CN205210743U - 一种温湿度智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种温湿度智能控制装置，属于自动控制技术领域，所述装置包括微处理器、温湿度采集模块、开关模块、除湿模块和用于与外部设备进行短距离通信的通信模块，所述温湿度采集模块、所述通信模块及所述开关模块均与所述微处理器耦合，所述除湿模块与所述开关模块耦合。本实用新型提供的温湿度智能控制装置将采集到的温湿度数据及除湿设备的工作状态信息上报给上位机监控平台，并接收外部控制指令对除湿设备进行控制，同时本温湿度智能控制装置也可以根据采集到的温湿度数据实现除湿设备的自动控制，实现了对配电环网柜的内部环境温湿度的智能化监控，有效地方便了工作人员对配电环网柜的监控和维护。

Description

一种温湿度智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种温湿度智能控制装置。

背景技术

环网柜是配电网的重要设备,并且一般安装在户外，长期的风吹日晒雨淋，使得内部运行环境恶劣，内部容易出现凝露。特别是在南方的梅雨季节时，空气湿度较高，再加上部分环网柜底部封堵也可能不够严密，导致电缆沟里的水汽也蒸发到环网柜内，导致柜内湿度进一步升高，从而极易产生凝露现象。一旦出现凝露，柜内设备的金属结构件会加速锈蚀，降低其操作可靠性及机械强度，电气件的绝缘性能也会大大降低，造成电气设备爬电、闪络和跳闸等事故，从而给企业生产和居民生活带来不良的影响。为了减少这些隐患，一般会安排工作人员定期对配电环网柜进行巡查，但是配电环网柜分布广、数量多，运行维护工作量大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种温湿度智能控制装置，一方面可以采集环网柜内部环境中的温湿度数据并上报给外部设备，另一方便可以根据采集到的温湿度数据控制除湿模块的运行状态，从而实现对环网柜内部环境温湿度的智能化监控，有效地改善上述问题。

本实用新型是这样实现的：

一种温湿度智能控制装置，包括：微处理器、温湿度采集模块、开关模块、除湿模块和用于与外部设备进行短距离通信的通信模块，所述温湿度采集模块、所述通信模块及所述开关模块均与所述微处理器耦合，所述除湿模块与所述开关模块耦合。

进一步地，还包括加热模块，所述加热模块的控制端与所述开关模块耦合。

进一步地，还包括用于采集配电环网柜的柜门状态的开关量采集模块，所述开关量采集模块与所述微处理器耦合。

进一步地，所述除湿模块包括壳体、风扇、散热片、冷凝片、半导体制冷片以及用于容纳冷凝水的接水盘，所述壳体包括进气口和出气口，所述风扇设置于所述进气口处，所述散热片、所述冷凝片、所述半导体制冷片及所述接水盘均设置于所述壳体内，所述散热片设置于所述半导体制冷片的热端，所述冷凝片设置于所述半导体制冷片的冷端。

进一步地，还包括时钟模块，所述时钟模块与所述微处理器耦合。

进一步地，还包括电源模块，所述电源模块分别与所述微处理器、所述温湿度采集模块、所述开关模块、所述除湿模块、所述加热模块及所述通信模块耦合。

进一步地，还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括按键输入模块和显示模块，所述按键输入模块及所述显示模块分别与所述微处理器耦合，所述按键输入模块包括设定键、移位键、加一键和减一键。

进一步地，所述通信模块的通信距离为90～1500米。

进一步地，所述通信模块为Zigbee模块。

进一步地，所述加热模块为PTC加热器或硅橡胶加热板。

本实用新型提供的温湿度智能控制装置通过温湿度采集模块将采集到的温湿度数据发送给微处理器，微处理器对温湿度数据进行处理，并根据处理结果控制开关模块，以改变除湿模块的工作状态，此外，微处理器通过通信模块将处理结果上报至外部设备，例如，可以发送给通信管理及规约转换设备，再由通信管理及规约转换设备远程发送给上位机监控平台。同时，微处理器也可以通过通信模块接收外部控制指令，从而根据外部控制指令控制开关模块，以改变除湿模块的工作状态。因此，实现了对配电环网柜的内部环境温湿度的智能化监控，有效地方便了工作人员对配电环网柜的监控和维护。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种温湿度智能控制装置的模块框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种温湿度智能控制装置，主要包括：微处理器100、温湿度采集模块200、开关模块500、除湿模块610和通信模块400。如图1所示，所述温湿度采集模块200、所述通信模块400及所述开关模块500均与所述微处理器100耦合，所述除湿模块610与所述开关模块500耦合。其中，通信模块400用于与外部设备进行短距离通信，例如，可以与外设的通信管理及规约转换设备进行通信，从而将所述温湿度智能控制装置采集并处理后的温湿度信息上报至上位机监控平台，以便于管理和控制。需要说明的是，所述短距离通信可以是通信距离为90～1500米的通信方式，例如由ZigBee模块或蓝牙模块构成的通信方式。开关模块500用于根据微处理器100模块发出的指令，控制除湿模块610工作。

