CN115313212B - 变电站五箱智能除湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于变电站五箱的智能除湿装置，包括：用于接收当前五箱内所所采集的温度、湿度和盐雾浓度的接收模块；连接有湿度分析单元、湿度分析单元和盐雾浓度分析单元的处理器；处理器基于接收到的接收模块获得的温度、湿度和盐雾浓度并结合预先储存的标准数据库而分析确定当前五箱的运行状态。本发明对影响五箱运行的参数温度、湿度和盐雾浓度进行测量，针对性地定量分析干湿程度各异以及温度存在差距的含盐空气对盐沉积的影响，进而建立针对同等或相似气象条件的金属材料腐蚀数据库，进而给出同等或相似气象条件的变电站给出更为贴近真实工况的维护建议，而不必采用花费不菲的空气盐分过滤技术。

Description

变电站五箱智能除湿装置

技术领域

本发明涉及空气调节领域，尤其涉及变电站五箱智能除湿装置。

背景技术

在变电站中，五箱通常指一次设备的机构箱、端子箱、汇控箱、检修电源箱等设备。五箱内承载控制一次设备动作和反应一次设备工况的各种二次系统元件，主要结构以端子排、继电器、接触器、微动开关、辅助节点、控制按钮和二次电缆为主。五箱内工作电压通常为交流或直流220V，绝缘介质一般为空气和绝缘塑料，绝缘距离一般为厘米级。二次系统元件能够正常工作的前提是设备设置在常温、干燥的环境。环境湿度过大不仅会加剧元件老化影响使用寿命，而且还会在低温下产生凝露，导通部分二次回路，导致二次回路误动作，且高湿遇到高温会加剧二次系统元件老化、锈蚀和卡涩，导致二次元件拒动可能性加大，所以五箱理想工作环境为干燥常温环境。

为了达到对五箱的除湿目的，工程师通过在箱体内部安装加热器进行除湿。当湿度过大时启动加热器，迅速提高箱体内温度。根据温湿度曲线，温度上升湿度下降，以此作为防止设备凝露的应急手段。同时温度上升会提高箱体内的气压，使箱体内的气体向箱体外排出，以此降低箱体内的含水量。然而，由于箱体通常具有一定的密封性，此方法所产生的压差并不能有效的将箱体内的湿气排出，且电加热器工作时只是对加热模块周边的局部空气加热，使得箱内空气变得更加湿热且湿热空气集中在箱体顶部，使得位于箱体顶部的元器件在湿热的空气中运行更容易受到腐蚀，缩短了电箱的使用寿命。因此，如何去除五箱内的湿气，延长变电站二次元件的使用寿命，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

CN113970576A表面盐沉降量的实时监测装置及方法，该文献给出了海洋性气候条件下的盐沉降量测量方法，其通过在相对湿度80%的环境中测量叉指电极表面的因盐雾沉积吸湿所形成的液膜的阻抗值来测算盐沉降量。同时在叉指电极间距50μm的情况下给出了一组实验数据，并据此推测100μm时刻通过重新建立阻抗-盐沉积量关系即可确定当前沉积情况。然而该理想情况下的监测装置不能直接用于变电站，一方面因为空气流动、湿度和温度对沉积影响极大，例如迎风面所沉积的盐分远大于背风面，高温表面和低温表面也有着不可忽视的差距；另一方面，接触盐雾的物体表面形状、粗糙度和材质对沉积有着重要的影响；因此该设备虽然可以充当盐沉降量传感器，但其安装位置、测量方式和测量信号的伪信号排除是其投入产业应用的核心但未解决的问题。此外，现有技术给出了大量除盐雾过滤系统，这些过滤装置需要大量耗能、高频维护如更换滤芯或清洁，实际造成的运维成本是不可忽视的，虽然可以用于海上集装箱式电气舱如CN113038763A，但并不适合陆基变电站的长期使用。

CN104577811A的中国发明专利公开了一种设有自动除湿系统的变电站，包括变电站，变电站内设有配电箱，配电箱设有一外壳，外壳内设有一湿度检测装置，湿度检测装置包括一湿敏阵列，湿敏阵列包括上下两层相邻且排布方向上相交错的导线阵列，导线阵列之间夹设有一层绝缘吸水材料制成的绝缘吸水层；湿度检测装置通过一编码器连接一微型处理器系统，微型处理器系统连接一热风除湿装置，热风除湿装置的进风口和出风口均位于外壳内，且出风口位于进风口的上方。

CN105990796A公开了变电站开关柜的防潮除湿装置，涉及一种防潮除湿装置，包括柜体和柜门，在柜体的正面设有柜门，在柜体的上部设有天燃气瓶，在柜体的底板上靠近柜体的背板处设有凹槽，在凹槽的两侧分别设有燃烧器，天然气瓶通过输气管路提供燃烧器燃烧的天燃气，在输气管路上设有安全阀，在凹槽的背部设有排湿口，所述排湿口通过管道与柜体背部的真空泵连接，在凹槽的上部设有与凹槽扣合的挡板。

上述文件提出了使用吸水层对五箱内的水分进行去除，但是，五箱中的水分依然还是在五箱内，吸水层能够去除的水分有限，且在对吸水层进行更换时需要打开五箱，这个过程又会导致外界的水分进入五箱内，实用性差。

发明内容

为解决上述现有技术中至少一部分不足之处，本申请提供一种用于变电站五箱的智能除湿装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收当前五箱内所所采集的温度、湿度和盐雾浓度；处理器，其连接有湿度分析单元、湿度分析单元和盐雾浓度分析单元；处理器基于接收到的接收模块获得的温度、湿度和盐雾浓度并结合预先储存的标准数据库而分析确定当前五箱的运行状态。

