CN212392523U - 热工智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热工智能控制系统，在柜体内通过隔板分割为主工室和辅工室，主工室内按全功能电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在电气控制柜的封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上；辅工室内在封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上安装系统最简电气接线要求的开关设备、测量仪表和保护电器；控制器的控制端连接继电器KA1的线圈端，继电器KA1常闭端连接在主工模式电源端，继电器KA1常开端连接在主工模式电源端，控制器根据主工模式故障判断选择使用辅工模式的模式选择。本系统可保证系统能够在辅工模式下短时间应急工作，为主工模式下的故障检测和故障消除争取充足维修时间，保证系统正常运行。

Description

热工智能控制系统

技术领域

本实用新型属于电气控制柜技术领域，具体涉及一种应用于电控柜实现热工智能控制系统的技术。

背景技术

电气控制柜是电动机控制中心的载体，按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上，正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。

电气控制柜借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号，其内部电气元件布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全。使用在负荷比较分散、回路较少的场合，现有的电气柜散热存在一定的问题，散热不好直接影响到电气件的性能，并且造成电气元部件的损坏，有时候控制柜的内部因阴雨潮湿等导致内部电气元件潮湿或短路，具有一定的安全隐患。

总结现有电气控制柜普遍存在以下不足：1、现多数设备控制模式单一，且运行不稳定。2、现设备节能控制模式只能单一运行，不能多模式配合使用。3、程序设计繁琐，运行故障率较高。4、现场仪表通讯速率低，数据交互延迟时间较长造成控制精度降低。5、现多数装置无本地数据校正功能，误报警现象频繁。6、先多数装置程序无产品分类，控制程序多数需要现场制作。

实用新型内容

根据现有智能电气控制柜存在以上的缺陷和不足，本实用新型提供一种热工智能控制系统，针对装置自检主工模式故障时自动或手动执行模式切换，以保证系统能够在辅工模式下短时间应急工作，为主工模式下的故障检测和故障消除争取充足维修时间，保证系统正常运行。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种热工智能控制系统，包括柜体、电气元件和主柜门，在柜体内通过隔板分割为主工室和辅工室，主工室内按全功能电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在电气控制柜的封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上，形成主工模式；辅工室内在封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上安装系统最简电气接线要求的开关设备、测量仪表和保护电器形成的辅工模式；控制器的控制端连接继电器KA1的线圈端，继电器KA1常闭端连接在主工模式电源端，继电器KA1常开端连接在主工模式电源端，控制器根据主工模式故障判断选择使用辅工模式的模式选择。

还包括通过手动选择主工模式和辅工模式的模式选择按键。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。

所述主工室和辅工室位于柜体下侧，并在柜体下侧铰接有主柜门，控制键、指示灯和显示面板位于主柜门上，柜体上部设置排风室组且铰接有辅助门。位于主工室顶部分别设置有排风室和辅助进风室，两室分别安装有轴流式风机，在柜体底部设置可控自然进风口并安装启闭控制机构，位于排风室的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部自然排风口排出，同时空气从可控自然进风口补入；位于辅助进风室的风机进风口位于柜体顶部且风路经过干燥装置，该风机的出口连接主排气管和支排气管，各管上分布有排气孔并，与发热元件对应位置的排气孔打开；各轴流式风机与控制器的控制端分别连接，柜体内安装有温度传感器和湿度传感器，各传感器分别与控制器的信号输入端连接，控制器根据各传感器设置阈值来控制进风室轴流式风机的启闭作为发热元件针对性降温和柜内除湿。位于辅工室 顶部有辅助排风室内的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部辅助自然排风口排出，同时空气从可控自然进风口补入。

启闭控制机构的控制端与控制器的控制输出端连接，控制器控制辅助进风室的轴流式风机开启的同时关闭启闭控制机构。

所述温度传感器包括位于柜内用于监测柜内环境的温度传感器和位于发热元件表面或附近用于监测发热元件的温度传感器组。

本实用新型的有益效果：本系统具有多种控制模式，可针对装置自检主工模式故障时自动或手动执行模式切换，以保证系统能够在辅工模式下短时间应急工作，为主工模式下的故障检测和故障消除争取充足维修时间，保证系统正常运行。也可实现第三方控制系统的对接和本地运行的模式，提升装置的通用性，节省后期用户二次改造的费用。同时装置内部具有实时监测装置内温度湿度等信息，并通过散热装置和除湿装置配合使用，从而保障装置运行环境达到技术要求。

本系统运行稳定性高、故障率低、无误报警现象。且结合行业特性多种节能控制方案可单独或配合使用，提升能源利用率降低资源浪费。装置定向分类，可根据现场的实际情况进行选择配置，同时增加多种通讯协议，支持多协议数据通讯。可对接第三方数据监控平台。