在配电环网柜的内部安装所述温湿度智能控制装置，装置运行时，温湿度采集模块200开始采集配电环网柜内部环境中的温湿度信息，如温度和相对湿度信息，并将采集到的温湿度信息发送至微处理器100，微处理器100根据所述温湿度信息处理得到露点值，并根据所述露点值及当前采集到的相对湿度与预设湿度的关系，控制除湿模块的运行状态。例如，当环境中相对湿度高于预设湿度时，微处理器100发送除湿指令至开关模块500，从而启动除湿模块610。此外，微处理器100将配电环网柜的内部环境中当前的温湿度值、露点值及除湿模块610的运行状态通过通信模块400实时传输给通信管通信理机上报至上位机监控平台。同时，微处理器100也可以通过通信模块400接收上位机监控平台下发的控制指令，以控制除湿模块610的开启。

本实用新型实施例提供的温湿度智能控制装置有效地实现了对配电环网柜的内部环境温湿度的智能化监控，有效地方便了工作人员对配电环网柜的监控和维护。

其中，微处理器100可以优选为ARM芯片，当然，还可以为单片机、DSP或FPGA等其他具有数据处理功能的芯片。温湿度采集模块200可以优选为温湿度传感器，采集到的温度和相对湿度信息以电信号形式输出，发送至微处理器100，或者可以直接输入具有模数转换功能的微处理器100。开关模块500可以优选为继电器，继电器具有耦合隔离和安全保护功能，可以通过小电流去控制大电流装置的运作，当然，也可以采用其它类型的开关元件，例如光电耦合开关。除湿模块610可以采用除湿机。

进一步的，通信模块400作为所述温湿度智能控制装置与通信管理及规约转换设备，例如通信管理机之间进行数据传输的媒介，通过短距离无线数据通信方式将微处理器100发送的当前的温湿度值、露点值、加热模块620运行状态及除湿模块610的运行状态发送至外部设备并接收外部控制指令。本实用新型实施例中，为了保证数据无线传输的距离及无线传输网络的容量，通信模块400优选为ZigBee模块。ZigBee模块具有低功耗，网络容量大，在短距离无线通信技术中传输距离相对较长的优点，形成无线传感器网络，有利于多个所述温湿度智能控制装置与外部设备的数据传输，方便了工作人员对一定区域范围内的配电环网柜的内部环境的温湿度进行监控和维护。当然，通信模块400也可以采用其它通信模块400，例如蓝牙模块，但蓝牙模块对于通信距离及支持设备的限制相对于ZigBee通信模块较大。

优选的，本实用新型实施例提供的温湿度智能控制装置还包括加热模块620，所述加热模块620的控制端与所述开关模块500耦合，如图1所示。加热模块620与除湿模块610协同工作，有效地实现了所述温湿度智能控制装置的自动除湿功能。进一步，微处理器100以处理得到的露点值和当前环境温湿度的差值作为启动条件，合理控制除湿模块的运行状态，例如，当环境温度较低，影响除湿模块610的除湿效果时，微处理器100发送加热指令至开关模块500，驱动加热模块620工作；当环境的温度高于所述露点值，而环境中相对湿度高于预设湿度时，微处理器100发送除湿指令至开关模块500，驱动除湿模块610工作；当环境的温度接近所述露点值，且环境中相对湿度低于预设湿度时，微处理器100也发送除湿指令至开关模块500，驱动除湿模块610工作。其中，加热模块620可以优选采用PTC加热器或硅橡胶加热板，当然，也可以采用其它的加热结构。此时，开关模块500优选为包括第一开关组件和第二开关组件，所述第一开关组件分别与微处理器100和除湿模块610耦合，微处理器100可以通过控制所述第一开关组件的通断控制除湿模块610的工作状态。同理，所述第二开关组件也分别与微处理器100和加热模块620耦合，微处理器100可以通过控制所述第二开关组件的通断控制加热模块620的工作状态。例如，所述第一开关组件和所述第二开关组件可以均采用继电器，当然，也可以采用其它类型的开关元件。

此时，微处理器100可以将配电环网柜的内部环境中当前的温湿度值、露点值、加热模块620运行状态及除湿模块610的运行状态通过通信模块400实时传输给通信管理及规约转换设备上报至上位机监控平台。同时，微处理器100也可以通过通信模块400接收上位机监控平台下发的控制指令，以控制加热模块620和除湿模块610的工作状态。

本实用新型实施例中，除湿模块610优选为主要包括壳体、风扇、散热片、冷凝片、半导体制冷片以及用于容纳冷凝水的接水盘。所述壳体包括进气口和出气口，所述风扇设置于所述进气口处，所述散热片、所述冷凝片、所述半导体制冷片及所述接水盘均设置于所述壳体内。所述散热片设置于所述半导体制冷片的热端，用于增强半导体制冷片热端的散热能力，所述冷凝片设置于所述半导体制冷片的冷端，以使得半导体制冷片更好地工作，提高除湿模块610的工作效率。所述接水盘设置在所述冷凝片的下方，且接水盘底部设置有通向配电环网柜外部的水管，用于将冷凝水排除。开启除湿模块610后，风扇和半导体制冷片开始工作，配电环网柜的内部环境中的空气通过风扇进入除湿模块610的壳体内，潮湿的空气经过半导体制冷片，空气中的水蒸气遇冷凝结成水珠积聚在半导体制冷片的冷端，即冷凝片上，冷凝片上积聚的水珠再通过接水盘收集并排出，经冷凝处理后较干燥的空气从出气口排出。通过除湿模块610有效地实现了配电环网柜的内部空气的除湿，并通过微处理器100实现自动控制，有利于配电环网柜内部设备的安全工作。

