一種控制柜溫濕度控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力設(shè)備安全運行輔助設(shè)備領(lǐng)域，具體的說，涉及一種控制柜溫濕度控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國家電網(wǎng)正在進行大規(guī)模的技術(shù)升級，需要把大批舊式的電力控制柜更換為新型的智能控制柜，為了規(guī)范新型的智能控制柜，國家電網(wǎng)制定了《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準Q/GDff XXX-2009智能變電站智能組件技術(shù)規(guī)范之六智能控制柜(箱)》，用于規(guī)范智能變電站的組建，其中對于智能控制柜的溫度和濕度控制提出了明確要求。如果智能控制柜內(nèi)的設(shè)備長時間工作在高溫高濕度的環(huán)境下工作，會降低元器件的的性能及壽命，進而導(dǎo)致裝置故障，降低整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性甚至造成重大安全事故。智能機柜作為電力系統(tǒng)設(shè)備的主要載體，對安全性與可靠性要求比較高，因此，必須采用溫濕度控制裝置控制機柜內(nèi)部的溫濕度，給設(shè)備提供良好的運行環(huán)境。
[0003]由于智能機柜內(nèi)部有很多電力設(shè)備裝置，電磁環(huán)境非常惡劣，而目前市場上的溫濕度控制裝置控制核心基本上都采用單片機，抗干擾能力較弱，會經(jīng)常誤采集、誤動作、重啟等問題，不能很好的進行溫濕度的控制。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型針對上述問題提出的一種控制柜溫濕度控制裝置，是基于FPGA芯片，相較于單片機抗干擾能力更強，可以有效避免溫濕度控制器的誤采集、誤動作、重啟。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的一種控制柜溫濕度控制裝置，包括:FPGA芯片，人機接口單元，溫濕度傳感器，除濕裝置，散熱裝置，所述人機接口單元，溫濕度傳感器，除濕裝置，散熱裝置分別與FPGA芯片連接。
[0006]進一步的，所述FPGA芯片為MAX10芯片。
[0007]進一步的，所述除濕裝置為加熱器。
[0008]進一步的，所述加熱器為法蘭式加熱管，在耐高溫不銹鋼無縫管內(nèi)均勻地分布高溫電阻絲，在空隙部分致密地填入結(jié)晶氧化鎂粉。
[0009]進一步的，人機接口通過UART接口和FPGA芯片相連。
[0010]進一步的，所述散熱裝置為風(fēng)扇裝置或者熱管散熱裝置或者半導(dǎo)體致冷片散熱裝置或者壓縮機制冷散熱裝置或者熱管散熱裝置或者水冷散熱裝置。
[0011]進一步的，還包括后臺監(jiān)控系統(tǒng)，所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)與溫濕度控制裝置連接。
[0012]進一步的，所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485接口與FPGA芯片相連。
[0013]進一步的，還包括異常告警裝置，所述異常告警裝置與FPGA芯片相連。
[0014]進一步的，還包括失電告警裝置，所述失電告警裝置與FPGA芯片相連。
[0015]有益效果:
[0016]本申請的技術(shù)方案采用FPGA芯片，優(yōu)選的采用MAX10芯片作為控制芯片，相較于單片機抗干擾能力更強，可以有效避免溫濕度控制器的誤采集、誤動作、重啟。
[0017]通過人機接口設(shè)定監(jiān)控的參數(shù)，采用加熱器控制濕度，冷卻裝置控制溫度，可以實現(xiàn)溫濕度的自動控制。
[0018]通過后臺監(jiān)控系統(tǒng)，可將采集到機柜局部環(huán)境的溫濕度的實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)后臺監(jiān)控。
[0019]異常告警裝置，失電告警裝置則可以在異常情況時通知工作人員，以便及時處理。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:1MAX10芯片、2溫濕度傳感器、3人機接口、4異常告警、5失電告警、6加熱驅(qū)動、7加熱器、8風(fēng)扇驅(qū)動、9風(fēng)扇、10RS485通訊或模擬量、11后臺監(jiān)控系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0023]實施例
[0024]圖1所示為本實用新型實施例。
[0025]本實用新型提出一種溫濕度控制裝置，本裝置根據(jù)電力設(shè)備柜體的控溫、除濕要求，通過人機接口單元設(shè)定控溫、控濕范圍，通過溫濕度傳感器采集局部環(huán)境溫濕度，由FPGA芯片MAX10芯片1將數(shù)據(jù)智能化判斷處理后開啟或關(guān)閉加熱器7和風(fēng)扇9，從而保證電力設(shè)備柜體內(nèi)的設(shè)備在嚴冬、酷熱、陰雨季節(jié)等復(fù)雜氣候環(huán)境中能夠安全穩(wěn)定的運行，同時通過通訊接口將數(shù)據(jù)傳送至后臺，通過數(shù)據(jù)管理軟件實時監(jiān)控電力控制柜柜體內(nèi)的局部環(huán)境參數(shù)。
[0026]圖1中的人機接口功能是由一個人機接口單元3承擔，人機接口單元3通過UART(通用異步收發(fā)傳輸器 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口和MAX10芯片1相連，設(shè)定控溫、控濕范圍。MAX10芯片1將用戶需要重點關(guān)注的信息提取出來，如目前溫度，濕度，設(shè)定的溫度，濕度等，通過UART接口傳送給人機接口單元，人機接口單元3用這些信息去點亮指示燈，或者把信息在液晶上顯示出來。
