CN204650322U - 一种高压开关柜温湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其是一种高压开关柜温湿度控制系统。它包括传感器模块、微控制器、电源模块、显示模块、报警模块、输出控制模块、加热设备与通风设备；传感器模块用于检测开关柜内部温湿度并将采集到的模拟量转化为数字传输至微控制器，微控制器控制显示模块将温湿度信息实时显示，微控制器控制报警模块对温度过高、湿度超限发出报警信息，微控制器控制输出控制模块控制加热、通风设备的工作，电源模块通过微控制器向显示模块、报警模块、输出控制模块供电。本实用新型采用微控制器作为系统核心控制，对高压开关柜内温湿度进行实时显示、实时调节以及超限报警，具有测量精度高、控制性能好、可靠性强等特点，有很高的应用价值。

Description

一种高压开关柜温湿度控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，尤其是一种高压开关柜温湿度控制系统。

背景技术

高压开关柜在电力系统中有着非常广泛的应用，是电厂、变配电站中的核心设备之一。在高压开关柜运行过程中，开关柜里面分、合部件的机械松动、触头的表面氧化和设备老化等原因，导致连接部件或接触部件的接触电阻增大，长期在高电压、大电流和满负荷的条件下运行，热量集结加剧，极易导致开关柜内温度升高，如不及时处理将出现局部熔焊、产生火花或电弧放电，最终造成电气设备的损坏，甚至发生火灾、爆炸等严重的供电事故；此外，高压开关柜内部空间较为紧凑，柜内潮湿、结露等现象可能会导致开关设备发生爬电、闪络等事故；一旦发生供电事故，短时间内无法恢复生产，就会造成重大经济损失。因此，温度、湿度控制在高压开关柜运行过程中非常的重要。

目前，行业内的柜箱式高压开关柜温湿度控制系统存在测量精度低、控制性能差，不能有效地对开关柜内部温湿度进行实时、准确、高效地控制，降低了设备的使用寿命和安全性能。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种对柜箱体内部温湿度的测量精度高，控制性能好，可靠性强的高压开关柜温湿度控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高压开关柜温湿度控制系统，它包括传感器模块、微控制器、电源模块、显示模块、报警模块、输出控制模块、加热设备与通风设备；所述传感器模块用于检测开关柜内部温湿度信息并将采集到的模拟量转化为数字传输到微控制器，所述微控制器控制所述显示模块将温湿度信息实时显示出来，所述微控制器控制所述报警模块对温度过高、湿度超限发出报警信息，所述微控制器控制所述输出控制模块并通过输出控制模块控制加热设备和通风设备的工作；

所述电源模块通过所述微控制器向所述显示模块、报警模块、输出控制模块供电。

优选地，所述微控制器为PIC16F877型单片机。 

优选地，所述传感器模块包括若干个温湿度传感器，所述温湿度传感器为SHT15型温湿度传感器；

所述温湿度传感器的VCC引脚分两支路，一支路通过第一电阻连接于所述温湿度传感器的DATA引脚,另一支路通过第一电容连接于所述SHTl5型温湿度传感器的GND引脚；所述温湿度传感器的DATA引脚、SCK引脚与所述微控制器相连。

优选地，所述显示模块为12864液晶显示模块。

优选地，所述输出控制模块的电路结构包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一继电器、第二继电器；

所述第一光电耦合器的1端口通过第二电阻与微控制器相连，所述第二光电耦合器的2端口通过第三电阻与微控制器相连，所述第一光电耦合器的4端口依次通过第一二极管、第二二极管连接于所述第二光电耦合器的4端口， 所述第一光电耦合器的3端口与所述第二光电耦合器的3端口相连，所述第一光电耦合器的3端口分别通过第二电容与第四电阻连接于所述第一光电耦合器的4端口，所述第二光电耦合器的3端口分别通过第三电容与第五电阻4连接于所述第二光电耦合器的4端口；

所述第一继电器与所述第一二极管并联，所述第二继电器与所述第二二极管并联，所述第一继电器控制所述加热设备的启动与关闭，所述第二继电器控制所述通风设备的启动与关闭。

由于采用了上述方案，本实用新型采用PIC16F877型微控制器作为本系统的核心控制，对高压开关柜内部温湿度进行实时显示、实时调节、超限报警等功能的控制，具有测量精度高、控制性能好、可靠性强等特点，有很高的应用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例的系统控制原理框图；

图2是本实用新型实施例的温湿度传感器接口电路连接图；

图3是本实用新型实施例的输出控制模块的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1所示，本实施例的一种高压开关柜温湿度控制系统，它包括传感器模块6、微控制器1、电源模块2、显示模块3、报警模块4、输出控制模块5、加热设备7与通风设备8；传感器模块6用于检测开关柜内部温湿度信息并将采集到的模拟量转化为数字传输到微控制器1，微控制器1控制显示模块3将温湿度信息实时显示出来，微控制器1控制报警模块4对温度过高、湿度 超限发出报警信息，微控制器1控制输出控制模块5并通过输出控制模块5控制加热设备7和通风设备8的工作，电源模块2通过微控制器1向显示模块3、报警模块4、输出控制模块5供电。

其中，微控制器1为PIC16F877型单片机，该单片机集成AD转换器模块并采用Haryard双总线结构，能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理，具有较高的运行速度、低功耗、抗干扰能力强等特点，可以适应高压开关柜内复杂的环境。另外，本控制系统需要显示多点的被测量，显示模块3采用12864液晶显示模块，可以更加直观地观测高压开关柜内各点温湿度。

