CN102299492A - 变电站智能防凝露集成控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站智能防凝露集成控制系统。本发明的目的是通过现场总线和先进处理器控制技术实现变电站防凝露系统的集成化智能控制。具体包括连接控制输入模块和显示模块的工控主板，通过现场总线连接多个户外机柜的温湿度控制单元。户外机柜的温湿度控制单元包括连接温湿度传感器的控制器，通过控制器连接并控制风机和加热器。户外机柜的温湿度控制单元通过控制器与现场总线相连，从而受到工控主板的调控。利用本发明可以实现对户外机柜温、湿度信息的集成式实时监控，并进行模块化智能调控，减少设备无效使用时间，加强控制系统的稳定性，延长使用寿命，提高工作效率，达到节约成本的效果。

Description

变电站智能防凝露集成控制系统

技术领域

本发明涉及一种控制系统，特别涉及一种适用于变电站的防凝露集成控制系统。

背景技术

凝露现象在日常生活中非常普遍，尤其是在昼夜温差大或空气潮湿的地方。变电站户外柜的顶部及内部均有可能凝结水珠。变电站箱体内的凝露问题将导致内部装置绝缘下降、锈蚀、短路等问题，极大地威胁着电网的安全。为保证变电站户外柜内部装置的绝缘性能，保证装置可靠工作，必需采取相应的防凝露措施。

现有的变电站防凝露控制方案主要有两种，方案一是在变电站的每一个户外箱内安装防凝露控制器，通过控制器对户外箱进行独立检验和控制；方案二是将湿度传感器和风机分散放在户外机箱内，控制器集中放在控制室内。由于一个变电站一般有多个户外箱，如端子柜、机构柜等，与控制室相距几米到几百米不等，使用方案一无法对各个户外箱的信息进行实时监控，要求巡检员经常巡检，占用人力资源，且由于其使用和控制不便，也容易造成安全隐患。现在大多数变电站采用方案二来实现防凝露控制，此种方案虽然可以解决无法及时获取站内各机柜温湿度信息的问题，但由于需要每个机柜连接一组控制风机电缆和传感器电缆，导致系统体积庞大，线缆成本高昂，且由于风机消耗功率较大，对控制室的电源要求也非常高，造成严重的资源浪费的同时，也不利于变电站控制系统的调试和维护。

发明内容

本发明主要解决现有变电站防凝露控制装置受其结构限制无法集中反应各户外机柜的湿度信息，系统体积庞大，成本高昂，不便于操作等技术问题，提供一种集成化和模块化程度高、调试和维护方便的变电站防凝露控制系统。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种变电站智能防凝露集成控制系统，包括：

现场总线；

用于运行图形界面系统软件，对防凝露系统全局进行智能控制的工控主板；

用于设定系统参数的控制输入模块；

用于实时显示户外机柜的温、湿度数据和状态的显示模块；

至少一个用于检测户外机柜温湿度并加以控制的温湿度控制单元，所述温湿度控制单元安装在户外机柜上；

所述控制输入模块和显示模块连接工控主板；温湿度控制单元通过现场总线与工控主板相连，并且现场总线用于温湿度控制单元与工控主板之间的信息传输。

进一步的，所述温湿度控制单元，包括一个用于测量变电站户外机柜的温度与湿度数据的温湿度传感器；一个用于接收及处理温、湿度数据，连接并控制除湿器投退的控制器；以及一个用于调整温度、湿度的除湿器；温湿度传感器连接控制器，控制器连接并控制除湿器；

优选地，所述的现场总线采用CAN总线。

本发明的有益效果是：在原有变电器防凝露控制装置的基础上，通过对控制系统的集成化和模块化处理，构成一套智能防凝露集成控制系统，采用稳定可靠，连线简单，速度快，能长距离传输的CAN总线通信，减少电缆数量，有效节约成本；对户外机柜温、湿度信息进行集成式实时监控，调试和维护方便，提高工作效率；内置自检功能和控制逻辑，较少设备无效使用时间，提高控制系统的稳定性和使用寿命，自动化程度高。

附图说明

附图1为变电站防凝露控制系统结构框图；

附图2为变电站防凝露控制系统工作原理框图；

附图3为温湿度控制器除湿开关控制逻辑示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

如附图1所示，本发明变电站智能防凝露集成控制系统是通过现场总线和先进处理器控制技术实现变电站防凝露系统的集成化智能控制。包括连接控制输入模块2和显示模块3的工控主板1，通过现场总线4连接多个户外机柜的温湿度控制单元8，多个户外机柜的温湿度控制单元8也称为总线用户，即子机。

户外机柜的温湿度控制单元8包括连接温湿度传感器5的控制器6，通过控制器6连接并控制除湿器7。户外机柜的温湿度控制单元8通过控制器6与现场总线4相连，从而受到工控主板1的调控。

参见附图1所示，列出了4个示例性的子机系统，结合附图2，进一步说明本发明的工作原理。

本发明变电站智能防凝露集成控制系统具有自投运功能，在装置上电力系统后，工控主板1自动进入运行状态，显示模块3开始工作。

所述工控主板1采用双核处理器OMAP3530设计的一款EPIC标准尺寸工控机主板，用于运行集成控制系统的图形界面系统软件，应用软件程序对防凝露系统全局进行智能监控。该高性能处理器具有可靠性高、能耗低、反应灵敏、以及可扩展性好等特点，可以有效达到温、湿度多点检测的高精度要求。

