基于超声波与嵌入式：油田泥浆液位监测系统的研究与自动化

本篇硕士学位论文深入探讨了基于嵌入式系统的泥浆液位监测系统的研究与应用。在石油工业中，液位监测是一项关键工艺技术，其精度直接影响到生产流程的平稳和安全。作者苏强，专业为控制理论与控制工程，针对石油开采深度增加带来的挑战，选择超声波测距技术和嵌入式控制系统作为核心手段。 研究内容首先聚焦于高精度超声波测距传感器的自主研发，这包括传感器的设计与优化，确保在复杂环境下的精确测量。其次，针对现场干扰产生的噪声问题，作者引入小波与中值滤波算法，这是一种有效的信号处理策略，能够有效抑制噪声，保证数据的准确性。嵌入式系统开发部分，采用了Microsoft Visual Studio 2008平台和ActiveX技术，实现了实时数据采集、显示以及通过串口通信与外部设备的高效数据交换。 为了提升生产信息的实时性和可达性，论文中还包括了生产信息无线发射模块的设计，使得管理者可以通过手机短信实时接收液位监控数据，提高决策效率。此外，系统还考虑到了用户友好性，通过定制化内核简化开机操作流程。 该研究不仅涉及前沿的超声波测距技术、信号处理理论，还实践了嵌入式操作系统（如Windows CE）的开发，以及串口通信程序的编写，这些都是推动石油开采领域自动化和智能化的重要组成部分。此系统通过无人化操作，显著提高了液位监测的可靠性和安全性，对于提升石油开采行业的工业化水平，降低运营成本，以及减少安全事故具有显著的社会和经济效益，具备广泛的社会推广价值。 本文主要围绕嵌入式系统在泥浆液位监测中的实际应用展开，强调了技术的创新性、实用性和社会效益，对于推动相关领域的技术进步具有重要的学术价值和实践意义。