CN203414867U - 一种智能温湿度控制器系统 - Google Patents

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熊庆生
佘华贵
张俊
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Zhuhai Ole Distribution Network Automation Co ltd
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ZHUHAI OULI POWER DISTRIBUTION AUTOMATION SYSTEM CO Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种智能温湿度控制器系统，采集开关柜外的温度、开关内的温度、开关柜内的湿度，并计算出开关柜内的露点温度，当内部温度与露点温度的差值小于设定值、外部温度与内部温度的差值小于设定值、湿度大于设定值三个条件中的任何一个满足时，则启动加热器加热，从而预防凝露现象的产生，有效地提高开关柜防凝露的可靠性和工作寿命。

Description

一种智能温湿度控制器系统
技术领域
本实用新型涉及电力系统领域，特别是一种智能温湿度控制系统。
背景技术
随着中国“智能电网”的发展计划，高压开关柜投入使用的数量越来越庞大，设备运行中因开关柜内发生凝露引起设备绝缘出问题而造成故障的次数也越来越多。近年来随着高压开关柜的尺寸越来越紧凑，为保证在高湿地区的内部绝缘水平，保证设备可靠工作，对柜内防潮、防凝露提出了更高的要求。
通过人工方式完成加热器的投入和切除，可靠性比较差，加热投入后不关闭，长时间严重浪费电能量，而且无法随着气候的变化随时启动加热器，柜内潮湿时若不进行加热除湿，容易产生爬电、闪络现象，严重时，会造成巨大损失。
通过对人工作业的改进，现有技术采用一种凝露传感器自动启动加热器，但这种凝露传感器是被动型动作器件，即一定要在空气中的水汽压力饱和时，也就是在物体表面到达露点温度，凝露发生时才会驱动加热工作。明显无法预防凝露的发生，只是在凝露现象发生时，消除凝露现象，从实际应用中的安全、可靠性角度考虑，这种方式并不能保证充分的实际安全，具有不确定性的隐患存在。而且，如果凝露传感器安装的位置不当，或者凝露传感器的表面受到灰尘或气体的侵蚀后特性发生改变，在柜壁已有凝露现象时，凝露控制器并不能及时启动加热器投入，会带来严重后果。
作为上述技术的进一步改进，现有技术采用了一种湿度传感器自动启动加热器，但其单纯通过对空气湿度值的判别决定是否启动加热器，没有具体涉及到凝露的发生与柜内外温差之间的关联（在一定温度条件下，即使湿度未达到传感器的启动值时也会发生凝露），并且，在比较封闭的高压柜内湿气难以迅速排除，控制器就需要不断启动加热器加热以升高柜内温度达到破坏发生凝露的条件，所以能耗也较大。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种智能温湿度控制器系统，通过控制柜内外的温度差、柜内的露点温度及湿度预防凝露的发生。
本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：
一种智能温湿度控制器系统，包括：
温度传感器，用于采集开关柜的外部温度值；
温湿度传感器，用于采集开关柜的内部温度与湿度值，并根据采集的温度与湿度值计算出对应的露点温度；
MCU，用于接收温度传感器采集的外部温度值、温湿度传感器采集的内部温度与湿度值及温湿度传感器所计算的露点温度，并分别计算内部温度与露点温度的差值及外部温度与内部温度的差值，所述MCU分别电气连接温度传感器与温湿度传感器；
加热器，所述加热器通过继电器与MCU电气连接，所述继电器用于通过MCU控制实现闭合或断开，所述加热器用于在继电器闭合时导通电路进行加热。
所述系统还包括数码管显示器，所述数码管显示器与MCU电气连接，用于显示MCU所接收的温度、湿度和露点温度值。
所述系统还包括供电电源，所述供电电源与MCU电气连接，用于向系统提供电源。
所述系统还包括RS485通信接口，所述RS485通信接口与MCU连接，用于传输数据或指令。
所述温度传感器为18B20温度传感器。
所述温湿度传感器为SHT10温湿度传感器。
所述继电器为两路继电器，用于所述内部温度与露点温度的差值小于设定值、外部温度与内部温度的差值小于设定值、湿度值大于设定值时分别触发对应的一路从而闭合继电器控制加热器加热。
所述系统还包括按键控制设备，所述按键控制设备与MCU电气连接，用于手动控制加热器或进行设置自动控制加热器，还用于设置所述内部温度与露点温度的差值小于的设定值、外部温度与内部温度的差值小于的设定值、湿度值大于的设定值。
所述加热器有两个。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用一种智能温湿度控制器系统，在开关柜内部温度与露点温度的差值大于设定值、外部温度与内部温度的差值小于设定值、温度湿度值大于设定值时，控制加热器加热，有效防止凝露现象的发生。
附图说明
下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述系统结构组成框图；
图2是本实用新型所述按键控制设备的正视图。
具体实施方式
参照图1所示系统结构组成框图，所述系统包括微控制单元（MCU）、18B20温度传感器、SHT10温湿度传感器、数码管显示器、按键控制设备、RS485通信接口、供电电源及与继电器连接的加热器。18B20温度传感器设置于开关柜外，其它设备均设置于柜内，具体在设置时，也可以进行相应调整，本实用并不限于柜内与柜外，只要能实现本实用所述功能即可。