所述显示模块3采用液晶显示器，用于实时显示户外机柜的温湿度数据、除湿、超温以及断线状态。

开机后，工控主板1进入工作状态，系统进行自检，检测控制系统中的核心模块电路是否能够正常工作，以及工控主板1与各总线用户是否已建立正常通信，并将检测所得的各总线用户的温湿度数据、除湿、超温以及断线状态反映在显示模块3上。

当工控主板1检测到总线用户连接状态异常时，显示模块3将指示异常总线用户的编号、地址以及异常原件信息，从而方便工作人员对控制系统进行监控和调试、维护。

当工控主板1检测到总线用户连接状态正常时，通过控制输入模块2设定系统参数，所述的系统参数包括连接户外机柜的通信参数设置和控制器控制逻辑所需的控制参数设置。通过通信参数设置，调整连接入智能防凝露集成控制系统中的总线用户数量、地址。通过控制参数设置，调整控制器的控制参数，设定除湿器7开关逻辑，控制除湿器7的投退。所述控制输入模块2可以包括数字键盘、鼠标等元件。

所述现场总线4采用CAN控制器局域网络总线，CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强，并且容易构成冗余结构，可以有效提高系统的可靠性和灵活性，同时CAN总线具有连线简单、速度快、能长距离传输等优越性，具有较高的拓展性，可以实现安全性、方便性、低公害、低成本的要求。

所述温湿度传感器5采用数字传感器，用于测量变电站户外机柜的温度与湿度数据，并将这些数据反馈给控制器6。通过连接控制器6和工控主板1的现场总线4，户外机柜的温度与湿度数据被传送至工控主板1，进而反应在显示模块3中。

所述控制器6用于接收及处理温湿度传感器5测得的温湿度数据，并控制除湿器7的投退。由于防凝露控制系统中的除湿装置，在工作中会产生一定的热量，而变电站户外机柜对温度环境也有一定的要求，温度过高会影响机柜的工作；为保证防凝露控制系统的安全性和有效性，本发明中的控制器6包含了一个湿度控制逻辑和一个温度控制逻辑，其控制原理参见附图3。由控制输入模块2设定温度启控值、温度回差、湿度启控值、湿度回差以及超温报警值，其中温度启控值即为温度高端，湿度启控值即为湿度高端。在系统启动时，工控主板1将已设定的温度启控值、温度回差、湿度启控值、湿度回差以及超温报警值发送到控制器6，控制器6保存以上数值，并根据工控主板1的指示和控制逻辑控制除湿器7的投退。

所述控制器6包含的湿度控制逻辑，其工作原理是：当户外机柜中产生凝露，导致温湿度传感器5测得的子机湿度达到湿度高端时，控制器6开启除湿器7，进行除湿处理；当子机湿度降低差值达到即设的湿度回差时，控制器6关闭除湿器7，停止除湿。

所述控制器6包含的温度控制逻辑，其工作原理是：当温湿度传感器5测得的子机温度达到温度高端时，控制器6关闭除湿器7，进行降温处理；当子机温度降低差值达到温度回差时，重复运行湿度控制逻辑。

当温度传感器5检测到的温度超过超温警报值时，控制器6向工控主板1发送信号，由显示模块3显示超温报警信号，用户可以第一时间了解子机的状态；同时，控制器6关闭除湿器7，以达到降低温度的效果。

利用本发明可以实现对户外机柜温、湿度信息的集成式实时监控，并进行模块化智能调控，减少设备无效使用时间，加强控制系统的稳定性，延长使用寿命，提高工作效率，达到节约成本的效果。

对本领域的技术人员来说，通过以上说明可以很清楚地理解具体实施例。本发明并不限制与此，凡按照本发明的技术思想，在技术方案基础上所做的不同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种变电站智能防凝露集成控制系统，包括：

现场总线；

用于运行图形界面系统软件，对防凝露系统全局进行智能控制的工控主板；

用于设定系统参数的控制输入模块；

用于实时显示户外机柜的温、湿度数据和状态的显示模块；

至少一个用于检测户外机柜温湿度并加以控制的温湿度控制单元，所述温湿度控制单元安装在户外机柜上；

其特征在于：控制输入模块和显示模块连接工控主板；温湿度控制单元通过现场总线与工控主板相连，并且现场总线用于温湿度控制单元与工控主板之间的信息传输。

2.如权利要求1所述的变电站智能防凝露集成控制系统，其特征在于：所述温湿度控制单元，包括一个用于测量变电站户外机柜的温度与湿度数据的温湿度传感器；一个用于接收及处理温、湿度数据，连接并控制除湿器投退的控制器；以及一个用于调整温度、湿度的除湿器；温湿度传感器连接控制器，控制器连接并控制除湿器。

3.如权利要求1所述的变电站智能防凝露集成控制系统，其特征在于：所述的现场总线采用CAN总线。 

Images