附图说明

图1是主辅扇热循环布局示意图。

图2是智能切换模块电路图。

图3是智能柜主体结构示意图。

图4是热工循环局部结构示意图。

图5是控制原理图之一。

图6是控制原理图之二。

具体实施方式

实施例1：热工智能控制系统主要包括柜体1、电气元件2和主柜门3等。具体地，如图3中在柜体1内通过隔板20分割为主工室21和辅工室22，主工室21内按全功能电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在电气控制柜的封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上，形成主工模式。辅工室22内在封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上安装系统最简电气接线要求的开关设备、测量仪表和保护电器形成的辅工模式。

如图1所示控制器的控制端连接继电器KA1的线圈端，继电器KA1常闭端连接在主工模式电源端，继电器KA1常开端连接在主工模式电源端，控制器根据主工模式故障判断选择使用辅工模式的模式选择。

图3还可以看出，主工室21和辅工室22位于柜体1下侧，并在柜体下侧铰接有主柜门3，控制键、指示灯和显示面板位于主柜门3上，柜体上部设置排风室组且铰接有辅助门11。

如图2和图4所示，位于主工室21顶部分别设置有排风室5和辅助进风室6，两室分别安装有轴流式风机，在柜体底部设置可控自然进风口7并安装启闭控制机构8，位于排风室5的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部自然排风口9排出，同时空气从可控自然进风口7补入。

位于辅助进风室6的风机进风口位于柜体顶部且风路经过干燥装置，该风机的出口连接主排气管17和支排气管18，各管上分布有排气孔并，与发热元件对应位置的排气孔打开。

各轴流式风机与控制器的控制端分别连接，柜体内安装有温度传感器和湿度传感器，各传感器分别与控制器的信号输入端连接，控制器根据各传感器设置阈值来控制进风室6轴流式风机的启闭作为发热元件针对性降温和柜内除湿。

位于辅工室22 顶部有辅助排风室23内的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部辅助自然排风口24排出，同时空气从可控自然进风口7补入。

启闭控制机构8的控制端与控制器的控制输出端连接，控制器控制辅助进风室6的轴流式风机开启的同时关闭启闭控制机构8。

所述温度传感器包括位于柜内用于监测柜内环境的温度传感器和位于发热元件表面或附近用于监测发热元件的温度传感器组。

如图2-图4中在柜体顶部设置有排风室5和辅助进风室6，两室之间设置隔板，柜体一侧铰接有辅助门11，将辅助门关闭后能够使两室封闭且独立。两室分别安装有轴流式风机M1和M2，两风机分别位于风机区4面罩内侧。

柜体内安装有温度传感器组和湿度传感器16，温度传感器组包括位于柜内用于监测柜内环境的温度传感器14和位于发热元件表面或附近用于监测发热元件的多个温度传感器15。

各传感器分别与控制器的信号输入端连接，各轴流式风机与控制器的控制端分别连接。控制器根据各传感器设置阈值来控制进风室6轴流式风机的启闭作为发热元件针对性降温和柜内除湿。

在主工模式下的风路系统有三种风路模式，其一是在柜体底部设置可控自然进风口7并安装启闭控制机构8，位于排风室5的风机M1抽吸柜内空气并将柜内空气后从柜体顶部自然排风口9排出，同时空气从可控自然进风口7补入。控制器接收到柜内环境的温度传感器14超过阈值时，控制M1工作并控制启闭控制机构8使可控自然进风口7处于打开状态。

其二是位于辅助进风室6的风机进风口位于柜体顶部如图2所示，进口风路需经过干燥装置13，可以将干燥装置固定在通风口的底滤网12上侧。该风机的出口连接主排气管17和支排气管18，如图1和图3所示，各管上分布有排气孔并密封有封盖19，有一部分排气孔即位于发热元件对应位置的排气孔打开，用于针对具体发热元件进行降温。控制器根据各温度传感器15的监测信号，当信号大于设置阈值时，控制风机M2开启，对局部高温区降温。此时风机M1为开启或关闭状态，在各温度传感器都不超过设置阈值的情况下，风机M2开启时可关闭M1以节约电能。

其三是当湿度传感器16监测数值超过设置阈值时，预示柜内湿度过大。由于启闭控制机构8的控制端与控制器的控制输出端连接，此模式下由控制器控制辅助进风室6的轴流式风机开启的同时关闭启闭控制机构8。防止潮湿空气从柜体底部进入，在风机M2作用下，从柜体顶部辅助进风口10进入的空气经过干燥后排入柜体内，以改善柜体内干湿程度。

