CN214896354U - 一种电气柜温湿度智能测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计一种电气柜温湿度智能测控装置，包括测控装置主体、加热器、温湿度传感器、进风口和出风口，所述测控装置主体包括箱体，箱体的顶面设置有进风口，所述箱体的侧面设置有出风口；箱体侧面安装有温湿度传感器、智能控制板卡和位于智能控制板卡下面的按键；智能控制板卡表面设置有用来显示温湿度的显示单元；箱体内内出风口处设置有冷凝除湿模块，冷凝除湿模块的一侧固定设置有风扇；箱体的底部安装有用来排水的水漏；水漏活动连接有集水管，且集水管的另一端设置在电气箱外部；测控装置主体电连接有加热器。本实用新型可将箱内温湿度控制在合理水平，有效解决箱内凝露、湿度大、温度波动大的问题,为电气设备安全稳定运行提供保障。

Description

一种电气柜温湿度智能测控装置

技术领域

本实用新型电气箱内温湿度调控装置技术领域，具体涉及一种电气柜温湿度智能测控装置。

背景技术

电气箱内环境温度过高或者过低，会触发设备高温或者低温保护，影响设备工作。电气箱内环境湿度较大，环境温差变化大是造成电气箱或者工业储物箱湿度大的主要原因。高湿环境对设备的危害主要体现在两个方面：1.降低电气设备的绝缘电阻，设备的泄露电流大大增加，极易产生绝缘击穿、短路以及高压放电闪烁的现象，造成安全事故。2.腐蚀机构内的金属部件，影响端子导电性，降低机构的使用寿命，甚至因锈蚀而造成机构卡涩，设备或者元器件失效。保持电气箱内温湿度环境稳定，能够有效降低设备故障率，延长设备寿命，为电气设备安全运行提供保障。

发明内容

本实用新型为解决上述问题采取了如下技术方案：一种电气柜温湿度智能测控装置，包括测控装置主体、加热器、温湿度传感器、进风口和出风口，所述测控装置主体包括箱体，所述箱体的顶面设置有进风口，所述箱体的侧面设置有出风口；

所述箱体侧面安装有温湿度传感器、智能控制板卡和位于智能控制板卡下面的按键；所述智能控制板卡表面设置有用来显示温湿度的显示单元；所述箱体内内出风口处设置有冷凝除湿模块，所述冷凝除湿模块的一侧固定设置有风扇；所述箱体的底部安装有用来排水的水漏；所述水漏活动连接有集水管，且集水管的另一端设置在电气箱外部；所述测控装置主体电连接有控制电气箱内温湿度的加热器；所述智能控制板卡连接并控制有温湿度传感器、设置按键、显示单元、风扇、电源模块和集控后台。

优选的，所述测控装置主体包括有设置在其内部的电源模块和集控后台。

优选的，测控装置主体通过导轨、磁铁和导条任意一种方式固定于电气箱体内部。

优选的，集水管内部设置有防止昆虫爬入的防虫网。

本实用新型的积极有益效果：通过加热器和冷凝型除湿模块解决了温度波动大的问题，并且凝型除湿模块将箱内湿度控制在合理水平，防止凝露现象产生；可将箱内温湿度控制在合理水平，有效解决箱内凝露、湿度大、温度波动大的问题。

附图说明

图1为一种电气柜温湿度智能测控装置的整体结构图。

图2为图的电气原理框图。

图3为图1的控制流程图。

图4为图1的算法示意图。

图5为图1的顶部结构图。

图6为图1的风扇结构图。

图中1.测控装置主体，2.集水管，3.智能控制板卡，4.显示单元，5.设置按键，6.出风口，7.水漏，8.温湿度传感器，9.箱体，10.风扇，11.进风口，12.加热器。

具体实施方式

下面结合一些具体实施例对本实用新型进一步说明。

一种电气柜温湿度智能测控装置，包括测控装置主体1、加热器12、温湿度传感器8、进风口11和出风口6，所述测控装置主体1包括箱体9，所述箱体9的顶面设置有进风口11，所述箱体9的侧面设置有出风口6；

所述箱体9侧面安装有温湿度传感器8、智能控制板卡3和位于智能控制板卡3下面的按键5；所述智能控制板卡3表面设置有用来显示温湿度的显示单元4；所述箱体内9内出风口6处设置有冷凝除湿模块，所述冷凝除湿模块的一侧固定设置有风扇10；所述箱体9的底部安装有用来排水的水漏7；所述水漏7活动连接有集水管2，且集水管2的另一端设置在电气箱外部；所述测控装置主体1电连接有控制电气箱内温湿度的加热器12；所述智能控制板卡3连接并控制有温湿度传感器8、设置按键5、显示单元4、风扇10、电源模块和集控后台。

所述测控装置主体1包括有设置在其内部的电源模块和集控后台；测控装置主体1通过导轨、磁铁和导条任意一种方式固定于电气箱体内部；集水管2内部设置有防止昆虫爬入的防虫网。

图2，该图是电气原理框图，核心控制硬件为智能控制板卡。系统支持交直流供电方式，智能除湿装置内均配有电源变换模块为板卡供电。智能控制板卡集成有温湿度传感器用于实时监测电气柜环境温湿度，并根据设定值或者集控后台命令启停冷凝除湿模块或者加热器，有效解决柜内凝露、湿度大、温度波动大的问题。