基于本发明，运行状态可以是对五箱内的环境是否影响电子元件运行的健康性评价。标准数据库内至少储存有标准温度数据、标准湿度数据和标准盐雾浓度数据。运行参数中的温度、湿度和盐雾浓度的测量装置可以是设置在五箱内的温度感应单元、湿度感应单元和盐雾浓度探头（参见CN113970576A公开的表面盐沉降量的实时监测装置及方法），温度分析单元、湿度分析单元和盐雾浓度分析单元根据接收到的运行参数结合标准数据库分别计算得出第一、第二和第三数据。第一、第二和三数据可以是测量的温度、湿度和盐雾浓度与标准数据库对比后输出的例如差异幅度、绝对值等衡量差值的数据。处理器基于第一至第三数据进行加权处理后得出五箱的运行状态。进一步地，运行状态还会受到五箱内的空气流速、相对气压和冷凝量的影响，因此，将以上6个维度的分数转化为标准分数后相加得到代表五箱基于环境的运行状态的综合分数，其中，五箱的处理时间可以是由负责人以预设的方式储存在处理器中。处理时间指除湿装置将五箱内的湿度、温度和盐雾浓度调节至标准温度数据、标准湿度数据和标准盐雾浓度数据所需要的时间，其中标准温度数据、标准湿度数据和标准盐雾浓度数据至少能够保障五箱内的电子元器件不会受以上参数的影响保持正常运行。进一步地，标准温度数据、标准湿度数据和标准盐雾浓度数据还可以基于人工和/或智能输入的方式进行调节以使得除湿装置适用于不同的需要调节温度、湿度和盐雾浓度的环境。将采集到的温度、湿度和盐雾浓度基于标准温度数据、标准湿度数据和标准盐雾浓度数据换算为能够衡量五箱内的运行状态的综合分数，再基于综合分数对处理时间做出指导。以百分制为例，当采集到的温度、湿度和盐雾浓度越接近标准温度数据、标准湿度数据和标准盐雾浓度数据，则综合分数越接近100，反之则接近0。装置根据综合分数对处理时间时长进行指导，当综合分数越低，则上述三个参数越容易影响五箱内电子元件的运行甚至对电子元件造成损害，此时需要缩短处理时间的时长以达到快速将五箱内的参数调节至上述参数不再影响五箱内电子元件的运行；当综合分数越高，则上述三个参数越不容易影响五箱内电子元件的运行，此时可以适当延迟处理时间的时长以减少对除湿装置的损耗。本发明的设备可以作为“仿真试验”之用，放在五箱内进行测试，确定盐沉积量，其判断腐蚀损害的方式是：利用本发明的设备来积累温度、湿度、盐雾浓度之间的关系对设备金属件的影响，将这种影响与三者数据关联存储起来，作为经验公式或经验数据表格。

优选地，盐雾浓度分析单元通过分析至少一个盐雾浓度探头的盐雾浓度数据来分析确定盐雾浓度，其中，至少一个盐雾浓度探头的探头是通过带有间隙的电极构成的，带有间隙的电极被布置在智能除湿装置的冷凝基板的至少两根肋条上。基于本发明，将用于对空气中的水分进行冷凝的部分肋条设置为用于测量流经空气中盐雾浓度的盐雾浓度探头，在不需要额外增加盐雾浓度测量装置的基础上仅依靠现有装置既可实现热量交换和盐雾浓度测量的目标。进一步地，盐雾浓度探头以对称地方式设置在第二方向前后两端的肋条上，在与空气入口的距离和所在肋条的长度都相等的前提下，两个盐雾浓度探头采集到的数值应基本一致，从而确保收集到的盐雾浓度信息的准确性。

优选地，接收模块通过有线和/或无线连接的方式连接至湿度感应单元，湿度分析单元通过分析至少一个湿度感应单元采集到的湿度数据来分析湿度，其中，湿度检测单元至少采集第一区域和第二区域内的气体的湿度数据以确定湿度的变化。本发明通过对完成冷凝后的气体的湿度和冷凝前的气体的湿度进行采集，从而获取冷凝基板去除的实际水分量和除湿效率，由处理器基于预先储存的标准数据库判断五箱内的湿度和将湿度降低至可接受的湿度值所需要的时间。进一步地，可通过对五箱内的湿度值对湿度降低的时间进行指导，例如，五箱内湿度过高极易影响电子元件工作时通过增加除湿装置内的风速以提高冷凝基板的除湿效率，进而减少实际湿度降低需要的时间。

优选地，接收模块通过有线和/或无线连接的方式连接至温度感应单元，温度分析单元通过分析至少一个温度感应单元采集到的温度数据来分析温度，其中，温度检测单元至少采集第一区域和第二区域内的气体的温度数据以确定温度的变化。本发明通过对冷凝处理前后的气体的温度差异进行测量，本发明在冷凝以及在处理各类数据及信号如温湿度数据以及在确定盐沉积量期间额外消耗了更多的能量，所以冷凝后的空气温度相对于其所处的工作环境温度是上升的。为此，优选在第二区域底端设置有与五箱内环境联通的紧急进风口，紧急进风口用于在紧急情况下将五箱内的空气以更高速度直接吸入，以对第二区域内设置的散热板基板进行紧急对流换热，例如当智能除湿装置本身出现危及设备安全的高温情况时。

优选地，至少一个盐雾浓度探头中的第一盐雾浓度探头设置在至少部分肋条上以测量紧邻智能除湿装置的湿风冷凝进风口的下游气体中的盐沉积量；至少一个盐雾浓度探头中的第二盐雾浓度探头设置在智能除湿装置的冷凝干风出口下游近旁，用以测量第二区域内冷凝干风区域的盐沉积量；通过同一个信号分析模块向第一盐雾浓度探头和第二盐雾浓度探头提供测量信号并根据反馈信号来分析盐雾浓度的阻抗值。

