CN212647284U - 一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统，包括控制器、温湿度采集传感器、温度调节部件、湿度调节部件、烟雾检测传感器、振动检测传感器等结构；温湿度采集传感器、烟雾检测传感器、振动检测传感器分别用于采集中高压开关柜内部环境的温湿度信息、烟雾信息和振动信息，并将信息传送给控制器，控制器接受并处理信息；本实用新型解决了开关柜内部湿度过大的问题，并且采用温度控制，解决了温度过低时，会出现凝露的问题，使该设备的使用场合进一步扩大，除了对开关柜内部环境湿度、温度监控以外，对开关柜内部的振动检测值、烟雾检测值也作了监控，该系统可以保证开关柜的安全稳定运行，在一定程度上减轻或者避免电气事故的发生。

Description

一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力系统中开关柜内部环境控制技术领域，更进一步涉及一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统。

背景技术

开关柜是电力系统最重要的部分之一，该设备的良好运行环境是电网可靠供电的基础。但是往往在雨季，由于气候潮湿，会导致开关柜内部环境受潮。在开关柜内部受潮严重时，会使金属部件出现锈蚀情况，影响设备的使用寿命；其次湿度过大会降低设备绝缘水平，导致部分设备出现局部放电症状，影响开关柜设备的正常运行，这对电力设备的安全运行带来了很大的隐患。目前，常用的有加热型除湿器、排风型除湿器，加热型除湿器在外部温度突然降低的情况下，会导致水蒸气凝结为水珠，无法起到除湿作用；排风型除湿器在环境湿度较大时不仅不能解决凝露问题，而且还易造成尘土、污秽进入柜体，导致开关柜内部的运行环境更加恶劣。

此外，目前对于开关柜的监测主要是侧重于对电量的监测，但是对非电量的监测也是非常重要的，往往在事故发生之前，开关柜内部的环境会发生变化，包括温度、振动、甚至会出现烟雾。因此，对开关柜内部的环境监测对于预防事故的发生是非常重要的。

对于本领域技术人员来说，如何设计一种既可以解决除湿过程中遇到的凝露问题又能监测非电量的电力开关柜是目前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统，解决除湿过程中遇到的凝露问题和对非电量作监测，起到预防电气事故发生的作用。本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统，包括：

控制器、温湿度采集传感器、温度调节部件和湿度调节部件；

所述温湿度采集传感器与所述控制器电连接，用于采集所述中高压开关柜内部的温湿度信息，并将该温湿度信息传送给所述控制器；

所述控制器主要用于接收所述温湿度采集传感器传送过来的温湿度信息，并进行处理，然后向温度调节部件和湿度调节部件发出控制信号。

可选地，所述湿度调节部件为半导体制冷器，用于执行湿度信号，对所述中高压开关柜内部环境进行除湿；所述温度调节部件为电热丝，对所述中高压开关柜内部的环境温度进行加热。

可选地，所述温度调节部件和湿度调节部件分别与所述控制器电连接。

可选地，所述半导体制冷器的冷端设置有散热片；所述半导体制冷器的冷端附近设置有风扇、所述半导体制冷器的热端附近设置有风扇；所述风扇分别与所述控制器电连接。

可选地，所述散热片正下方设置有冷凝水收集器，所述冷凝水收集器与水管相连接并通至所述中高压开关柜外部。

可选地，还包括烟雾检测传感器、振动检测传感器。

所述烟雾检测传感器用于采集所述中高压开关柜内部的烟雾信息，并将该烟雾信息传送给所述控制器进行处理；所述振动检测传感器用于采集所述中高压开关柜内部的振动信息，并将该振动信息传送给所述控制器进行处理。

可选地，所述烟雾检测传感器、振动检测传感器分别与所述控制器电连接。

可选地，还包括电源摸块，用于给所述中高压开关柜环境智能监测与控制系统供电。

可选地，所述电源摸块还包括无线网络模块、以太网接口，所述无线网络模块、以太网接口用于实时与上位机连接。

可选地，所述上位机内部设置有报警器。

可选地，所述控制器为STM公司的STM32F407ZGT6。

本实用新型提供了一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统，包括控制器、温湿度采集传感器、温度调节部件、湿度调节部件、烟雾检测传感器、振动检测传感器等结构，温湿度采集传感器与控制器电连接，温湿度采集传感器采集中高压开关柜内部环境的温度和湿度信息，并将信息传送给控制器，控制器接受并处理信息；控制器上电连接着散热片、半导体制冷器、风扇；控制器将处理完的信息再以BUCK电路和半桥电路将信号传递给温度调节部件和半导体制冷器，从而开始对中高压开关柜内部进行除湿或者加热；控制器上电连接着无线网络模块和以太网接口，并用于实时与上位机连接且上位机内设置有报警器；烟雾检测传感器、振动检测传感器分别用于采集中高压开关柜内部的烟雾信息和振动信息，并将信息传递给控制器；控制器接收处理后的温湿度信息、烟雾信息、振动信息再以无线网络模块和以太网接口进行数据交互，传递至上位机，触发警报。

本实用新型与现有技术相比，有益效果在于解决了开关柜内部湿度过大的问题，并且采用温度控制，解决了当温度过低时，会出现凝露的问题，使该设备的使用场合进一步扩大，除了对开关柜内部的环境参数湿度、温度进行了监控以外，对开关柜内部的振动检测值、烟雾检测值也进行了监控，该系统可以保证开关柜的安全稳定运行，在一定程度上减轻或者避免电气事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图(一)。