散热风扇固定于冷凝除湿模块热片上，主要作用有二，一是控制温差实现柜内空气在冷凝器上凝结，二是充分搅匀柜内空气，实现柜内温湿度的精确测量以及柜内潮湿空气的充分冷凝。温湿度传感器要选择通风口上风向安装，以保证测量数据的准确性。显示部分可以采用LED数码管或者液晶显示，用于显示柜内温湿度、设备运行状态及其他关键参数或者信息。设置部分用于手动设置温湿度控制阈值、设备地址等，辅助实现智能温湿度测控。

图3，该图是本实用新型的控制流程图。

（1）温湿度智能控制方法是在控制芯片(本发明中使用的是ARM系列MCU，但不局限于MCU)定时中断服务程序中实现的。

（2）通过判断后台控制程序是否强制启动除湿或者强制停止除湿，如果有相关强制控制命令则响应命令。如果没有强制命令，则判断是否具备除湿的客观条件，当柜内环境湿度小于停止除湿阈值RH1时，停止除湿模块并停止风扇；当柜内环境湿度大于启动除湿阈值RH2时，启动除湿模块并启动风扇。

（3）柜内环境湿度小于停止除湿阈值RH1时，每隔10min风扇自动运行1min，一方面增加了柜内空气的对流，保证柜内温湿度采样的准确性，另一方面降低了系统损耗，增加了风扇的使用寿命。

（4）通过判断后台控制程序是否强制启动加热或者强制停止加热，如果有相关强制控制命令则响应命令。如果没有强制命令，则判断是否具备加热的客观条件，根据模型参考自适应方法去构造环境温湿度相对关系模型，由给定相对湿度计算出加热启动临界值T。当柜内环境温度大于停止加热阈值T时，停止加热器；当柜内环境温度小于启动加热阈值T时，启动加热器。通过此种温湿度智能控制算法，能够短时间内迅速降低柜内环境相对湿度且不影响柜内设备运行

（5）文中所涉及的湿度为相对湿度。

图4，该图是本实用新型模型参考自适应方法算法图。

智能温湿度控制方案温度和相对湿度模型参考自适应控制的理论依据如下，

空气含湿量d=0.622*RH*Ps/(P-RH*Ps)，水的饱和蒸汽压力由半经验公式Antoineequation计算 lg(Ps/133.3)=A-B/(t+C)。式中，RH为空气相对湿度（%），Ps为水蒸气的饱和蒸汽压力（Pa），P为干空气压力（Pa），t为温度（℃），A、B、C分别取常数8.07131、1730.63、233.426。联立两个公式便可以获得相对湿度和温度之间的直接关系lg（d*P/(133.3*RH*(d+0.622))）= A-B/(t+C)，为协调控制情况下相对湿度的控制提供理论指导。

参考温湿度控制方案图3。

首先从流程图可以知道，此实施例中用的温度控制方案是服务于相对湿度控制这个核心的，即首先通过相对湿度值来决定是否启动除湿；

其次在启动除湿的情况下，进行温度的辅助控制，在不超过最高温度设定的情况下，温度控制应按照“相对湿度和温度之间的直接关系”服务于相对湿度控制。

附图4中的d值是由lg（d*P/(133.3*RH*(d+0.622))）= A-B/(t+C)公式代入装置温湿度传感器测量所得实际的相对湿度RH以及温度t获得。进一步的有了实际空气含湿量d以后，可以重新借助此公式获取计算温度T值对应的相对湿度RH值。

附图3中的T值是由lg（d*P/(133.3*RH*(d+0.622))）= A-B/(t+C)公式通过自适应算法确定的最优参数，小于设备最大耐受温度Tmax。自适应算法是通过构造二阶传递函数(因RH和T之间复杂的高阶系统关系，使用二阶系统建立自适应模型是比较有效和常用的方法，二阶系统算法中PI参数需要在样机试验中不断优化并最终定型)，使得相对湿度理论值和实际值误差△RH值为0来实现最佳温度控制的。当实测环境温度t＜T值时，启动加热器，实现温度辅助控制。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种电气柜温湿度智能测控装置，包括测控装置主体（1）、加热器（12）、温湿度传感器（8）、进风口（11）和出风口（6），其特征在于，所述测控装置主体（1）包括箱体（9），所述箱体（9）的顶面设置有进风口（11），所述箱体（9）的侧面设置有出风口（6）；

所述箱体（9）侧面安装有温湿度传感器（8）、智能控制板卡（3）和位于智能控制板卡（3）下面的按键（5）；所述智能控制板卡（3）表面设置有用来显示温湿度的显示单元（4）；所述箱体内（9）内出风口（6）处设置有冷凝除湿模块，所述冷凝除湿模块的一侧固定设置有风扇（10）；所述箱体（9）的底部安装有用来排水的水漏（7）；所述水漏（7）活动连接有集水管（2），且集水管（2）的另一端设置在电气箱外部；所述测控装置主体（1）电连接有控制电气箱内温湿度的加热器（12）；所述智能控制板卡（3）连接并控制有温湿度传感器（8）、设置按键（5）、显示单元（4）、风扇（10）、电源模块和集控后台。

2.根据权利要求1所述的一种电气柜温湿度智能测控装置，其特征在于，所述测控装置主体（1）包括有设置在其内部的电源模块和集控后台。

3.根据权利要求1所述的一种电气柜温湿度智能测控装置，其特征在于，测控装置主体（1）通过导轨、磁铁和导条任意一种方式固定于电气箱体内部。

4.根据权利要求1所述的一种电气柜温湿度智能测控装置，其特征在于，集水管（2）内部设置有防止昆虫爬入的防虫网。

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