优选地，第一盐雾浓度探头通过检测接收到信号分析模块发送的测量信号，周期性或非周期性地检测智能除湿装置的空气入口附近的盐雾浓度并发送反馈信号至信号分析模块，其中，信号分析模块通过分析反馈信息来确定盐沉积所带来的阻抗值。本发明通过将智能除湿装置在相应的变电站的五箱内反复多次实验，就能够得到第一盐雾浓度探头、第二盐雾浓度探头和变电站五箱内的盐沉积量三者之间的关系，由此可以在省略第二盐雾浓度探头或者不启动第二盐雾浓度探头的情况下，就能够给同等或相似气象条件的变电站给出更为贴近真实工况的维护建议，而不必采用花费不菲的空气盐分过滤技术。而且通过大量分析第一盐雾浓度探头和第二盐雾浓度探头上的盐分差异程度，就能够针对性地定量分析干湿程度各异以及温度存在差距的含盐空气对盐沉积的影响，进而建立针对同等或相似气象条件的金属材料腐蚀数据库。

优选地，至少两个第一盐雾浓度探头分别设置在位于外侧的两根肋条上，其中，第一盐雾浓度探头所在的肋条的长度接近全部肋条长度的算数平均值。本发明优选地，带有第一盐雾浓度探头的两根肋条分列两侧，位于对称的位置，并且这两根肋条的长度是最短肋条长度的约一倍，还是最长肋条长度的约二分之一。由此避免了空气在底端形成涡旋引起的误差过大，例如形成过多液膜、甚至被积存的液体所浸泡的情况，也避免了因风量过大无法形成液膜，而无法给出有效读数的情况。本发明采用两个第一盐雾浓度探头是为了通过求平均数来更可靠地确定盐沉积情况，进而根据盐雾试验预先确定的电气设备的腐蚀经验公式来确定维护时间。然而，在运行过程中出现两者读数偏离很大的情况，这一方面是因为污垢阻塞流道的情况，另一方面也是因为长期运行中，液膜干涸又部分浸润所带来的。此时，为了校准盐雾浓度探头，可以在增大电子冷凝片的制冷量的同时，减慢冷却电子风机的进风速度，通过短时内充分浸润盐雾浓度探头来消除干扰指状电极间距的干涸盐沉积物的干扰。通过仅对称设置两个第一盐雾浓度探头，在其读数与变电站五箱内的盐沉积量多次匹配之后，就能够给同等或相似气象条件的变电站给出更为贴近真实工况的维护建议，而不必采用花费不菲的空气盐分过滤技术。

优选地，与第二盐雾浓度探头上的电极指尖间距相比，第一盐雾浓度探头上的电极指尖间距更大。本发明之所以第二盐雾浓度探头设定更小的间距，是因为要尽量减少未经冷凝潮湿含盐的空气流入设备，减少对智能除湿装置内的其他部件的腐蚀。与同时承担冷凝作用的第一盐雾浓度探头相比，更小的电极指间距仅需要少量时间就可以形成电阻测量用的液膜，在较短时间内得到更为贴近变电站五箱内的盐沉积量。

优选地，第二盐雾浓度探头设置在散热板基板上的靠近冷凝干风出口处。由于第二盐雾浓度探头位于第二区域内下部靠近冷凝干风出口，故此其上即便有盐沉积，一般也会难形成液膜，因此经其测得的阻抗值通常更大，例如几千欧姆/cm²，进一步地，能够易于读数和计算时的取值。

优选地，第二盐雾浓度探头通过与第一盐雾浓度探头的不同线路获得与第一盐雾浓度探头相同频率的交流信号并提供反馈信号来确定阻抗值。本发明利用第二盐雾浓度探头来进行监测，其在大多数时间仅仅承受从冷凝干风出口流出的经冷凝处理后的干冷空气，但也可以该智能除湿装置投入运行一段时间之后，通过暂停电子冷凝片的制冷，让潮湿空气未经冷凝地流经第二盐雾浓度探头，使得其上的指状电极的盐吸湿而形成液膜，并通过同一盐雾浓度分析单元分析其针对定频交流信号的反馈信号，由此可以得到更为贴近变电站五箱内的盐沉积量。

根据本发明的另一个方面，本发明还公开了另一种优选的变电站五箱智能除湿装置，包括：盐雾浓度分析单元基于盐雾浓度探头发送的盐雾浓度数据进行分析，其中，盐雾浓度探头的探头部基于冷凝基板的至少两根肋条构成。

优选地，湿度分析单元、湿度分析单元和盐雾浓度分析单元基于接收模块采集的温度、湿度和盐雾浓度结合储存的标准数据库分别计算得出一类、二类和三类信息，处理器基于一类至三类信息对运行状态造成影响比重将一类、二类和三类信息加权处理后输出运行状态。

优选地，装置还包括和接收模块通信连接的控制模块，接收模块包括温度感应单元、湿度感应单元和盐雾浓度探头，接收模块基于控制模块发送的采样指令周期性或非周期性地对温度、湿度和盐雾浓度进行采集并发送至处理器。

