王乐毅

（青岛科技大学 自动化与电子工程学院，山东 青岛266042）

石油温度与压力智能测试仪在石油开采工业中是必不可少的，主要用来监测采油管道的运行状况、采集生产井正常生产时的井下流温流压数据［1－2］。经过一段时间完成采集任务后，采集的数据与上位机通信进行数据回放、校验、初始化、处理并显示等操作。它独立工作于2～3km的井下，仪器在地下一次工作时间较长（一般为1～2个月）［3］且工作环境较为恶劣，要求系统具有较强的低功耗、高抗干扰能力［4－5］。

1 系统组成原理

智能测试仪是基于PIC单片机设计的数据采集系统，通过传感器将流体的温度、压力信号放大转换成0～5V的模拟电信号，再通过A／D转换器将模拟信号转换成数字信号，单片机对采集的数据进行滤波、采集、存储并通过USART接口将数据上传给上位机做进一步的处理。系统组成如图1所示。

图1 智能测试仪组成

2 工作状态及功能

基于现场的要求，系统有两种工作状态：与上位机联机状态；脱离上位机进行独立数据采集状态。

2.1 联机状态的功能

a）实时校验。使用仪器前应在实验室完成仪器的校准，之后输入零点和满量程的温度和压力信号。在单片机存储器中存入温度和压力的校正系数，这些系数由采集的数据分别计算得出。这样用软件方法既确保了仪器的精度，又免除了设置零点和量程电位器的必要。

b）数据回放。采集任务完成后，取回仪表通过USB接口将采集的数据上传到上位机，上位机对采集数据进行处理后得到实际的温度、压力值，然后进行显示、存储。……