本實(shí)用新型涉及一種石油平臺(tái)電纜防爆接線箱溫濕度監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

石油井場(chǎng)一般分布在干旱的沙漠、海洋，甚至灘涂等一些環(huán)境惡劣且地理位置非常復(fù)雜的地方，防爆接線箱的密封材料會(huì)逐漸老化甚至失效，嚴(yán)重影響防爆接線箱密封性能。當(dāng)接線箱內(nèi)絕緣材料表面受到潮氣、灰塵、污物(導(dǎo)電液體)的侵蝕時(shí)，加速絕緣材料老化，最終引起相間短路和接地事故，其中電弧或電火花所產(chǎn)生的局部高溫會(huì)使有機(jī)絕緣材料分解、碳化，揮發(fā)性成分形成大量氣體，排出的氣體(氫氣濃度很高)和殼外空氣混合后，被從殼內(nèi)氣流帶出去的熱微粒所點(diǎn)燃，對(duì)工作人員及石油平臺(tái)的安全造成重大威脅。因此，監(jiān)測(cè)防爆箱的密封性能具有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)，通過檢測(cè)箱內(nèi)溫濕度的變化，能有效反映箱體密封狀況。但是，對(duì)于已經(jīng)安裝使用且所有接線口被占用的防爆箱來說，一方面，箱體密閉，沒有縫隙，不能對(duì)箱體開孔(破壞防爆箱防爆性能)，無法用有線的方式將箱內(nèi)檢測(cè)數(shù)據(jù)傳送出來；另一方面，采用優(yōu)質(zhì)鋼材且具有一定厚度的金屬外殼對(duì)無線電信號(hào)有阻斷作用，使得普通的無線數(shù)據(jù)傳輸也無用武之地。這種情況下，如何把溫濕度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)從箱體內(nèi)傳送出來，是一個(gè)難題。

另外，傳統(tǒng)的模擬信號(hào)通信，電信號(hào)在傳輸過程中會(huì)發(fā)生衰減，受到外界和系統(tǒng)內(nèi)部的各種噪聲干擾，中繼放大后，信號(hào)和噪聲一起被放大，嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種石油平臺(tái)電纜防爆接線箱溫濕度監(jiān)測(cè)裝置，它具有傳輸安全、可靠，成本低等特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種石油平臺(tái)電纜防爆接線箱溫濕度監(jiān)測(cè)裝置，包括環(huán)境溫濕度采集發(fā)射器、環(huán)境溫濕度接收處理器和監(jiān)測(cè)裝置，環(huán)境溫濕度采集發(fā)射器設(shè)置在防爆接線箱內(nèi)部，其包括用于檢測(cè)防爆接線箱內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器，溫濕度傳感器輸出的溫濕度模擬量信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成溫濕度數(shù)字量信號(hào)傳輸至單片機(jī)MCU，單片機(jī)MCU將溫濕度數(shù)字量信號(hào)調(diào)制為PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷晶片以產(chǎn)生超聲波，環(huán)境溫濕度接收處理器設(shè)置在防爆接線箱外部，其包括用于接收壓電陶瓷晶片所發(fā)射的超聲波信號(hào)的壓電陶瓷晶片，壓電陶瓷晶片將所接收的超聲波信號(hào)還原成PWM電信號(hào)傳輸至脈沖信號(hào)整形電路，脈沖信號(hào)整形電路將所還原的PWM電信號(hào)進(jìn)行脈沖整形之后傳輸至單片機(jī)MCU，單片機(jī)MCU將所整形的PWM電信號(hào)經(jīng)過解調(diào)解碼轉(zhuǎn)換為溫濕度數(shù)字量信號(hào)發(fā)送至監(jiān)測(cè)裝置。

本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于：

環(huán)境溫濕度接收處理器中的單片機(jī)MCU輸出的溫濕度數(shù)字量信號(hào)經(jīng)無線通訊模塊無線傳輸至監(jiān)測(cè)裝置。

環(huán)境溫濕度接收處理器中的脈沖信號(hào)整形電路由信號(hào)輸入端至信號(hào)輸出端依次包括電壓放大電路、濾波電路及過零比較電路。

監(jiān)測(cè)裝置為PC機(jī)。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本實(shí)用新型采用了超聲波數(shù)字通信技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行檢驗(yàn)，提高通信可靠性，確保了信息的正確傳輸；超聲波換能與二進(jìn)制移頻鍵控(FSK)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)結(jié)合，不僅使箱內(nèi)目標(biāo)信息成功穿透特殊材質(zhì)的厚箱壁，還可以還原出原始的數(shù)字信息，對(duì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的碼位進(jìn)行修正，從而消除了噪聲的積累和信號(hào)的損耗，提高通信的抗干擾能力；無線傳輸安全，可靠性高，成本低，避免了鋪設(shè)線纜的麻煩。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

由圖1所示的實(shí)施例可知，本實(shí)施例包括環(huán)境溫濕度采集發(fā)射器、環(huán)境溫濕度接收處理器和監(jiān)測(cè)裝置，環(huán)境溫濕度采集發(fā)射器設(shè)置在防爆接線箱內(nèi)部，其包括用于檢測(cè)防爆接線箱內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器(型號(hào)：SHT15)，溫濕度傳感器輸出的溫濕度模擬量信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成溫濕度數(shù)字量信號(hào)傳輸至單片機(jī)MCU，單片機(jī)MCU以STM32F407ZGT6為控制核心，利用芯片高級(jí)控制定時(shí)器中的PWM功能，根據(jù)要傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)0和1，分別控制處理器產(chǎn)生兩種不同頻率的方波信號(hào)，將溫濕度數(shù)字量信號(hào)調(diào)制為PWM信號(hào)(此為公知技術(shù))，以驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷晶片(型號(hào)TCF40-18TR1)以產(chǎn)生各代表數(shù)字信號(hào)0和1的兩種頻率的超聲波，環(huán)境溫濕度接收處理器設(shè)置在防爆接線箱外部，其包括用于接收壓電陶瓷晶片所發(fā)射的超聲波信號(hào)的壓電陶瓷晶片(型號(hào)：TCF40-18TR1)，壓電陶瓷晶片將所接收的超聲波信號(hào)還原成PWM電信號(hào)傳輸至脈沖信號(hào)整形電路，脈沖信號(hào)整形電路由信號(hào)輸入端至信號(hào)輸出端依次包括電壓放大電路、濾波電路及過零比較電路，以對(duì)所還原的微弱的PWM電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波及脈沖整形之后恢復(fù)為兩種頻率交替的方波，傳輸至以STM32F407ZGT6為控制核心的單片機(jī)MCU，單片機(jī)MCU將所整形的PWM電信號(hào)經(jīng)過解調(diào)解碼(實(shí)現(xiàn)與上述PWM信號(hào)調(diào)制完全相反的過程，為公知技術(shù))轉(zhuǎn)換為溫濕度數(shù)字量信號(hào)傳輸至段碼液晶(型號(hào)：LCM06XK)及無線通訊模塊(型號(hào)：EL1432D)，段碼液晶直接接受數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)顯示當(dāng)前的溫濕度，無線通訊模塊將溫濕度數(shù)字量信號(hào)轉(zhuǎn)換成無線信號(hào)傳輸?shù)娇刂剖覂?nèi)的PC機(jī)。