 lufkin 公司推出的 prc 油井自动控制系统功能齐全，能够满足全方位测控油田抽油机井的需要。

国内油田在自动化监测监控技术方面使用较晚，存在主要问题是因天气、设备故障、人为因素造成的停井不能及时发现和处理，严重影响了原油产量，并造成单井能耗高，油井寿命缩短^[5]，经过十来年的发展应用后也达到了集散分布式监控阶段^[4]。例如:胜利埕岛油田海上采油平台的微机测控系统实现了无人值守。据了解，采油七厂二矿全矿651口油井已全部安装无线监控系统，实现实时检测抽油机的运行状态，有效降低了不法分子的破坏活动，提高了油井运行的时率，以无线测试代替人员巡井，既减轻了工人的劳动强度、削弱了车辆的损耗程度、减少了油料消耗，又缩短了停井时间、提高了油井时率、增加了原油产量。据不完全统计，该系统使用3年来，仅采油七厂二矿减少车辆维护费用就达1.2 万元，减少燃料消耗费用达23.4万元。系统投入使用后，二矿的油井时率由安装前的平均94.5%提高到现在的96.6%，提高2.1个百分点。仅此一项每天少损失原油19.3吨，每年少损失原油7050吨，按800元/吨计算，每年直接挽回经济损失564万元，3年共挽回1692万元^[6]。

2. 研究的基本内容与方案

硬件设计：以msp430单片机为系统核心，集成传感器模块、显示模块、无线模块、供电模块等，设计相应的电路板并进行实物焊接，实现变送器在低功耗状态下正常工作。在进行电路板设计的同时，结合proteus先进行电路仿真，在保证电路功能正常的前提下，再对电路板进行打印以及实物焊接。

软件设计：以iar为开发平台，使用c 或者c语言编写代码，结合硬件模块特性实现整机功能，同时，在软件设计中考虑降低功耗、代码有序、安全等。

2.2本课题研究（设计）的目标：

3. 研究计划与安排

（1）弄清楚pt100铂电阻基本原理，模/数转换及整机工作原理，撰写开题报告，了解课题的难点（3月13日）；（2）外文文献翻译一篇(不少于5000字）(3月20日)；（3）变送器性能评估，画出整机原理框图，论述测试系统工作原理（4月17日）；（4）测试系统软主要件编程、调试（5月15日）；（5）系统软件与硬件联合调试和改进（5月31日）；（6）撰写毕业设计说明书（不少于15000字）（6月7日）；（7）设计资料整理、答辩（6月10日）.

4. 参考文献（12篇以上）

[2]贾书庭，王凯，王亚刚.wia-pa无线温度变送器的设计与实现[j].电子科技,2015,28(9):1-6.

[3]高孔焱.一体化温度变送器设计中的问题及其解决途径化工自动化及仪表.1994，21（1）41-46.

[4]刘先刚,姜建胜,顾文滨.油井远程监控系统的应用及展望[j].小型油气藏, 2004,(01):58-70.