此外，为了更有效地对配电环网柜进行监控，所述温湿度智能控制装置还包括开关量采集模块300，所述开关量采集模块300与所述微处理器100耦合，如图1所示。开关量采集模块300用于采集配电环网柜的柜门开关状态并发送给微处理器100。微处理器100将配电环网柜的内部环境中当前的温湿度值、露点值、加热模块620运行状态及除湿模块610的运行状态通过通信模块400实时传输给通信管通信理机上报至上位机监控平台的同时，也可以将开关量采集模块300输出的所述柜门开关状态上报至上位机监控平台，以便当配电环网柜的柜门出现异常开启时，工作人员可以及时知晓，从而做出相应的处理。这样设计一方面可以及时避免柜门异常开启后带来的安全隐患及外部恶劣环境对配电环网柜的内部设备的正常工作带来影响；另一方面也可以避免由于柜门异常开启导致外部环境对配电环网柜内部环境温湿度的影响，从而给加热装置和/或除湿装置带来不必要的工作，影响加热装置和除湿装置的寿命，有效地加强了工作人员对配电环网柜的维护。其中，开关量采集模块300可以采用门限开关来采集柜门开关状态。

本实用新型实施例提供的温湿度智能控制装置中，加热装置和除湿装置的运行指令可以通过上位机监控平台下发，且可以控制运行时间，即可以定时控制加热装置和除湿装置的运行，时间到后恢复到原来状态。因此，所述温湿度智能控制装置还包括时钟模块，所述时钟模块与所述微处理器100耦合。例如，所述时钟模块可以采用采用时钟芯片DS1302。需要说明的是，所述时钟模块也可以集成在微处理器100中。工作人员可以通过上位机监控平台的软件窗口设置加热模块620和/或除湿模块610的运行时间，微处理器100采集到通信模块400接收的定时时间指令发送，驱动时钟模块工作，微处理器100通过采集时钟模块反馈的时间信息，根据所述定时时间指令，驱动加热装置和/或除湿装置在相应的时间段内工作。

显然，为了保证本装置的正常工作，本实用新型实施例提供的温湿度智能控制装置还包括电源模块，所述电源模块分别与所述微处理器100、所述温湿度采集模块200、所述开关模块500、所述除湿模块610、所述加热模块620及所述通信模块400耦合。一方面，所述电源模块直接输出交流220V电压为加热模块620供电；另一方面，所述电源模块可以通过电压调节电路，例如所述电压调节电路可以由变压器、整流器及可调节输出三端稳压管构成，将市电转化为适当的电压，为所述温湿度智能控制装置内其它功能模块供电。

进一步，为了方便本装置的监测和控制力度，还设计有人机交互模块，所述人机交互模块包括按键输入模块和显示模块，所述按键输入模块及所述显示模块分别与所述微处理器耦合，所述按键输入模块包括设定键、移位键、加一键和减一键。其中，显示模块用于显示当前配电环网柜的内部环境中的温湿度数据及除湿模块和加热模块的工作状态，可以优选为液晶显示器；所述按键输入模块用于设定所述温湿度智能控制装置的运行参数，例如，除湿模块和加热模块的工作状态和工作时间。

在本实用新型所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的模块，可以通过其它的方式实现。以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温湿度智能控制装置，其特征在于，包括：微处理器、温湿度采集模块、开关模块、除湿模块和用于与外部设备进行短距离通信的通信模块，所述温湿度采集模块、所述通信模块及所述开关模块均与所述微处理器耦合，所述除湿模块与所述开关模块耦合。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括加热模块，所述加热模块的控制端与所述开关模块耦合。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括用于采集配电环网柜的柜门状态的开关量采集模块，所述开关量采集模块与所述微处理器耦合。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述除湿模块包括壳体、风扇、散热片、冷凝片、半导体制冷片以及用于容纳冷凝水的接水盘，所述壳体包括进气口和出气口，所述风扇设置于所述进气口处，所述散热片、所述冷凝片、所述半导体制冷片及所述接水盘均设置于所述壳体内，所述散热片设置于所述半导体制冷片的热端，所述冷凝片设置于所述半导体制冷片的冷端。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块与所述微处理器耦合。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与所述微处理器、所述温湿度采集模块、所述开关模块、所述除湿模块、所述加热模块及所述通信模块耦合。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括按键输入模块和显示模块，所述按键输入模块及所述显示模块分别与所述微处理器耦合，所述按键输入模块包括设定键、移位键、加一键和减一键。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模块的通信距离为90～1500米。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信模块为Zigbee模块。

10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述加热模块为PTC加热器或硅橡胶加热板。