优选地，接收模块采样五箱内气体的温度作为第一采集信息并标记具有采样时间信息的时间戳，其中，基于对五箱内至少三个不同位置进行温度采集并平均处理后得出第一采集信息，

温度分析单元对带有时间戳的第一采集信息基于影响比重进行加权处理后输出一类信息。

优选地，接收模块对五箱内至少五箱顶部和五箱底部的湿度进行采样后作为第二采集信息并标记带有采集时间信息的时间戳，

湿度分析单元对带有时间戳的第二采集信息基于影响比重进行加权处理后输出二类信息。

优选地，接收模块对五箱内至少流经第一区域内的冷凝基板的盐雾浓度进行采样后作为第三采集信息并标记带有采集时间信息的时间戳，

湿度分析单元对带有时间戳的第三采集信息基于影响比重进行加权处理后输出三类信息。

优选地，处理块模块还包括矫正单元，矫正单元基于接收云端传输的五箱所在位置的天气信息对温度分析单元中的标准数据库进行矫正并基于矫正后的标准数据库对五箱的运行状态进行校准。

优选地，处理器基于接收的温度、湿度和盐雾浓度信息和运行状态并结合标准数据库中的经验分布趋势信息得出五箱的运行状态恢复的时间。

附图说明

图1是本发明的作用原理图；

图2是本发明的壳体结构示意图；

图3是本发明的没有导流斜面的冷凝基板示意图；

图4是本发明的设置有导流斜面和盐雾浓度探头的冷凝基板示意图；

图5是本发明的控制系统的示意图。

附图标记列表

100：散热冷凝系统风道组件；1：冷却电子风机；2：散热排风口；3：壳体；4：散热出风口；5：湿风冷凝进风口；6：散热通道；7：湿风风程指示；8：阻燃隔热板；9：电子冷凝片；10：散热板基板；11：紧固螺丝孔；12：第二盐雾浓度探头；13：冷凝通道；14：冷凝基板；15：紧急进风口；16：冷却风程指示；17：冷凝干风出口；18：冷凝集水槽；19：线路通道；31：第一区域；32：第二区域；33：预留嵌孔；34：第三区域；141：基底；142：肋条；143：第一盐雾浓度探头；144：导流斜面；200：智能控制组件；210：温度感应单元；220：湿度感应单元；230：处理器；X：第一方向；Y：第二方向；Z：第三方向。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明新型的描述中，需要理解的是，“第一方向”是指平行于轴线X的方向，“第二方向”是指平行于轴线Y的方向，“第三方向”是指平行于轴线Z的方向。

常用的加热除湿器需要配备自然通风或强制通风来防潮除湿，即通过通气孔，散热排窗等与外界交换，这就决定了五箱内的湿气根本无法排尽。沿海地区变电站面对高温高湿的环境，除湿还需要监控盐雾沉积影响。为此，本发明提出了一种新型装置，其可以采取的措施包括：将需要布置除湿装置的五箱的散热排窗、通气孔和线缆孔进行封堵，并将五箱箱门密封，通过除湿装置将箱内的湿度降至55%RH（电器元件不易发生腐蚀的湿度）或55%RH以下并保持，则能实现对五箱内部湿气的排出和控制。本发明所提出的装置不仅可用于沿海地区的变电站，也可以应用于海洋钻井平台如海上集装箱式电气舱。

如图1和图5所示的变电站五箱智能除湿装置，包括散热冷凝系统风道组件100、智能控制组件200和壳体3。散热冷凝系统风道组件100用于将五箱内的湿气经冷凝后排出。智能控制组件200用于实现散热冷凝系统风道组件100的智能控制（如自检、故障指示、盐雾沉积量分析、温湿度确定和结合各项参数的智能运行等）。壳体3用于容纳散热冷凝系统风道组件100和智能控制组件200。可以想到的是，本发明智能除湿装置还可以具有通信组件或借助于针对变电站五箱设置通信设备的达成通信功能。

根据一种优选实施方式，如图2为壳体3的结构示意图。壳体3的制作材料可以是塑料、铁壳体或ABS阻燃防火塑料中的一种或多种的组合物。本发明中采用具有费用低、易加工、绝缘性能强和防火性能高等优点的ABS阻燃防火塑料制作壳体3。壳体3内设置有用于放置冷凝基板14的第一区域31。

优选地，第一区域31设置至少一个有用于供所在五箱内的湿风进入的湿风冷凝进风口5，其中，湿风冷凝进风口5贯穿壳体3后将第一区域31与其所在位置的五箱联通。

优选地，第一区域31对应冷凝基板14的冷凝出水口位置设置有冷凝集水槽18。冷凝集水槽18被设置为相对于冷凝基板14一侧内凹形成用于收集冷凝水的凹槽结构。冷凝集水槽18内的冷凝水经汇集后从壳体3上对应位置设置的排出孔流出。优选地，排出孔通过导管等引流装置与五箱外部环境联通，使得壳体3内产生的冷凝水能够排出至五箱外。

参见图2，在壳体3内，相邻于第一区域31地设置有用于放置散热板基板10的第二区域32。第二区域32和第一区域31之间通过例如阻燃的隔热板8不完全封闭连接。阻燃隔热板8上设置有用于安装电子冷凝片9的预留嵌孔33。预留嵌孔33的形状和大小匹配电子冷凝片9设置，使得电子冷凝片9设置在壳体3内时，电子冷凝片9和预留嵌孔33之间能够密封连接。阻燃隔热板8用于将第一区域31和第二区域32间隔开的同时防止电子冷凝片9散热一侧由于温度较高引发火灾。优选地，电子冷凝片9通过紧固螺丝孔11设置在预留嵌孔33内。阻燃隔热板8上对应冷凝基板14的出风口处还开设有冷凝干风出口17，使得经由冷凝基板14冷凝后的冷凝干风能够穿过冷凝干风出口17后进入第二区域32内。本发明中的电子冷凝片9可以使用帕尔贴效应的半导体制冷片，当然也可以采用其他制冷方式。

壳体3内还设置有用于放置冷却电子风机1的第三区域34，其中，第三区域34通过设置在第二区域32顶端的散热出风口4与第二区域32联通。第三区域34顶部设置有用于将从第二区域32内的空气排出的散热排风口2。