图2为本实用新型的控制电路示意图(二)。

图中包括，小风扇1、散热片2、湿度调节部件3、大风扇4、冷凝水收集器5、控制器6、电源模块7、温湿度采集传感器8、烟雾检测传感器10、水管11、无线网络模块12、振动检测传感器13、温度调节部件14。

具体实施方式

下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1、图2所示，图中包括电控制器6，型号采用的是STM公司的STM32F407ZGT6，控制器6与温湿度采集传感器8、温度调节部件14、湿度调节部件、电源模块7相连接；开启电源模块7，温度传感器采集开关柜内部温度，湿度传感器采集开关柜内部湿度，然后将采集到的信号传输到控制器6，控制器在接收到信号后会对接收到的信号经过分析，然后以脉冲宽度调制方式将信号稳定传递至隔离与前级驱动电路，隔离与前级驱动电路再将信号以BUCK电路对温度调节部件14、湿度调节部件3发出控制信号，温度调节部件14、湿度调节部件执行命令，开始对开关柜内部环境进行除湿或者加热。

实施例2：

如图1、图2所示，图中包括半导体制冷器、散热片2、风扇1、风扇4、水管11，在除湿过程中，当温湿度采集传感器8采集到开关柜中的温度低于设定值时，温度调节部件中的电热丝会对开关柜进行加热；当温湿度采集传感器8采集到开关柜中的温度高于设定值时，半导体制冷器的一侧(冷端)吸收热量，使温度下降，另一侧(热端)释放热量，使温度升高；在此过程中，小风扇1的旋转可增加开关柜中湿空气与半导体制冷器与散热片2的接触面积，将湿空气反复经过冷端进行冷却，待温度降至露点温度以下时，空气中的水汽在冷端热交换器上凝结析出后接入开关柜内的水箱，排出开关柜外；在此过程中，风扇4设置在半导体制冷器的热端附近，由于半导体制冷器在一侧制冷的同时，另外一侧会发热，风扇4可以将低温空气强制引向制冷器热端，会将散发的热量带走最后经过出风口排出，完成除湿过程。

进一步地，在另一个实施例中，所述控制器6上还连接有烟雾检测传感器10、振动检测传感器13，用于采集开关柜中的烟雾信息和振动信息，当开关柜中的烟雾值和振动值大于设定值时，控制器6接收到信息后经过处理将信息传递至无线网络模块12，无线网络模块12与以太网接口连接进行数据交互后最终将信号传递至开关柜外部上位机。

进一步地，在另一个实施例中，所述中高压开关柜的上位机内部设有报警器，当上位机监测到开关柜内部环境温度值、湿度值、烟雾值、振动值后通过算法可以预测开关柜内部是否发生故障，再通知检修人员前去检查。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (8)

1.一种中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，包括控制器（6）、温湿度采集传感器（8）、温度调节部件（14）和湿度调节部件（3）；

所述温湿度采集传感器（8）与所述控制器（6）电连接，用于采集所述中高压开关柜内部的温湿度信息，并将该温湿度信息传送给所述控制器（6）；

所述控制器（6）主要用于接收所述温湿度采集传感器（8）传送过来的温湿度信息，并进行处理，然后向温度调节部件（14）和湿度调节部件（3）发出控制信号；

所述湿度调节部件（3）为半导体制冷器，用于对所述中高压开关柜内部环境进行除湿；所述温度调节部件（14）为电热丝，用于对所述中高压开关柜内部的环境温度进行加热；

所述温度调节部件（14）和湿度调节部件（3）分别与所述控制器（6）电连接；

所述半导体制冷器的冷端设置有散热片(2)；所述半导体制冷器的冷端附近设置有风扇（1）、所述半导体制冷器的热端附近设置有风扇（1）；所述风扇（1）与所述控制器（6）电连接。

2.根据权利要求1 所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，所述散热片(2)正下方设置有冷凝水收集器（5），所述冷凝水收集器（5）与水管（11）相连接并通至所述中高压开关柜外部。

3.根据权利要求 1或2 所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，还包括烟雾检测传感器（10）、振动检测传感器（13）；

所述烟雾检测传感器（10）用于采集所述中高压开关柜内部的烟雾信息，并将该烟雾信息传送给所述控制器（6）进行处理；所述振动检测传感器（13）用于采集所述中高压开关柜内部的振动信息，并将该振动信息传送给所述控制器（6）进行处理。

4.根据权利要求 3所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，所述烟雾检测传感器（10）、振动检测传感器（13）分别与所述控制器（6）电连接。

5.根据权利要求 1 所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，还包括电源摸块（7），用于给所述中高压开关柜环境智能监测与控制系统供电。

6.根据权利要求 5所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，所述电源摸块（7）还包括无线网络模块（12）、以太网接口，所述无线网络模块（12）、以太网接口用于实时与上位机连接。

7.根据权利要求 6 所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，所述上位机内部设置有报警器。

8.根据权利要求 4 所述的中高压开关柜环境智能监测与控制系统，其特征在于，所述控制器（6）为 STM 公司的 STM32F407ZGT6。

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