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在原油输送过程中,管道经由多年冻土区,输油管道中原油温度会影响管道周围多年冻土区土壤的温度场,引起复杂的地质灾害问题,如冻胀、融沉、水土流失、边坡失稳等,对管道安全造成威胁,严重影响原油的运输。其中,不稳定斜坡是冻土区管道面临的最大威胁,极有可能造成斜坡底部管道发生屈曲褶皱变形。本课题通过对冻土区斜坡失稳机理、形成过程及斜坡监测技术的研究,研发了一套冻土区斜坡温度监测系统。通过对斜坡温度的实时监测,进行远程跟踪斜坡温度场情况,为研究冻土区的安全监测提供可靠数据支持。本温度监测系统在设计时,根据所测当地冻土区实际情况,从高精度、低功耗、数据无线传输三方面出发,将系统分为两大部分:上位机及下位机。系统设计时围绕低成本、模块化思想,其中下位机设计为本课题重点,它由四大模块组成:GSM模块、主控板模块、数据采集模块、传感器及调理电路模块。根据系统需求,选择线性度、精度及稳定性较好的铂电阻PT100温度传感器作为测量元件,运用恒流源做为信号获取电路,通过调理电路对铂电阻的导线及非线性引起的误差进行补偿,增加其测量精度。在主控板模块及数据采集模块硬件选择时,遵循低成本、普遍性、高性能、低功耗原则。在各芯片连接电路设计时,遵循准确性、简化性、兼容性原则。PCB板设计时,重点考虑其电磁兼容性和散热性。软件设计方面,采用功能模块化,遵循可靠性、可扩展性、标准化及简单性原则。