根据一种优选实施方式，散热冷凝系统风道组件100包括电子冷凝片9、散热板基板10、冷凝基板14和冷却电子风机1。电子冷凝片9设置在散热板基板10和冷凝基板14之间，其中，电子冷凝片9以冷面朝向第一区域31，热面朝向第二区域32的方式嵌设在散热板基板10和冷凝基板14之间的阻燃隔热板8上。电子冷凝片9用于降低第一区域31内的温度。电子冷凝片9能够将第一区域31内的湿风中的水分经降温处理后在冷凝基板14上冷凝为液态水，而液态水在冷凝基板14的引导下从冷凝基板14的冷凝出水口流入设置在冷凝水出水口下方的冷凝集水槽18内，再经冷凝集水槽18汇集后从五箱内排出。优选地，电子冷凝片9的冷面和热面上都涂有一层超薄的导热膏。

如图3所示，冷凝基板14包括基底141和肋条142。冷凝基板14以基底141朝向电子冷凝片9，并按照肋条142间的开口朝向湿风冷凝进风口5的方式设置在第一区域31内。肋条142以均匀或非均匀排列的方式设置在基底141表面。优选地，肋条142和基底141为一体式结构。相邻的肋条142之间形成具有一定深度的凹槽，使得冷凝基板14被构造为具有高导热面积和低占用空间性能的散热元件。冷凝基板14以肋条142延伸方向可以平行于或大致平行于空气流动方向设置。至少部分肋条142对应冷凝集水槽18位置的端部被构造为导流斜面144。位于导流斜面144下端的顶角基于能够将肋条142和凹槽上冷凝的液态水引导至冷凝集水槽18设置。进入第一区域31内的湿风受第一区域31内的低温影响，湿风中的水分在冷凝基板14上冷凝去除，得到低温干燥的冷凝干风。冷凝干风由于温度低导致密度大沉积在第一区域31的底部，有从冷凝干风出口17流向第二区域32的趋势，且第二区域32在冷却电子风机1的作用下为负压环境，冷凝干风负压作用下被压入第二区域32内。五箱内的湿气的水分经多次通过第一区域31后经冷凝除水即可排出五箱，从而达到对五箱内水分排除的目的。优选地，冷凝基板14的材质可以是铝、铜和低碳钢中的一种或多种的组合物。本发明可采用铝材、铜材基板或其他合金材料作为冷凝基板14的组成材料，并且通过增加冷凝基板14的散热面增强散热速率。

参见图1，在第三区域34内的冷却电子风机1驱动下，五箱内的湿气分别从壳体3上的湿风冷凝进风口5（有时也通过紧急进风口15）分别进入第一区域31和第二区域32。散热板基板10在电子冷凝片9热面的加热下相对于五箱内的湿气和经第一区域31转换后的冷凝干风具有较高的温度。本发明将经由电子冷凝片9冷面处理后的冷凝干风，经由对电子冷凝片9热侧进行降温的热面进行加热，使得流出的空气至少回到室温。总体上本发明在冷凝以及在处理各类数据及信号如温湿度数据以及在确定盐沉积量期间额外消耗了更多的能量，所以处理后的空气温度相对于其所处的工作环境温度是上升的。为此，优选在第二区域32底端设置有与五箱内环境联通的紧急进风口15，紧急进风口15用于在紧急情况下将五箱内的空气以更高速度直接吸入，以对第二区域32内设置的散热板基板10进行紧急对流换热，例如当智能除湿装置本身出现危及设备安全的高温情况时。

根据一种优选实施方式，冷却电子风机1为壳体3内提供负压环境，是湿气和冷凝干风的主要驱动源。如图1所示的湿风风程指示7，五箱中的部分湿风穿过湿风冷凝进风口5后流经冷凝基板14上的凹槽到达冷凝干风出口17，在这个过程中，湿风中的水分在冷凝基板14的肋条142上冷凝汇集后经导流斜面144流至冷凝集水槽18，再经冷凝集水槽18排出，此时湿风也转换为低温干燥的冷凝干风。位于冷凝干风出口17的冷凝干风在第二区域32内的负压环境下被吸入第二区域32，其流动示意图如图1中冷却风程指示16所示。

根据一种优选实施方式，智能控制组件200包括温度感应单元210和湿度感应单元220和处理器230。温度感应单元210和湿度感应单元220设置在壳体3外部。温度感应单元210用于对五箱内的温度进行检测，湿度感应单元220用于对五箱内的湿度进行检测。处理器230分别与温度感应单元210、湿度感应单元220、冷却电子风机1和电子冷凝片9电连接。处理器230可以是单片机平台、基于ARM的微系统等，可通过编程实现对上述元件的控制。设置在壳体3外的湿度感应单元220能够实时监测五箱内的湿度数据并将湿度数据传输至处理器230，处理器230将湿度数据对比预编入湿度阈值的方式判断五箱内的湿度是否超过会导致五箱内元件发生电化学腐蚀的湿度阈值。例如处理器230在接收到湿度数据未超过湿度阈值时保持静默；处理器230在接收到湿度数据超过湿度阈值时会控制温度感应单元210、冷却电子风机1和电子冷凝片9开始冷凝除湿工作。例如，湿度阈值可设置为55%RH，因为研究表明在该湿度值以下的环境中，五箱即使全年运行，箱内元器件也不会出现腐蚀现象。

