CN215378068U - 一种基于5g物联网的智能控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于5G物联网的智能控制柜，本实用新型通过在控制柜内部设置5G无线终端、智能断路器、智能电表、温湿度仪、PLC控制器、智能灭火器、扇热风机等功能模块进行设备智能管理，根据控制柜内部异常工况自动进行相适应的处理方式，同时还能够利用5G物联网通信自动生成设备参数报表数据传送至控制中心，中控人员、设备巡检人员、电力维护人员根据智能电控柜提供的报表数据对异常电控柜进行重点排查对象，及时维护电控柜内电气设施，实现了传统工业控制柜的自动化升级、信息化升级，加强了企业对智能控制柜的管理，为企业安全用电、安全生产提供了可靠保障。

Description

一种基于5G物联网的智能控制柜

技术领域

本实用新型属于工业控制柜，具体涉及一种基于5G物联网的智能控制柜。

背景技术

随着工厂、企业工业自动化水平的升级，控制柜的需求不对升级增加，对配电室、控制室的信息化管理更加强烈，传统的控制柜，只能通过电流表、压力表、温湿度仪对控制柜做简单的现场数据显示，无法分析出电控柜的本身的使用工况，是否电流异常、温度异常、电压波动、湿度是否异常以及扇热系统是否正常运行，因种种原因导致控制柜起火事件时常发生，引发的安全事故、生产停产、财产损失，对企业来讲都将是致命的。

传统工业控制柜温度控制都是采用单一的温湿度传感器来检测柜内工作温度，温度超过安全值后即触发报警，如申请号为CN201720879349.6的中国专利申请公开的一种改进型电控柜，但是由于控制柜内大多为电路起火，火势产生迅速，如果只是单纯采用传感器控制预警的温控方式，当发生网络延迟或者人工灭火不及时的情况，仍然会对柜体内部元器件造成烧毁的风险。

另外，控制柜监控的各类数据都只能通过现场巡检监测人工记录，这其中还伴随着人工巡检的误差、不确定因素，容易引发工作麻痹，缺乏对电控柜的精准管理。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有工业控制柜温度控制方式存在的上述不足，提供一种基于5G物联网的智能控制柜。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种基于5G物联网的智能控制柜，控制柜的柜体设有散热风机101、智能断路器102、智能灭火器103、控制器104、温湿度仪105和5G无线终端107；

所述散热风机101安装在柜体上，以第一设定温度为触发信号与温湿度仪105反馈连接；

所述智能断路器102设置在控制柜的控制电路中，以第二设定温度为触发信号与温湿度仪105反馈连接；

所述智能灭火器103安装在柜体内部，以第三设定温度为触发信号与温湿度仪105反馈连接；

所述第一设定温度小于第二设定温度且所述第二设定温度小于第三设定温度；

所述温湿度仪105与控制器104的信号输入端通信连接；所述5G无线终端 107与控制器104的信号输出端通信连接，将温湿度仪105检测到的温湿度信号实时传输至控制中心。

进一步的，本实用新型的一种基于5G物联网的智能控制柜还包括检测控制柜内控制电路的智能电表106，所述智能断路器102以设定电流为触发信号与智能电表106反馈连接。

进一步的，所述智能电表106和智能断路器102分别与控制器104的信号输入端通信连接，通过控制器104将控制柜的控制电路信息实时传输至控制中心。

进一步的，本实用新型的一种基于5G物联网的智能控制柜中，所述5G无线终端107通过网络交换机110与控制器104以及温湿度仪105实现信号转换传输。

进一步的，本实用新型的一种基于5G物联网的智能控制柜中，所述柜体 1上还设有增加信号强度的天线108。

进一步的，本实用新型的一种基于5G物联网的智能控制柜中，还包括柜体 1上设置的声光报警器109，所述声光报警器109与智能断路器102、智能灭火器103和5G无线终端107通信连接，所述声光报警器109具有至少两种声音报警或至少两种发光报警模式，分别对应不同的触发信号反馈。

进一步的，本实用新型的一种基于5G物联网的智能控制柜中，还包括除湿器1052，所述除湿器1052以设定湿度为触发信号与温湿度仪105反馈连接。

本实用新型通过在控制柜内部设置5G无线终端、智能断路器、智能电表、温湿度仪、PLC控制器、智能灭火器、扇热风机等功能模块进行设备智能管理，根据控制柜内部异常工况自动进行相适应的处理方式，同时还能够利用5G物联网通信自动生成设备参数报表数据传送至控制中心，中控人员、设备巡检人员、电力维护人员根据智能电控柜提供的报表数据对异常电控柜进行重点排查对象，及时维护电控柜内电气设施。

