[发明专利]基于ZigBee的压力传感器在线校准系统

说明书

本发明公布了一种基于ZigBee的压力传感器在线校准系统。涉及油田中传感器使用后的在线校准检测领域。系统主要包含三个方面的内容，分别是下位机的数据采集、上位机的数据处理以及安卓APP的数据实时显示与报警。数据处理时用户可以根据实际的要求来设置APP报警的阈值，当传输的数据高于阈值时，用户会接收到报警提示，然后再进行数据处理。这种在线校准方法首先是将高精度传感器和其他传感器的数据进行对比后，对误差偏离较大的传感器进行锁定，接下来进行数据融合处理，根据其他传感器的数据将待校准的传感器与锁定的传感器进行校准，这样确保了传感器数据采集以及计算融合结果时压力数值的真实可靠性，同时提高了传感器校准的精度。

技术领域

本发明涉及油田等压力传感器在使用一段时间后的校准检测，属于在线检测领域，具体是一种基于ZigBee的压力传感器在线校准系统。

背景技术

石油对一个国家的发展起到至关重要的作应，在保障石油顺利开采的过程中会用到大量的压力传感器，以此来检测管道的压力值，以免发生意外事故。但是传感器在使用一段时间后会因各种因素的影响，其测量偏差变大导致测量精度的降低，这就需要对其进行校准。就目前而言，所使用的传感器校准技术是不够完善的，尤其是在线校准方面需要进一步提高，不论是对传感器数据的采集与传输还是数据的处理都存在数值准确度不高的问题。

目前，传统校准方法发展的相对成熟，但是在进行校准时无法将多个传感器数据同时进行传输，仅仅是将某个压力传感器与高精度的传感器的输出数值进行比较，而且校准前需要是将传感器进行拆卸后再送到检验计量机构中，这样做不仅使用成本高而且无法快速的对多个传感器进行校准标定，费时费力。

近年来，无线传感器网络逐步开始应用到各个领域，人们也越来越注重于对无线传感网络的研究，本系统是通过ZigBee技术来对压力传感器进行无线组网设计，在进行校准时就不需要将传感器进行拆卸，系统设计成果可以应用于环境比较恶劣的野外在降低成本的同时提高校准效率。但是，在线校准技术并没有广泛应用，因为在进行校准时会产生一定程度的过程误差，影响其数据的真实性，因此尽可能的减小此误差是研究在线校准的一个重要方面。

专利CN 110208158A公开了一种车辆环境检测传感器在线校准方法及系统，该系统可以利用远程服务器对对车辆上环境监测传感器采集到的环境数据进行校准模型建立与调整，从而修正环境监测传感器的测量偏差。但是此系统仅仅运用多个相同精度的传感器获取压力值，存在获取的压力值精度不高与运算的决策值可靠性低的不足，从而导致校准后的结果精度偏低。

专利CN 112750292 A公布了一种基于ZigBee的无线分布式多信息融合监测系统，该安全监测预警系统能够使用户及时了解桥梁、井架等基建设施的实时安全运行状态，可提高工程的安全检测效率，可靠性高、普适性强。就数据采集方面而言与上述专利的不足是相同的，在进行检测时运用的是同类型的传感器，使得检测的现场数据不够可靠，从而导致信息融合时融合结果偏差较大。

专利CN 105938133 A公开了一种无线气体传感器在线校准方法及系统，主要解决了气体传感器在线检测过程中因长期漂移和其他问题引起的不稳定问题，提供了一种传感器非更换的在线校准方法，提高了农产品冷鲜物流气体浓度检测效率。但是该系统采用分布式气体传感器的数据采集与组网通讯方式，此连接方式比较复杂，会对获取的数值产生一定的过程误差从而使数据偏离真实值，使得在线校准方法所计算出的校准值精度不高。

专利CN206095281 U公开了一种温度压力一体传感器在线校准装置，该装置解决了当前管道已安装的该类型传感器无法校准的问题。但是此装置的智能化程度偏低，在发展迅速当前环境中不足以被广泛应用，因此需要在此结构基础上进行改进设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于ZigBee的压力传感器在线校准系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。