根据一种优选实施方式，处理器230被设置为能够基于湿度感应单元220传输的湿度数据与湿度阈值之间的差值调整冷却电子风机1和电子冷凝片9的输出速率，例如通过改变冷却电子风机1的转速和调整电子冷凝片9的冷面和热面之间的温度差值。具体地，当五箱内的湿度数据超过55%RH但未超过60%RH时，处理器230能够控制冷却电子风机1以第一转速进行抽排风，并控制电子冷凝片9的冷面和热面之间的温度差为第一差值；当五箱内的湿度数据处于60%RH~65%RH之间时，处理器230能够控制冷却电子风机1以第二转速进行抽排风，并控制电子冷凝片9的冷面和热面之间的温度差为第二差值；当五箱内的湿度数据超过65%RH时，处理器230能够控制冷却电子风机1以第三转速进行抽排风，并控制电子冷凝片9的冷面和热面之间的温度差为第三差值；其中湿度数据的梯度设置可以是以任意湿度数据为节点进行设置，第一转速、第二转速和第三转速依次提高，对应的第一差值、第二差值和第三差值也依次增加。优选地，可通过增加湿度数据节点、对应的冷却电子风机1的转速档位和差值梯度数量的方式实现除湿速率的精细化控制。湿度越高的五箱内部环境则需要更快地除湿速率。

此外，通过湿度感应单元220和温度感应单元210来釆集五箱内温和湿度，并将数据传输至处理器230，处理器230控制电子冷凝片9和冷却电子风机1运行，进而实现除湿装置智能化控制，且装置能自动调整并适应环境变化。

如图3所示，冷凝基板14上的肋条142以不平行的方式设置在基底141上，以第一方向X上形成多个并行且流速递增的空气流道。该冷凝基板14将以其底面面向预留嵌孔33的方式固定于第一区域31内，其中，冷凝基板14上的第一方向X的负方向为迎风面，而其第一方向X的正方向为流动方向。图3省略了三个方向上的外壳，可以想到的是，在经由湿风冷凝进风口5流入的空气沿第一方向流入时，在第二方向Y上位于中心的区域和位于两侧的区域会出现彼此不同的空气流动，其中，在最外两侧的区域（在图2中为靠近观察者的区域和远离观察者的区域）留有狭窄流道，用以允许沿第一方向X流动。在此情况下，空气从湿风冷凝进风口5进入之后，首先沿第二方向Y前进并也许在入口附近形成气旋，而后沿第一方向X向下前往冷凝干风出口17，其中，在沿第二方向Y的流动方向上的上下游两侧区域（即前文所述的狭窄流道）中存在流速（或者说空气量）差异明显的气流。

如图3所示，以第三方向Z为俯视观察方向，冷凝基板14上的这些肋条142在第二方向Y间的夹角（Y方向上的开合度）依次线性或非线性增大的方式设置在基底141上，其中，肋条142在第一方向X和第二方向Y上两两之间没有接触，使得相邻肋条142之间的凹槽能够用于在第一方向X的空气流动。从第三方向Z上俯视，冷凝基板14的各个肋条142按下述方式与基底141连接，即，肋条142在第一方向X上的假想延长线的交点位于同一条直线上。

根据图3，肋条142的第二方向Y间的开合角度是两两不同的，优选在第二方向上先增加再减小。在一个优选实施方式中，有且仅有一根肋条142在第一方向X上沿基底141的长度方向上相比于其他肋条具有最大长度，其中，基底141的长度方向为基底141在第一方向X上的延伸方向。这些肋条142以基底141的在第二方向Y上的中线为轴对称分布在基底141上。从第三方向Z上俯视冷凝基板14，位于中间区域的肋条142具有相对于在第二方向Y上进入的空气的更大的迎风面积，其中，该迎风面积是指肋条142面向进入气流的面积。根据图3，气流流经相邻肋条142之间的凹槽时能够接触到气体的肋条142的面积构成各肋条142的冷却面积。显而易见，位于中间区域的肋条142也具有更大的冷却面积。然而，在第二方向Y上的气流下游的外侧的肋条142在第一方向X上具有更短的尺寸，因此其迎风面积和冷却面积都明显更小。

根据图3，相邻肋条142之间的凹槽在第一方向X上逐渐变窄，用以产生更高流速，用以吹落肋条142的表面所吸附的冷凝水滴。尤其是，图1所示的面向冷凝集水槽18的尖端是通过导流斜面144构成的。优选地，图4示出的该导流斜面144是由位于中央区域的若干肋条142在流动方向上向下突出于外侧区域的肋条142而形成的。根据本发明，若干肋条142联合构成的导流斜面144的末端可以设置在同一直线上，使得若干导流斜面144流出的冷凝水在重力、相互间的表面张力和/或毛细作用下彼此汇聚，以明显更高的汇聚效率落入设置在导流斜面144下方的冷凝集水槽18内。

本发明中的肋条142以与气体在凹槽内的流动方向存在夹角的方式设置，使得组成凹槽的在气体流动方向上促成产生多次气流转向，从而增加了肋条142与气体的接触，鼓励气体中的气态水能够在肋条142上冷凝为液态。相邻的肋条142间的凹槽沿气体的流动方向线性或非线性收窄，使得气体的流动速度沿流动方向增加，其中，气体出口处的气体流速最大，气体入口处的流速最小。凹槽内的冷凝水在沿凹槽向下流的过程中，流速逐渐增大的气体能够为冷凝水的流动提供驱动力，尤其是在气体出口处，冷凝水在高流速的气体推动下流出，避免了当凹槽较窄时，冷凝水在张力作用下堵塞气体出口的现象，促进了冷凝水的流出。

