一、文献综述
- 国内外研究现状
随着网络和通信技术的迅速发展，远程监测系统在工业控制领域中有着非常重要的意义。在工控领域，由于需要监控的区域广监控的对象种类繁多，需要花费大量的人力和物力，再者，在许多条件恶劣或人们不易到达或不能长久的停留的地方采集数据，是很不方便的。所以，在这种情况下，采用基于GPRS的无线网络通信技术，具有相当大的优势。将嵌入式应用系统与无线通信技术结合在一起是未来嵌入式应用的必然趋势[3]。
在我国，早期的工控领域，如燃气、电力、石油等行业，都由工作人员就地操作设备采集数据，或者通过电话、无线电台等下达命令给现场值班人员，再由现场值班人员操作设备，统计测量数据。这中间耗费了许多人力，而且并不能及时采集数据，人员操作设备又会产生一定的误差。采集到的数据不能传输，这对后面的分析和处理数据造成了困难。
在石油行业中，很多储油罐设置在偏远的地方，其数据采集的实时性得不到保证，并且测量数据会带来人力上的浪费。很多时候，不能实时得到数据，只能采用估值进行估算,这会带来液面高度监测的误差，不能及时了解油罐储油量。测试油罐中液面的高度往往会采用接触式计量或者是静压法计量。前者必须是测试人到达现场进行测试，通过量尺量液面的高度，其缺点是会带来测量的不够准确，还有很多储油罐设置在偏远的地方，其实时性也得不到保证，并且还会带来人力上的浪费。而静压法计量虽然也可以通过远程方式将计量结果传送至电脑或网络上，但其对液体密度往往不能测量，只能采用估值进行估算，因此，间接的也会带来液面高度高度测试的误差[7] 。
进入21世纪，信息产业大力发展，通信领域中的移动通信（GPRS）这一分支最为引人注目。得益于GPRS模块，短消息业务在点对点的通讯设备情况下就能实现数据传输。除此之外，以单片机为核心的数据采集系统已经广泛地应用于环境监测、工业控制领域。两者的结合是大势所趋，GPRS又与Internet相连，这大大促进了远程监测系统的发展。
随着时代发展，远程监测系统得到了更多的应用。在地质灾害监测中，需要监测泥位、 地声、 次声、 位移等多种监测数据，数据采集系统被广泛应用，监测人员关注的不再是采集系统的功能，而是其基本性能,如采集速度、采集精度、抗干扰能力[8]。通过GPRS，可以长时间不间断地采集数据，并及时对数据进行传输和分析，这大大提高了灾害的监测水平，更快速、更高效地防灾救灾。
针对钻井过程中发生的井漏或溢流问题，井下液面监测与自动灌浆系统可通过计算机系统程序控制井筒内的液面位置，使井内液柱压力与地层压力始终维持平衡或近似平衡，这样就避免发生井涌或井漏，实现安全钻井。该系统使用的是先进的井下液面监测仪，用于井下液面的在线实时监测，并且能在正循环灌泥浆时对井下液面进行监测;与其相连的自动灌浆装置能够正确判断起钻和下钻状态，对起下钻过程中的井涌与井漏进行监测,并且能够实现自动灌注钻井液和自动停止灌注[17]。
（二）研究主要成果
（1）空气压缩机数据采集系统
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