综上所述，本实用新型的智能电控柜实现了传统工业控制柜的自动化升级、信息化升级，加强了企业对智能控制柜的管理，为企业安全用电、安全生产提供了可靠保障。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为实施例中的一种基于5G物联网的智能控制柜外部结构示意图。

图2为实施例中的一种基于5G物联网的智能控制柜的正面透视图。

图3为实施例中的一种基于5G物联网的智能控制柜各个功能模块之间的架构图。

图中标号：1-柜体，101-散热风机，102-智能断路器，103-智能灭火器，104- 控制器，105-温湿度仪，1051-温湿度传感器，1052-除湿器，106-智能电表，1061- 互感器，107-5G无线终端，108-天线，109-声光报警器，110-网络交换机，2- 控制中心。

具体实施方式

实施例

参见图1和图2，图示中的控制柜为采用本实用新型的一种具体实时方案，具体包括柜体1、散热风机101、智能断路器102、智能灭火器103、控制器104、温湿度仪105、智能电表106、5G无线终端107、天线108、声光报警器109。本实施例旨在对本实用新型进行说明，柜体1内部还设置有对应工业应用的电路以及各个电路模块，这些部分为控制柜对应的成熟技术，不属于本实施例需要说明的对象，本实施例在此不做赘述。

以下结合图3详细说明本实施例的具体智能控制方案。

首先，本实施例通过散热风机101、智能断路器102、智能灭火器103、控制器104、温湿度仪105和5G无线终端107对控制柜内部进行异常温度工况下的智能处置。

具体的，本实施例在柜体1上设置温湿度仪105，本实施例的温湿度仪105 的型号为HZNR-ZWS-11B，温湿度仪105通过设置在柜体1内部的温湿度传感器1051检测柜体1内部的工作温度和湿度，并且将温度和湿度进行显示。

柜体1上安装设置至少一组散热风机101，散热风机101用于将柜体1内部的热空气抽到柜体外部，带走柜体内部电路模块工作产生的热量，本实施例的散热风机101的型号为150FZY2-D，散热风机101以第一设定温度为触发信号与温湿度仪105反馈连接，第一设定温度的设定范围接近室温即可，当控制柜开启工作柜内温度升温，自动开启散热风机101对柜体内部进行散热降温；

智能断路器102设置在控制柜内电路模块的控制电路中，对控制柜内的控制电路起到断电保险的作用。本实施例的智能断路器102的型号为D1K3P125，智能断路器内部设置控制单元，以第二设定温度为触发信号与温湿度仪105反馈连接，第二设定温度要大于第一设定温度，即在散热风机101开启的情况下，温湿度仪105仍然检测到控制柜内的温度持续上升到第二设定温度，此时，智能断路器102的控制单元控制控制柜的电路断电，保证电路模块过载烧毁。温湿度仪105采用单独供电，不共用柜体内部控制电路，在智能断路器102对控制柜内电路断电后仍能够正常工作。

智能灭火器103安装在柜体内部顶端，本实施例的智能灭火器103的型号为QRR0.06GW/S-JF，以第三设定温度为触发信号与温湿度仪105反馈连接，第三设定温度又要大于第二设定温度，当控制柜断电后，温湿度仪105仍然检测柜内温度仍然快速上升到第三设定温度，这就说明柜内已经发生燃烧，此时触发智能灭火器103向柜内喷射灭火材料，包覆在柜体内部模块上隔绝氧气，扑灭燃烧明火，避免火势蔓延，减小损失。智能灭火器103采用独立电源，即使在控制柜断电的情况下仍能够正常工作。

控制柜的柜体1内部还设有除湿器1052，在控制柜工作过程中，温湿度仪 105还通过温湿度传感器1051检测柜体内部湿度，所述除湿器1052以设定湿度为触发信号与温湿度仪105反馈连接，当温湿度仪105检测柜内湿度达到设定湿度后，反馈启动除湿器1052，对控制柜柜内进行除湿。

本实施例的控制柜柜体1上还设置有声光报警器109，所述声光报警器109 与智能断路器102、智能灭火器103和5G无线终端107通信连接，所述声光报警器109具有至少两种声音报警或至少两种发光报警模式，例如绿灯、黄灯或红灯三种闪灯模式，当散热风机101触发后，启动绿灯闪灯，当智能断路器102 被触发，启动黄灯闪灯并发出声音报警，当智能灭火器103触发后，启动红灯闪烁并发出声音报警，通过声光报警器109对不同的触发信号反馈，以便提示巡检人员能够直观了解智能柜的工作状态以及及时发现异常并处理。

