本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種檢測(cè)濕度的自動(dòng)電氣裝置和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

注油式電氣設(shè)備(主要包括注油式電氣設(shè)備，如電力變壓器、配電變壓器、有載調(diào)壓開關(guān)、電容器、電抗器等)是采用絕緣油作為絕緣材料的電氣設(shè)備，其殼體中充滿了絕緣油。為了避免絕緣油的熱脹冷縮對(duì)設(shè)備外殼造成的損壞，這些設(shè)備頂部一般安裝一個(gè)不完全注滿油的儲(chǔ)油柜，儲(chǔ)油柜通過管路和外界空氣接通，使設(shè)備隨著絕緣油的熱脹冷縮產(chǎn)生呼吸。

為了避免空氣中的水分進(jìn)入絕緣油影響其絕緣性能，常在空氣管路的末端加一個(gè)填充了上色硅膠的除濕裝置，其硅膠燥時(shí)呈藍(lán)色，潮濕時(shí)呈粉紅色。當(dāng)維護(hù)人員目測(cè)到硅膠變色時(shí)，即對(duì)硅膠進(jìn)行更換以保證除濕裝置正常工作。但這種方式存在一些弊端：此種方法對(duì)空氣管路中的空氣濕度只有感性的認(rèn)識(shí)，沒有定量的分析數(shù)據(jù)供參考；檢測(cè)過程中依賴于人工監(jiān)視除濕裝置硅膠變色情況，沒有自動(dòng)報(bào)警/提示的手段；其也無法對(duì)空氣管路中的空氣濕度進(jìn)行實(shí)施監(jiān)控。

上述缺陷，值得解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種檢測(cè)濕度的自動(dòng)電氣裝置和控制系統(tǒng)，用于檢測(cè)注油式電氣設(shè)備呼吸通道中的空氣濕度，并在濕度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，給出告警信號(hào)，提示維護(hù)人員更換除濕劑。

本實(shí)用新型技術(shù)方案如下所述：

一種檢測(cè)濕度的自動(dòng)電氣裝置，其特征在于，包括空氣通道套件、智能控制器、溫濕度傳感器、上固定法蘭以及下固定法蘭，所述空氣通道套件為中部設(shè)有縱向貫通空氣通道的柱體結(jié)構(gòu)，其上下兩端分別與所述上固定法蘭和所述下固定法蘭連接，所述上固定法蘭與與充油式電氣設(shè)備的空氣管路連接，所述下固定法蘭與吸濕裝置連接，所述溫濕度傳感器設(shè)于所述空氣通道套件側(cè)壁，并且所述溫濕度傳感器與所述智能控制器電連接，所述智能控制器設(shè)于所述空氣通道套件的外側(cè)，并且所述智能控制器與監(jiān)控中心連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述智能控制器上設(shè)有顯示裝置。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述顯示裝置為L(zhǎng)CD液晶顯示器。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述空氣通道套件上下兩端分別通過螺旋結(jié)構(gòu)與所述上固定法蘭和所述下固定法蘭連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述智能控制器通過鉚接和膠粘固定在所述空氣通道套件的外側(cè)。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述智能控制器上設(shè)有LED指示燈，所述LED指示燈指示所述自動(dòng)電氣裝置的運(yùn)行狀態(tài)。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，還包括環(huán)境溫濕度傳感器，所述環(huán)境溫濕度傳感器設(shè)于所述智能控制器的外殼上，其與所述智能控制器電連接。

一種檢測(cè)濕度的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括CPU和可編程邏輯器件CPLD，所述CPU通過內(nèi)部Local bus總線與所述可編程邏輯器件CPLD連接，所述可編程邏輯器件CPLD分別連接溫濕度傳感器和繼電器輸出，所述CPU通過內(nèi)部的內(nèi)存控制器與SDRAM連接，所述CPU通過內(nèi)部的數(shù)字電源與外部電源連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述CPU還通過所述Local bus總線與以太網(wǎng)控制器連接，所述以太網(wǎng)控制器通過RJ45與以太網(wǎng)通訊實(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其特征在于，所述CPU分別通過內(nèi)部FLASH控制器、UART控制器、USB控制器以及12C控制器與外部的Flash、調(diào)試串口和RS485、USB接口以及環(huán)境溫濕度傳感器連接。

根據(jù)上述方案的本實(shí)用新型，其有益效果在于，本實(shí)用新型可以提高變壓器的智能化水平，降低變壓器在生命周期內(nèi)的整體維護(hù)費(fèi)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)吸濕器的精益化管理；