18B20温度传感器与MCU电气连接，用于采集开关柜外部的温度。SHT10温湿度传感器与MCU电气连接，用于采集开关柜内部的温度及湿度并根据采集的温度与湿度值计算露点温度。MCU可以接收18B20温度传感器采集的温度、SHT10温湿度传感器采集的温度与湿度及SHT10温湿度传感器所计算的露点温度数据。数码管显示器与MCU电气连接，可以显示MCU接收的数据。RS485通信接口与MCU连接，用于传输MCU产生的数据或指令。加热器通过继电器与MCU连接，所述继电器是两路继电器，所述加热器有两个。
本实用所述系统是一种RTU系统，RTU系统是一种远程测控终端系统，是构成综合自动化系统的核心装置。本实用所述系统采用标准的Modbus协议，即以“查询－应答”的方式传输数据。
当MCU接收到SHT10温湿度传感器与SHT10温湿度传感器传输的数据后，即SHT10温湿度传感器采集的开关柜外部温度数据、SHT10温湿度传感器采集的开关柜内部温度与湿度数据、SHT10温湿度传感器所计算的露点温度，MCU计算内部温度与露点温度的差值，并判断此差值与设定值的大小，当此差值小于设定值时，则触发继电器对应的一路，使继电器闭合导通加热器加热，从而避免柜内凝露的产生；同时，MCU计算外部温度与内部温度的差值，并判断此差值与设定值的大小，当此差值小于设定值时，则触发继电器对应的一路，使继电器闭合导通加热器加热，从而避免柜内凝露的产生；同时，MCU对比内部湿度与设定值的大小，当内部湿度大于设定值时，则触发继电器对应的一路，使继电器闭合导通加热器加热，从而避免柜内凝露的产生。以上所述的设定值，为本实用所述系统第一次开启时的默认值，系统第一次开启时，默认设置了通信地址、波特率、柜内外温度的差值、柜内温度和露点温度的差值和柜内湿度的最大允许值。以上所述设定值也可以通过按键控制设备进行设置。参照图2所示，按键控制设备设置有手动与自动开关                                                
Figure 71131DEST_PATH_IMAGE001
，当选择手动时，可以手动控制加热器加热，当选择自动时，则可以设置加热器在达到以上所述条件时自动加热，
Figure 2013204248011100002DEST_PATH_IMAGE002
为显示屏，可以显示相应的数据，
Figure 394665DEST_PATH_IMAGE003
为显示屏
Figure 125861DEST_PATH_IMAGE002
中对应数据的属性名称，
Figure 2013204248011100002DEST_PATH_IMAGE004
则为对应的加热状态，亮红灯表示加热开始，对应继电器闭合；灯灭时表示加热结束，对应继电器断开。通过OK键
Figure 736534DEST_PATH_IMAGE005
及上下键
Figure 2013204248011100002DEST_PATH_IMAGE006
、
Figure 615497DEST_PATH_IMAGE007
可以手动设置通信地址、波特率、柜内外温度的差值、柜内温度和露点温度的差值及柜内湿度的最大允许值， 
Figure DEST_PATH_IMAGE008
为系统运行指示灯。
本实用只要满足以上三个条件中的任何一个，都可以使加热器工作，有效地预防柜内可能产生的凝露现象，提高开关柜防凝露的可靠性和工作寿命。
以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，包括：
温度传感器，用于采集开关柜的外部温度值；
温湿度传感器，用于采集开关柜的内部温度与湿度值，并根据采集的温度与湿度值计算出对应的露点温度；
MCU，用于接收温度传感器采集的外部温度值、温湿度传感器采集的内部温度与湿度值及温湿度传感器所计算的露点温度，并分别计算内部温度与露点温度的差值及外部温度与内部温度的差值，所述MCU分别电气连接温度传感器与温湿度传感器；
加热器，所述加热器通过继电器与MCU电气连接，所述继电器用于通过MCU控制实现闭合或断开，所述加热器用于在继电器闭合时导通电路进行加热。
2.根据权利要求1所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述系统还包括数码管显示器，所述数码管显示器与MCU电气连接，用于显示MCU所接收的温度、湿度和露点温度值。
3.根据权利要求1所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述系统还包括供电电源，所述供电电源与MCU电气连接，用于向系统提供电源。
4.根据权利要求1所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述系统还包括RS485通信接口，所述RS485通信接口与MCU连接，用于传输数据或指令。
5.根据权利要求1所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述温度传感器为18B20温度传感器。
6.根据权利要求1所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述温湿度传感器为SHT10温湿度传感器。
7.根据权利要求1所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述继电器为两路继电器。
8.根据权利要求7所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述系统还包括按键控制设备，所述按键控制设备与MCU电气连接，用于手动控制加热器或进行设置自动控制加热器。
9.根据权利要求1至8任一所述的一种智能温湿度控制器系统，其特征在于，所述加热器有两个。
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