随着社会工业的不断发展,已经由机械化、自动化进入工业4.0时代,即以物联网为代表的信息化时代。在这种浪潮下,石油领域设备在互联网+的大背景下,急需由单纯的机械化向自动化、自动化向信息化、信息化向智能化加速升级。相对于通信、计算机的迅猛发展,石油领域设备明显滞后。因此研发智能创新型的自动化石油设备在当今市场占有举足轻重的地位。根据工业4.0的万物互连的物联网框架,在升级检测设备自身测量精度的同时,还需要对其进行信息化改造,从而解决当前石油产品检测设备功能少、扩充能力弱、需人工值守、检测模型单一、数据封闭等问题。本论文在充分分析工业互联网+拓扑结构的前提条件下,重点研究石油产品检测仪器功能需求,设计具有Wi-Fi/BT等多种无线传输接口、功能可随意扩充的集硬件与实时操作系统与一体的通用核心模块。针对石油检测仪器温度精度在零下-30℃条件下±0.1℃的高要求,利用工业级温度传感器PT100,通过设计温度信号变送电路,将微弱信号放大,同时抑制电路内部热噪声与外部干扰;并提出自适应采样策略,有效降低高速采样时多通道间信号串扰的影响;同时,在评估多种方案的基础上,采用卡尔曼滤波算法有效降低采样芯片内部噪声的影响;为达到智能终端对温控的精度要求,通过对PID控制、Smith预估控制、Dahlin控制等多种算法的仿真对比,最终发现Dahlin控制算法对滞后性较大的控制系统具有较好的控制效果。在软件方面,由于智能终端相对于传统的检测终端,传统逻辑时序的控制,已难以满足日趋复杂的控制节点需求,因此我们通过采用多任务嵌入式实时操作系统,将不同功能划分到不同任务,不同任务间相互协调,有效降低了智能终端开发的周期和复杂度;为方便用户通过应用程序等对设备实现控制与信息获取,根据不同需求,设计了高效的通信协议。最后,我们将这种集软硬件一体的通用核心模块,应用在测定发动机机油粘度的系统之中加以验证,并纳入物联网架构,从终端节点、接入网、中间件、应用软件四个方面入手,实现了一整套集前端高精度信号采集、无线信号传输、后台信息汇集、远程操控等功能于一体的系统。