本控制系统采用自动模式运行，通过传感器模块6采集高压开关柜内部的温湿度，当开关柜温湿度超限或有结露趋势时，一方面通过报警模块4发出报警信号通知工作人员，一方面控制相应的通风设备7与加热设备8来控制开关柜温湿度的在正常的范围之内，保障开关柜安全运行，同时为了方便工作人员观测了解，本控制系统通过显示模块3实时显示当前的温湿度数据。

本实施例的传感器模块6包括若干个温湿度传感器B，温湿度传感器B为SHT15型温湿度传感器；如图2所示，温湿度传感器B的VCC引脚分两支路，一支路通过第一电阻连接于温湿度传感器B的DATA引脚,另一支路通过第一电容连接于温湿度传感器B的GND引脚；温湿度传感器B的DATA引脚、SCK引脚与微控制器1相连。

温湿度传感器B的VCC引脚与DATA引脚之间连接的第一电阻R1用于提高测量的精度、VCC引脚与GND引脚之间连接的第一电容C1用于去耦滤波；若干个温湿度传感器B构成温湿度传感器组，具有能够提高测量精度并且可以精确得出露点值，具有极高的可靠性与长期的稳定性；内部包含有A/D转换器，可以直接将采集到的模拟量转化为数字传输到微控制器1，数据传输采用串行通信方式，使系统集成更简易快捷，同时还有精度高、反应迅速、功耗低等特点。

如图3所示，本实施例的输出控制模块5电路结构包括第一光电耦合器S1、第二光电耦合器S2、第一继电器K1、第二继电器K2；

第一光电耦合器S1的1端口通过第二电阻R2与微控制器1相连，第二光电耦合器S2的2端口通过第三电阻R3与微控制器1相连，第一光电耦合器S1的4端口依次通过第一二极管D1、第二二极管D2连接于第二光电耦合器S2的4端口，第一光电耦合器S1的3端口与第二光电耦合器S2的3端口相连，第一光电耦合器S1的3端口分别通过第二电容C2与第四电阻R4连接于第一光电耦合器S1的4端口，第二光电耦合器S2的3端口分别通过第三电容C3与第五电阻R5连接于第二光电耦合器S2的4端口；

第一继电器S1与第一二极管D1并联，第二继电器S2与第二二极管D2并联，第一继电器K1控制加热设备7的启动与关闭，第二继电器K2控制通风设备8的启动与关闭。

输出控制模块电路5采用光电耦合的连接方式与加热设备7、通风设备8连接，提高了控制系统抗干扰能力和对温湿度的自动控制性能，微控制器1的I/O端口输出低电平，光电耦合器导通，继电器吸合，通过控制继电器的通断来控制相应设备工作，当温度高时启动通风设备8散热，当有结露产生的趋势时启动加热设备7降低相对湿度或水蒸气量，以改善设备内部温湿度环境，保证了高压开关柜的安全运行，提高电力系统的运行可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种高压开关柜温湿度控制系统，其特征在于：它包括传感器模块、微控制器、电源模块、显示模块、报警模块、输出控制模块、加热设备与通风设备；所述传感器模块用于检测开关柜内部温湿度信息并将采集到的模拟量转化为数字传输至所述微控制器，所述微控制器控制所述显示模块将温湿度信息实时显示出来，所述微控制器控制所述报警模块对温度过高、湿度超限发出报警信息，所述微控制器控制所述输出控制模块并通过输出控制模块控制加热设备和通风设备的工作；

所述电源模块通过所述微控制器向所述显示模块、报警模块、输出控制模块供电。

2.如权利要求1所述的一种高压开关柜温湿度控制系统，其特征在于：所述微控制器为PIC16F877型单片机。

3.如权利要求1所述的一种高压开关柜温湿度控制系统，其特征在于：所述传感器模块包括若干个温湿度传感器，所述温湿度传感器为SHT15型温湿度传感器；

所述温湿度传感器的VCC引脚分两支路，一支路通过第一电阻连接于所述温湿度传感器的DATA引脚,另一支路通过第一电容连接于所述SHTl5型温湿度传感器的GND引脚；所述温湿度传感器的DATA引脚、SCK引脚与所述微控制器相连。

4.如权利要求1所述的一种高压开关柜温湿度控制系统，其特征在于：所述显示模块为12864液晶显示模块。

5.如权利要求1所述的一种高压开关柜温湿度控制系统，其特征在于： 所述输出控制模块的电路结构包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一继电器、第二继电器；

所述第一光电耦合器的1端口通过第二电阻与微控制器相连，所述第二光电耦合器的2端口通过第三电阻与微控制器相连，所述第一光电耦合器的4端口依次通过第一二极管、第二二极管连接于所述第二光电耦合器的4端口，所述第一光电耦合器的3端口与所述第二光电耦合器的3端口相连，所述第一光电耦合器的3端口分别通过第二电容与第四电阻连接于所述第一光电耦合器的4端口，所述第二光电耦合器的3端口分别通过第三电容与第五电阻4连接于所述第二光电耦合器的4端口；

所述第一继电器与所述第一二极管并联，所述第二继电器与所述第二二极管并联，所述第一继电器控制所述加热设备的启动与关闭，所述第二继电器控制所述通风设备的启动与关闭。