根据一种优选实施方式，位于第二区域32（见图2）内的散热板基板10可以设有与冷凝基板14相同的散热结构。散热板基板10的背对冷凝基板14一侧的散热结构也通过肋条形成并行流道，这些流道也沿气体流动方向收缩，借助于热空气上升来形成明显的烟囱效应，以加速空气流动。散热板基板10的散热结构与冷凝基板14的散热结构结构类似，区别仅在于冷凝基板14上设有第一盐雾浓度探头143（下文详述），因此没有在图2中单独示出散热板基板10。散热板基板10通过基底与电子冷凝片9的热侧建立导热连接，而其肋条的背向电子冷凝片9的一侧朝向壳体3的第二区域32，其中，散热板基板10的肋条间形成的凹槽延伸方向沿第二区域32内的空气流动方向设置。五箱内的湿风在通过第一区域31时在电子冷凝片9冷面的作用下转化为低温干燥的冷凝干风，湿风中的水分在冷凝基板14表面冷凝后流入冷凝集水槽18后从五箱内排出。冷凝干风通过冷凝干风出口17从第一区域31进入第二区域32时，将被迫进入散热板基板10的肋条间形成的凹槽，并由此被升温。

电子冷凝片9的冷侧结构附近、散热板基板10之内或者其与电子冷凝片9之间留有线路通道19。线路通道19例如可穿过散热板基板10的基底、壳体3、阻燃隔热板8和阻燃隔热板8上的电子冷凝片9。线路通道19可以用于供各个线路（从冷凝干风出口17引出的线路）前往智能控制组件200，尤其如处理器230。优选地，形成于电子冷凝片9冷侧附近的线路通道19构成智能控制组件200中的高功耗部件如处理器230的内置安装部（图中未示出），由此使得处理器230的热量得以吸收，例如通过电子冷凝片9的制冷量所抵消。此外，线路通道19可以还可以容纳盐雾浓度分析单元，其尤其具有信号分析模块，用于向第一、第二盐雾浓度探头143、12提供测量信号并根据反馈信号来分析盐雾浓度所带来的阻抗值。

根据本发明，第一区域31内设有第一盐雾浓度探头143，其借助于冷凝水所形成的液膜来分析阻抗，进而定期地确定盐沉积量。用于电连接各个盐雾浓度探头的盐雾浓度分析单元可以设置在第一区域之外的其他区域，盐雾浓度分析单元尤其具有信号分析模块，用于向第一、第二盐雾浓度探头143、12提供测量信号并根据反馈信号来分析盐雾浓度的阻抗值。

图4示出了带有第一盐雾浓度探头143的冷凝基板14。如图4所示，肋条142的两个外侧（即沿第二方向的前后两端）区域之一内可以设置第一盐雾浓度探头143（尤其是具有第一电极指间距的指状电极），即图4所示的下方部件。可以在冷凝基板14上可以对称地设置两个第一盐雾浓度探头143。由于进风口5可以呈扁平状（见图2），且其宽度对称于冷凝基板14布置，使得两侧所承受的风量不存在较大差异，所以分列两侧的第一盐雾浓度探头143不应出现明显的读数差异。

参见图2，与散热板基板10传热间隔地在第二区域32内设置还可用于对空气内的盐分进行探测的第二盐雾浓度探头12（见图1），其中，第二盐雾浓度探头12与第一盐雾浓度探头143采用相同的盐雾浓度分析单元，它们通过不同线路获得相同频率的交流信号并提供反馈信号来确定阻抗值（其工作原理参见CN113970576，为避免重复，将其全文参考引用与此，如同本文论述了一样）。由于第二盐雾浓度探头12位于第二区域32内下部靠近冷凝干风出口17，故此其上即便有盐沉积，一般也会难形成液膜，因此经其测得的阻抗值通常更大，例如几千欧姆/cm²。

换而言之，本发明采用了两个第一盐雾浓度探头143和一个第二盐雾浓度探头12。两个第一盐雾浓度探头与进风口5的距离、形状和表面形态均无存在明显区别，因此两个第一盐雾浓度探头143应当具有相近似的盐沉积量。但因为进入空气先是不受阻碍地在这些肋条142之间形成的进入开口上方前进，直到遇到隔热板8后才会发生转向（涡旋），由此在开合角度更大且流道明显更长的中间肋条142处会产生更多的盐沉积，当然也会产生更多冷凝水。而在两侧的带有第一盐雾浓度探头143的肋条142上沉积更少盐分。根据本发明优选地，带有第一盐雾浓度探头143的两根肋条分列两侧，位于对称的位置，并且这两根肋条的长度是最短肋条长度的约一倍，还是最长肋条长度的约二分之一。由此避免了空气在底端形成涡旋引起的误差过大，例如形成过多液膜、甚至被积存的液体所浸泡的情况，也避免了因风量过大无法形成液膜，而无法给出有效读数的情况。本发明采用两个第一盐雾浓度探头143是为了通过求平均数来更可靠地确定盐沉积情况，进而根据盐雾试验预先确定的电气设备的腐蚀经验公式来确定维护时间。然而，在运行过程中出现两者读数偏离很大的情况，这一方面是因为污垢阻塞流道的情况，另一方面也是因为长期运行中，液膜干涸又部分浸润所带来的。此时，为了校准盐雾浓度探头143，可以在增大电子冷凝片9的制冷量的同时，减慢冷却电子风机1的进风速度，通过短时内充分浸润盐雾浓度探头143来消除干扰指状电极间距的干涸盐沉积物的干扰。通过仅对称设置两个第一盐雾浓度探头143，在其读数与变电站五箱内的盐沉积量多次匹配之后，就能够给同等或相似气象条件的变电站给出更为贴近真实工况的维护建议，而不必采用花费不菲的空气盐分过滤技术。

