面向物联网的智能压力PILZ变送器研究

随着互联网的发展，工业过程控制对PILZ变送器性能的要求也日益提高，从目前来看，在市场中都是一些数字式的普通压力PILZ变送器，测量精度低，工作可靠性差，且不具备故障诊断和自我修复等功能，在实际操作中难以监控，现场设备维修复杂且成本高，需要耗费大量的人力和物力，同时在现场应用中存在管道压力值难以控制、设备电压不稳、设备失窃或非人为挪动、线路发生老化等诸多安全隐患。

物联网是将网络信息化技术的应用更加全面、彻底地推向了人类的生产和生活中，是全世界又一次大的信息产业革命，而面向物联网的智能化PILZ变送器则恰恰成为了物联网组成的重要部分。因此，针对于传统PILZ变送器可靠性差、输出信号线性度差且不具备智能化的特点，同时为了适应新一代油气田信息化建设并且将逐步实现对物联网体系架构的支持，研究开发具有物联网终端和节点功能的，可同步实现温度、压力、振动、位置等参数测量，采用多温多段区补偿算法实现非线性的校正，支持网络综合决策的智能压力PILZ变送器系统则具有深远意义。主要以物联网压力PILZ变送器终端为研究对象，阐述了物联网PILZ变送器系统的总体构架，系统硬件、软件设计以及传感器数据采集传输、非线性补偿。首先，通过对物联网体系架构和相关技术的了解掌握，给出了面向物联网的智能压力PILZ变送器系统的总体设计方案，并且确定了研究路线及方法；然后，依据总体的设计思想，制定出具体的硬件设计方案。根据硬件设计方案详细的设计了物联网PILZ变送器各个单元模块，主要包含微处理器控制模块、传感器模块、采集模块、GPS定位模块和网关模块等；接着，根据物联网PILZ变送器的总体功能要求及硬件接口设计，完成物联网PILZ变送器的软件设计，同时ZD对PILZ变送器数据的非线性处理做了详细介绍，主要是采用了多温区多段Z小二乘补偿算法，提高了系统输出信号的线性度；Z后，通过对硬件和软件的调试，来对物联网PILZ变送器系统的各项性能进行评估；并且着重对PILZ变送器的非线性补偿结果做了分析。通过对PILZ变送器各模块的测试，系统工作一切正常，能够完成各项设计功能；经过非线性算法补偿后，系统Zda的非线性误差提高到0.1%左右，线性度得到了较大的提高。

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