本實用新型涉及一種石油平臺電纜防爆接線箱溫濕度監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)：

石油井場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雜的地方，防爆接線箱的密封材料會逐漸老化甚至失效，嚴重影響防爆接線箱密封性能。當接線箱內(nèi)絕緣材料表面受到潮氣、灰塵、污物(導電液體)的侵蝕時，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)生的局部高溫會使有機絕緣材料分解、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燃，對工作人員及石油平臺的安全造成重大威脅。因此，監(jiān)測防爆箱的密封性能具有重要意義。

研究發(fā)現(xiàn)，通過檢測箱內(nèi)溫濕度的變化，能有效反映箱體密封狀況。但是，對于已經(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無線電信號有阻斷作用，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)測數(shù)據(jù)從箱體內(nèi)傳送出來，是一個難題。

另外，傳統(tǒng)的模擬信號通信，電信號在傳輸過程中會發(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，信號和噪聲一起被放大，嚴重影響通信質(zhì)量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種石油平臺電纜防爆接線箱溫濕度監(jiān)測裝置，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經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成溫濕度數(shù)字量信號傳輸至單片機MCU，單片機MCU將溫濕度數(shù)字量信號調(diào)制為PWM信號驅(qū)動壓電陶瓷晶片以產(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)射的超聲波信號的壓電陶瓷晶片，壓電陶瓷晶片將所接收的超聲波信號還原成PWM電信號傳輸至脈沖信號整形電路，脈沖信號整形電路將所還原的PWM電信號進行脈沖整形之后傳輸至單片機MCU，單片機MCU將所整形的PWM電信號經(jīng)過解調(diào)解碼轉(zhuǎn)換為溫濕度數(shù)字量信號發(fā)送至監(jiān)測裝置。

本實用新型進一步改進在于：

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

環(huán)境溫濕度接收處理器中的脈沖信號整形電路由信號輸入端至信號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)測裝置為PC機。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本實用新型采用了超聲波數(shù)字通信技術(shù)對信息進行檢驗，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，對出現(xiàn)錯誤的碼位進行修正，從而消除了噪聲的積累和信號的損耗，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是本實用新型的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。

由圖1所示的實施例可知，本實施例包括環(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，其包括用于檢測防爆接線箱內(nèi)部溫濕度的溫濕度傳感器(型號：SHT15)，溫濕度傳感器輸出的溫濕度模擬量信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成溫濕度數(shù)字量信號傳輸至單片機MCU，單片機MCU以STM32F407ZGT6為控制核心，利用芯片高級控制定時器中的PWM功能，根據(jù)要傳輸?shù)臄?shù)字信號0和1，分別控制處理器產(chǎn)生兩種不同頻率的方波信號，將溫濕度數(shù)字量信號調(diào)制為PWM信號(此為公知技術(shù))，以驅(qū)動壓電陶瓷晶片(型號TCF40-18TR1)以產(chǎn)生各代表數(shù)字信號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)射的超聲波信號的壓電陶瓷晶片(型號：TCF40-18TR1)，壓電陶瓷晶片將所接收的超聲波信號還原成PWM電信號傳輸至脈沖信號整形電路，脈沖信號整形電路由信號輸入端至信號輸出端依次包括電壓放大電路、濾波電路及過零比較電路，以對所還原的微弱的PWM電信號進行放大、濾波及脈沖整形之后恢復為兩種頻率交替的方波，傳輸至以STM32F407ZGT6為控制核心的單片機MCU，單片機MCU將所整形的PWM電信號經(jīng)過解調(diào)解碼(實現(xiàn)與上述PWM信號調(diào)制完全相反的過程，為公知技術(shù))轉(zhuǎn)換為溫濕度數(shù)字量信號傳輸至段碼液晶(型號：LCM06XK)及無線通訊模塊(型號：EL1432D)，段碼液晶直接接受數(shù)字信號實現(xiàn)現(xiàn)場顯示當前的溫濕度，無線通訊模塊將溫濕度數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成無線信號傳輸?shù)娇刂剖覂?nèi)的PC機。