本實(shí)用新型減少因吸濕器維護(hù)不及時(shí)帶來的注油式電氣設(shè)備絕緣老化，避免空氣中的潮濕空氣進(jìn)入變壓器，有效的保護(hù)電氣設(shè)備。

本實(shí)用新型對(duì)空氣管路中的濕度實(shí)現(xiàn)有效的實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于管理人員更好的了解設(shè)備運(yùn)行狀況，為設(shè)備的維護(hù)、大修提供輔助的數(shù)據(jù)的支持。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型安裝位置的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型自動(dòng)電氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型自動(dòng)電氣裝置的結(jié)構(gòu)爆炸圖。

圖4為本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖中，10、智能控制器；21、溫濕度傳感器；22、環(huán)境溫濕度傳感器；31、下固定法蘭；32、上固定法蘭；40、空氣通道套件；50、空氣通道；61、潮濕空氣；62、干燥空氣；71、吸濕裝置；72、充油式電氣設(shè)備；721、空氣；722、絕緣油。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述：

如圖1-3所示，一種檢測(cè)濕度的自動(dòng)電氣裝置，包括空氣通道套件40、智能控制器10、溫濕度傳感器21、環(huán)境溫濕度傳感器22、上固定法蘭32以及下固定法蘭31。

空氣通道套件40為中部設(shè)有縱向貫通空氣通道50的柱體結(jié)構(gòu)，其上下兩端分別通過螺旋結(jié)構(gòu)與上固定法蘭32和下固定法蘭31連接。

上固定法蘭32與充油式電氣設(shè)備72的空氣管路連接，下固定法蘭31與吸濕裝置71連接。吸濕裝置71的潮濕空氣61通過自動(dòng)電氣裝置后濕氣被吸走形成干燥空氣62進(jìn)入充油式電氣設(shè)備72，在充油式電氣設(shè)備72中形成空氣721和絕緣油722分離的狀態(tài)。

溫濕度傳感器21設(shè)于空氣通道套件40側(cè)壁，并且溫濕度傳感器21與智能控制器10電連接，用于測(cè)量空氣通道50中的濕度和溫度，并將測(cè)得的空氣通道50中溫度和濕度數(shù)據(jù)傳送給智能控制器10的模擬量輸入電路；環(huán)境溫濕度傳感器22設(shè)于智能控制器10的外殼上，其與智能控制器10電連接，用于檢測(cè)環(huán)境的溫度和濕度，并將測(cè)得的環(huán)境溫度和濕度數(shù)據(jù)傳送給智能控制器10的模擬量輸入電路，提供給運(yùn)行維護(hù)人員作為參考值，以對(duì)比空氣管路內(nèi)和環(huán)境的溫濕度。這使得本實(shí)用新型具有外部環(huán)境溫度、濕度數(shù)據(jù)的檢測(cè)功能。

智能控制器10通過鉚接和膠粘固定在空氣通道套件40的外側(cè)，并且智能控制器10與監(jiān)控中心連接。智能控制器10內(nèi)置有CPU核心板、測(cè)控板、電源模塊、LCD顯示模塊、通訊模塊、LED指示燈以及相關(guān)的外圍電路。當(dāng)智能控制器10測(cè)得空氣通道50中的溫濕度數(shù)據(jù)超過預(yù)先的設(shè)定值時(shí)，智能控制器10驅(qū)動(dòng)LED發(fā)出告警信號(hào)，并同時(shí)以硬接點(diǎn)及通訊兩種方式輸出告警信號(hào)到監(jiān)控中心，提醒運(yùn)行維護(hù)人員更換吸濕裝置中的硅膠。

智能控制器10上的彩色LCD顯示裝置及LED燈光指示，便于運(yùn)行人員查看設(shè)備運(yùn)行狀況，LCD液晶顯示器以顯示空氣通道內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，及外部環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)，LED指示燈以指示裝置的運(yùn)行、故障、告警、通訊等狀態(tài)；該電源模塊采用100-400V寬范圍開關(guān)電源，可輸入交直流電源；該通訊模塊采用了防浪涌保護(hù)電路；智能控制器10可以以太網(wǎng)、RS485、無線網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)連接方式，支持Modbus，IEC61850等多種通訊規(guī)約。

如圖4所示，一種檢測(cè)濕度的控制系統(tǒng)，包括CPU和可編程邏輯器件CPLD，CPU通過內(nèi)部Local bus總線與可編程邏輯器件CPLD連接，可編程邏輯器件CPLD分別連接溫濕度傳感器和繼電器，整體可靠性高，安全性好。