本实施例的控制器104采用型号为PM683的PLC控制器，5G无线终端107 的型号为GRM502-NY，温湿度仪105与控制器104的信号输入端通信连接，所述5G无线终端107与控制器104的信号输出端通信连接，具体的，5G无线终端107通过网络交换机110与控制器104以及温湿度仪105实现信号转换传输，将温湿度仪105检测到的温湿度信号通过设定系统程序制成报表实时传输至控制中心2，也可以将温度异常导致的报警信号及时传输至控制中心2，便于远程监控人员及时调度。所述柜体1上还设有增加5G无线终端107信号强度的天线108。

另外，本实施例在控制柜的柜体1上还设置有智能电表106，智能电表106 通过检测电路安装在控制柜的电路中，并通过互感器1061从检测的电路中取电，实时监测控制柜电路的电压/电流，智能断路器102以设定电流为触发信号与智能电表106反馈连接，在检测控制柜电路的过程中，当检测到控制柜内电路过载电流异常增大并超过设定的安全电流时，触发智能断路器102将控制柜主电路切断，同时触发智能断路器102后反馈到声光报警器发出报警信号。同时，所述智能电表106和智能断路器102分别与控制器104的信号输入端通信连接，智能电表106将控制柜的控制柜主电路信息通过系统程序制成报表实时传输到控制中心存档，同时通过与智能断路器102一同将监测到的异常电路信号反馈到控制中心2。

综上所述，本实施例将智能电表106、智能断路器102、温湿度仪105、控制器104、扇热风机101、智能灭火器103的实时数据采集并通过5G无线终端 107传输至控制中心2的数据平台，同时存档记录历史数据。

当控制柜内温度出现升温、自动开启扇热风机101，当升温持续，控制柜发出声光报警，此时智能电表106自动监测分析控制柜电路电流，当监测电流异常，自动切断智能断路器102，切断控制柜电源，数据信息、以及报警信息、执行动作都能够远传至控制中心2的服务器记录存档，同时将报警信息通过5G无线终端107推送至电力巡检人员。

即使存在控制柜内部不是因为电流异常的持续升温到第二温度区间，同样可以通过温湿度仪105的检测触发智能断路器102切断电路电源并报警进行报修，若当控制柜内温度异常已经引发自动断电后，控制柜内温度还在持续上升以至引发明火，此时温湿度仪105检测到柜内温度超过160℃时，达到第三设定温度，反馈触发智能灭火器103启动，智能灭火器103在电控柜电源切断的情况下也不影响自身工作，智能灭火器103对控制柜内的电气元件喷射灭火材料，附在电气元件上面，隔绝氧气，扑灭明火，保证柜体内部的电气元件不会被火势蔓延造成损坏，启动智能灭火器103的同时通过5G无线终端107将报警及诊断信息发送控制中心及电力维护人员。

本实施例旨在通过上述各个模块的组合集成实现5G物联网面的工业控制柜智能控制，其中的各个模块均采用现有成熟模块产品，关于各个模块之间的电路连接以及信号传输技术均属于成熟产品的配套技术，本实施例在此不进行赘述。

上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：控制柜的柜体设有散热风机(101)、智能断路器(102)、智能灭火器(103)、控制器(104)、温湿度仪(105)和5G无线终端(107)；

所述散热风机(101)安装在柜体上，以第一设定温度为触发信号与温湿度仪(105)反馈连接；

所述智能断路器(102)设置在控制柜的控制电路中，以第二设定温度为触发信号与温湿度仪(105)反馈连接；

所述智能灭火器(103)安装在柜体内部，以第三设定温度为触发信号与温湿度仪(105)反馈连接；

所述第一设定温度小于第二设定温度且所述第二设定温度小于第三设定温度；

所述温湿度仪(105)与控制器(104)的信号输入端通信连接，所述5G无线终端(107)与控制器(104)的信号输出端通信连接，将温湿度仪(105)检测到的温湿度信号实时传输至控制中心。

2.根据权利要求1所述的一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：还包括检测控制柜内控制电路的智能电表(106)，所述智能断路器(102)以设定电流为触发信号与智能电表(106)反馈连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：所述智能电表(106)和智能断路器(102)分别与控制器(104)的信号输入端通信连接，通过控制器(104)将控制柜的控制电路信息实时传输至控制中心。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：所述5G无线终端(107)通过网络交换机(110)与控制器(104)以及温湿度仪(105)实现信号转换传输。

5.根据权利要求4所述的一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：所述柜体(1)上还设有增加信号强度的天线(108)。

6.根据权利要求1所述的一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：还包括柜体(1)上设置的声光报警器(109)，所述声光报警器(109)与智能断路器(102)、智能灭火器(103)和5G无线终端(107)通信连接，所述声光报警器(109)具有至少两种声音报警或至少两种发光报警模式，分别对应不同的触发信号反馈。

7.根据权利要求1所述的一种基于5G物联网的智能控制柜，其特征在于：还包括除湿器(1052)，所述除湿器(1052)以设定湿度为触发信号与温湿度仪(105)反馈连接。

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