优选地，为了能够准确模拟智能除湿装置所在的变电站五箱内的盐沉积量，本发明还可以利用第二盐雾浓度探头12（其可具有独立、未示出的电子降温机构）来进行监测，其在大多数时间仅仅承受从冷凝干风出口17流出的经冷凝处理后的干冷空气，但也可以该智能除湿装置投入运行一段时间之后（例如一个月），通过暂停电子冷凝片9的制冷，让潮湿空气未经冷凝地流经第二盐雾浓度探头12，使得其上的指状电极的盐吸湿而形成液膜，并通过同一盐雾浓度分析单元分析其针对定频交流信号如10kHz的反馈信号，由此可以得到更为贴近变电站五箱内的盐沉积量。

根据另一个实施方式，第一盐雾浓度探头143上的指状电极间距不同于第二盐雾浓度探头12的指状电极间距。例如，两个第一盐雾浓度探头143具有相同电极指间距如100μm到80μm，第二盐雾浓度探头12具有与之相比更小的电极指间距如50μm到40μm。之所以第二盐雾浓度探头12设定更小的间距，是因为要尽量减少未经冷凝潮湿含盐的空气流入设备，减少对智能除湿装置内的其他部件的腐蚀。与同时承担冷凝作用的第一盐雾浓度探头143相比，更小的电极指间距仅需要少量时间就可以形成电阻测量用的液膜，在较短时间内得到更为贴近变电站五箱内的盐沉积量。

通过将智能除湿装置在相应的变电站的五箱内反复多次实验，就能够得到第一盐雾浓度探头143、第二盐雾浓度探头12和变电站五箱内的盐沉积量三者之间的关系，由此可以在省略第二盐雾浓度探头12或者不启动第二盐雾浓度探头12的情况下，就能够给同等或相似气象条件的变电站给出更为贴近真实工况的维护建议，而不必采用花费不菲的空气盐分过滤技术。而且通过大量分析第一盐雾浓度探头143和第二盐雾浓度探头12上的盐分差异程度，就能够针对性地定量分析干湿程度各异以及温度存在差距的含盐空气对盐沉积的影响，进而建立针对同等或相似气象条件的金属材料腐蚀数据库。

此外，第二盐雾浓度探头12在工作中可以充当冷凝监控单元，例如在电子冷凝片9正常制冷功率的情况下，如果第二盐雾浓度探头12探测到了不应出现的读数，则意味着从冷凝干风出口17流出的空气不能保证所需的相对湿度，此时可触发报警，用以提醒针对相应的智能除湿装置应采取维护措施。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于变电站五箱的智能除湿装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收当前五箱内所采集的温度、湿度和盐雾浓度；

处理器（230），其连接有湿度分析单元、温度分析单元和盐雾浓度分析单元；

所述处理器（230）基于接收到的所述接收模块获得的温度、湿度和盐雾浓度并结合预先储存的标准数据库而分析确定当前五箱的运行状态；

所述盐雾浓度分析单元通过分析至少一个盐雾浓度探头的盐雾浓度数据来分析确定盐雾浓度，其中，所述盐雾浓度探头是通过带有间隙的电极构成的，所述带有间隙的电极被布置在所述智能除湿装置的冷凝基板（14）的至少两根肋条（142）上，其中，所述肋条（142）以不平行的方式设置在冷凝基板（14）的基底（141）上；

至少两个第一盐雾浓度探头（143）分别设置在位于外侧的两根肋条（142）上，其中，所述第一盐雾浓度探头（143）所在的肋条（142）的长度接近全部肋条长度的算数平均值。

2.根据权利要求1所述的智能除湿装置，其特征在于：

所述接收模块通过有线和/或无线连接的方式连接至湿度感应单元，所述湿度分析单元通过分析至少一个湿度感应单元采集到的湿度数据来分析湿度，其中，所述湿度感应单元至少采集第一区域（31）和第二区域（32）内的气体的湿度数据以确定湿度的变化。

3.根据权利要求1所述的智能除湿装置，其特征在于：

所述接收模块通过有线和/或无线连接的方式连接至温度感应单元，所述温度分析单元通过分析至少一个温度感应单元采集到的温度数据来分析温度，其中，所述温度感应单元至少采集第一区域（31）和第二区域（32）内的气体的温度数据以确定温度的变化。

4.根据权利要求2或3所述的智能除湿装置，其特征在于：

所述盐雾浓度探头中的第一盐雾浓度探头（143）设置在至少部分肋条（142）上以测量紧邻所述智能除湿装置的湿风冷凝进风口（5）的下游气体中的盐沉积量；

所述盐雾浓度探头中的第二盐雾浓度探头（12）设置在所述智能除湿装置的冷凝干风出口下游近旁，用以测量所述第二区域（32）内冷凝干风区域的盐沉积量；

通过同一个信号分析模块向所述第一盐雾浓度探头（143）和所述第二盐雾浓度探头（12）提供测量信号并根据反馈信号来分析盐沉积所带来的阻抗值。

5.根据权利要求4所述的智能除湿装置，其特征在于：

第一盐雾浓度探头（143）通过检测接收到所述信号分析模块发送的测量信号，周期性或非周期性地检测所述智能除湿装置的空气入口附近的盐雾浓度并发送反馈信号至所述信号分析模块，其中，所述信号分析模块通过分析所述反馈信息来确定所述盐沉积所带来的阻抗值。

6.根据权利要求4所述的智能除湿装置，其特征在于：

第一盐雾浓度探头（143）上的电极指尖间距大于第二盐雾浓度探头（12）上的电极指尖间距。

7.根据权利要求4所述的智能除湿装置，其特征在于：

第二盐雾浓度探头（12）设置在散热板基板（14）上靠近冷凝干风出口（17）处。

8.根据权利要求4所述的智能除湿装置，其特征在于：

第二盐雾浓度探头（12）通过与第一盐雾浓度探头（143）的不同线路获得与所述第一盐雾浓度探头（143）相同频率的交流信号并提供反馈信号来确定阻抗值。