本實(shí)用新型整體架構(gòu)設(shè)計(jì)采用低功耗的ARM9+嵌入式Linux操作系統(tǒng)。支持以太網(wǎng)通訊，RS485通訊，和未來系統(tǒng)功能擴(kuò)展。

CPU為ARM9處理器，其主頻400MHz，核心為ARM920T。

CPU通過內(nèi)部的內(nèi)存控制器與SDRAM連接，SDRAM為64MB內(nèi)存。

CPU通過內(nèi)部的數(shù)字電源與外部電源連接，系統(tǒng)外部電源采用220V交直流供電系統(tǒng)，內(nèi)部硬件按照EMC 4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。

CPU通過內(nèi)部的FLASH控制器與外部的Nor Flash和Nand Flash連接。系統(tǒng)配置8MB Nor Flash，用于存儲(chǔ)Bootloader，Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核，和文件系統(tǒng)等。運(yùn)行時(shí)只讀，保證系統(tǒng)運(yùn)行永不崩潰。

系統(tǒng)同時(shí)配置有128MB Nand Flash，運(yùn)行時(shí)可讀寫，用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)。

CPU通過內(nèi)部的UART控制器與外部的調(diào)試串口和RS485連接，CPU通過內(nèi)部的USB控制器與外部的USB接口連接。

CPU通過內(nèi)部的12C控制器與外部的外界傳感器連接，可外接多種傳感器，便于系統(tǒng)升級(jí)和功能擴(kuò)展。系統(tǒng)內(nèi)部配置有掉電可保持的RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘，保證系統(tǒng)時(shí)鐘10年以上長(zhǎng)期運(yùn)行不會(huì)丟失。

CPU通過Local bus總線與以太網(wǎng)控制器連接，以太網(wǎng)控制器通過RJ45與以太網(wǎng)通訊。

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)注油式電氣設(shè)備呼吸通道的空氣濕度檢測(cè)及給予警示信號(hào)的原理為：

本實(shí)用新型安裝在充油式電氣設(shè)備72的呼吸管路和吸濕裝置71之間(圖1)，本實(shí)用新型的中空的空氣通道套件40，以保證注油式電氣設(shè)備的正常呼吸。在空氣通道套件40的內(nèi)壁上，封裝一個(gè)溫濕度傳感器21，以測(cè)量進(jìn)/出注油式電氣設(shè)備的空氣濕度及溫度。測(cè)量值以模擬信號(hào)的形式，通過電纜傳遞到智能控制器中。因此智能控制器10通過運(yùn)算可以獲得管路中空氣的溫濕度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。工作人員可以預(yù)先在裝置中設(shè)定一個(gè)濕度的預(yù)設(shè)值作為判斷濕度是否超標(biāo)的依據(jù)。當(dāng)智能控制器10測(cè)得額濕度數(shù)據(jù)大于預(yù)設(shè)值，裝置就自動(dòng)給出告警信號(hào)，提醒工作人員濕度超標(biāo)，需要更換除濕器中的硅膠。本實(shí)用新型上設(shè)置的環(huán)境溫濕度傳感器22的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也可以通過電纜傳輸給智能控制器，這組數(shù)據(jù)僅作為參考值。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)裝置具有外部環(huán)境溫度、濕度數(shù)據(jù)的檢測(cè)功能；

2)智能控制器10上設(shè)有LCD液晶顯示器以顯示空氣通道50內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù)，及外部環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)。

3)智能控制器10上具有LED指示燈，以指示裝置的運(yùn)行、故障、告警、通訊等狀態(tài)；

4)智能控制器10可以以空接點(diǎn)形式輸出繼電器信號(hào)；

5)本實(shí)用新型具有交流及直流100-250V寬范圍電源輸入；

6)本實(shí)用新型具有以太網(wǎng)、RS485、無線網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)連接方式，支持Modbus，IEC61850等多種通訊規(guī)約。

7)控制系統(tǒng)硬件包括CPU、可編程邏輯器件CPLD、以太網(wǎng)控制器、存儲(chǔ)器、電源模塊。CPU通過內(nèi)部Local bus總線與可編程邏輯器件CPLD連接，可編程邏輯器件CPLD分別連接溫濕度傳感器和繼電器，整體可靠性高，安全性好。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型專利進(jìn)行了示例性的描述，顯然本實(shí)用新型專利的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實(shí)用新型專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。