在辅工模式下的风路系统仅有一种风路模式，位于辅工室22 顶部有辅助排风室23内的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部辅助自然排风口24排出，同时空气从可控自然进风口7补入。

从而本实用新型装置具有多种控制模式，可对接第三方控制系统，省去用户二次改造的费用；由于采用了主排气管17和支排气管18引风功能和布管的多样性选择，从而使装置经过合理的设计，已达到各个原件的摆放合理、美观同时降低辅料的浪费。装置设计了特殊的扇热和除湿装置，装置可实时监测装置内的温湿度，保障装置一直工作在合理的环境之中，降低设备的故障率，增加设备的使用寿命。另外，该装置还可以进一步提供应急回路如图5所示，用以保障装置在严重异常时可不停机继续运行，降低用户的经济损失。

实施例2：在实施例1基础上，还包括通过手动选择主工模式和辅工模式的模式选择按键，如图6所示。借测量仪表可显示运行中的各种参数，还可对某些电气参数进行调整，对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。

故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。电气控制柜内部电气元件布置应满足电力系统正常运行的要求，便于检修，不危及人身及周围设备的安全，使用在负荷比较分散、回路较少的场合。

本实用新型以上实施例描述的各系统方案包括了设计多种节能控制方案，多种节能控制系统可单独或者多种模式配合使用，适用于该行业不同的使用对象，例如流量控制系统，热量控制系统，压差控制系统等等。

系统在设计初期以充分考虑现场仪表通讯效率问题，针对此现象装置将仪表进行定向分类，不同类型的仪表使用独立的通讯接口，相互之间无干扰，有效提升现场仪表与控制装置数据交互的速率，进而解决由于现场仪表数据交互不及时造成的系统控制精度低下的现象。模块化程序经过公司长时间的运行测试，以排除程序运行的漏洞。进一步增加装置的运行稳定性。

在以上实施例基础上，该系统还可以增加独立接地装置，降低电磁干扰对装置的影响，同时增加本地数据的校正功能，大大提升现场仪表数据的准确率。

Claims (7)

1.一种热工智能控制系统，包括柜体(1)、电气元件(2)和主柜门(3)，其特征在于，在柜体(1)内通过隔板(20)分割为主工室(21)和辅工室(22)，主工室(21)内按全功能电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在电气控制柜的封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上，形成主工模式；辅工室(22)内在封闭或半封闭金属柜中或柜体内的屏幅上安装系统最简电气接线要求的开关设备、测量仪表和保护电器形成的辅工模式；控制器的控制端连接继电器KA1的线圈端，继电器KA1常闭端连接在主工模式电源端，继电器KA1常开端连接在主工模式电源端，控制器根据主工模式故障判断选择使用辅工模式的模式选择。

2.根据权利要求1所述的热工智能控制系统，其特征在于，还包括通过手动选择主工模式和辅工模式的模式选择按键。

3.根据权利要求1所述的热工智能控制系统，其特征在于，所述主工室(21)和辅工室(22)位于柜体(1)下侧，并在柜体下侧铰接有主柜门(3)，控制键、指示灯和显示面板位于主柜门(3)上，柜体上部设置排风室组且铰接有辅助门(11)。

4.根据权利要求3所述的热工智能控制系统，其特征在于，位于主工室(21)顶部分别设置有排风室(5)和辅助进风室(6)，两室分别安装有轴流式风机，在柜体底部设置可控自然进风口(7)并安装启闭控制机构(8)，位于排风室(5)的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部自然排风口(9)排出，同时空气从可控自然进风口(7)补入；位于辅助进风室(6)的风机进风口位于柜体顶部且风路经过干燥装置，该风机的出口连接主排气管(17)和支排气管(18)，各管上分布有排气孔并，与发热元件对应位置的排气孔打开；各轴流式风机与控制器的控制端分别连接，柜体内安装有温度传感器和湿度传感器，各传感器分别与控制器的信号输入端连接，控制器根据各传感器设置阈值来控制辅助进风室(6)轴流式风机的启闭作为发热元件针对性降温和柜内除湿。

5.根据权利要求3所述的热工智能控制系统，其特征在于，位于辅工室(22)顶部有辅助排风室(23)内的风机抽吸柜内空气后从柜体顶部辅助自然排风口(24)排出，同时空气从可控自然进风口(7)补入。

6.根据权利要求1所述的热工智能控制系统，其特征在于，启闭控制机构(8)的控制端与控制器的控制输出端连接，控制器控制辅助进风室(6)的轴流式风机开启的同时关闭启闭控制机构(8)。

7.根据权利要求4所述的热工智能控制系统，其特征在于，所述温度传感器包括位于柜内用于监测柜内环境的温度传感器和位于发热元件表面或附近用于监测发热元件的温度传感器组。

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