[0027]圖1中的溫濕度傳感器2為DHT11傳感器，MAX10芯片通過DHT11傳感器實時采集機柜內(nèi)部環(huán)境溫濕度。MAX10芯片1和DHT11芯片之間采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時間4ms左右，MAX10芯片1發(fā)送一次開始信號后，DHT11芯片從低功耗模式切換到告訴模式，等待開始信號結(jié)束后，DHT11芯片發(fā)送響應(yīng)信號，觸發(fā)一次信號采集，采集完后并送出采集數(shù)據(jù)，MAX10芯片1可選擇讀取部分數(shù)據(jù)。在此種模式下，DHT11芯片收到MAX10芯片發(fā)送的開始信號，觸發(fā)一次溫濕度采集，再采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號，DHT11芯片不會主動進行溫濕度采集。
[0028]圖1中的加熱器7用于除濕，通過加熱器驅(qū)動裝置6與MAX10芯片相連，當MAX10芯片判斷出環(huán)境濕度大于設(shè)定值時，啟動加熱器7，對環(huán)境進行加熱，環(huán)境溫度升高，空氣濕度降低；當判斷出環(huán)境濕度小于或等于設(shè)定值時，則不需要啟動加熱器進行除濕。本實用新型中的加熱器7為法蘭式加熱管，在耐高溫不銹鋼無縫管內(nèi)均勻地分布高溫電阻絲，在空隙部分致密地填入導(dǎo)熱性能和絕緣性能均良好的結(jié)晶氧化鎂粉，這種結(jié)構(gòu)不但先進，熱效率高，而且發(fā)熱均勻，當高溫電阻絲中有電流通過時，產(chǎn)生的熱通過結(jié)晶氧化鎂粉向金屬管表面擴散，再傳遞到被加熱件或空氣中去，達到加熱除濕的目的。
[0029]圖1中的風(fēng)扇9用于散熱。風(fēng)扇9通過風(fēng)扇驅(qū)動裝置8與MAX芯片相連，當MAX10芯片1判斷出機柜內(nèi)部環(huán)境溫度高于設(shè)定值，啟動風(fēng)扇9，帶動空氣流動，實現(xiàn)柜體內(nèi)部散熱的目的；當判斷出局部環(huán)境溫度小于或等于設(shè)定值時，則不需要啟動風(fēng)扇9進行散熱。本實用新型使用軸流風(fēng)扇，其葉片與螺旋槳類似，在工作時絕大部分氣流的流向與軸平行，功耗最低。軸流風(fēng)扇不僅結(jié)構(gòu)緊湊，可以節(jié)省很多空間，而且安裝方便。
[0030]風(fēng)扇9還可以是熱管散熱裝置或者半導(dǎo)體致冷片散熱裝置或者壓縮機制冷散熱裝置或者熱管散熱裝置或者水冷散熱裝置。不同的散熱裝置采用不同的配套裝置即可。
[0031]圖1中的后臺監(jiān)控系統(tǒng)11為本實用新型的輔助部分，用于監(jiān)控和控制電力設(shè)備柜局部環(huán)境溫濕度的實時數(shù)據(jù)，后臺監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485通訊接口或模擬量10和MAX10芯片1相連接。MAX10芯片1采集到機柜局部環(huán)境的溫濕度的實時數(shù)據(jù)，通過M0DBUS協(xié)議將這些信息定時向后臺監(jiān)控系統(tǒng)11發(fā)送。后臺監(jiān)控系統(tǒng)11獲得這些信息后將這些信息顯示在顯示界面上。
[0032]圖1中告警有異常告警4和電源告警5，分別與MAX芯片相連，當電源異?；蛘哐b置未上電時，裝置會發(fā)出電源告警警報，當MAX10芯片1檢測到機柜內(nèi)部環(huán)境溫度、濕度超過預(yù)設(shè)值，裝置就會發(fā)出異常告警警報。
[0033]本實用新型是基于最新型的MAX10系列FPGA，相較于單片機抗干擾能力更強，可以有效避免溫濕度控制器的誤采集、誤動作、重啟。從而保證電力設(shè)備柜體內(nèi)的設(shè)備在嚴冬、酷熱、陰雨季節(jié)等復(fù)雜氣候環(huán)境從安全穩(wěn)定的運行。
[0034]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，包括:FPGA芯片，人機接口單元，溫濕度傳感器，除濕裝置，散熱裝置，所述人機接口單元，溫濕度傳感器，除濕裝置，散熱裝置分別與FPGA芯片連接；所述除濕裝置為加熱器；所述加熱器為法蘭式加熱管；所述法蘭式加熱管內(nèi)部包括高溫電阻絲和結(jié)晶氧化鎂粉。2.如權(quán)利要求1所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，所述FPGA芯片為MAX10芯片。3.如權(quán)利要求1所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，人機接口通過UART接口和FPGA芯片相連。4.如權(quán)利要求1所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，所述散熱裝置為風(fēng)扇散熱裝置、熱管散熱裝置、半導(dǎo)體致冷片散熱裝置、壓縮機制冷散熱裝置、熱管散熱裝置、水冷散熱裝置的一種或多種。5.如權(quán)利要求1所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，還包括后臺監(jiān)控系統(tǒng)，所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)與FPGA芯片相連。6.如權(quán)利要求5所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，所述后臺監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485接口與FPGA芯片相連。7.如權(quán)利要求1所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，還包括異常告警裝置，所述異常告警裝置與FPGA芯片相連。8.如權(quán)利要求1所述的一種控制柜溫濕度控制裝置，其特征在于，還包括失電告警裝置，所述失電告警裝置與FPGA芯片相連。
【專利摘要】本實用新型屬于電力設(shè)備安全運行輔助設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種控制柜溫濕度控制裝置，包括：FPGA芯片，人機接口單元，溫濕度傳感器，除濕裝置，散熱裝置，所述人機接口單元，溫濕度傳感器，除濕裝置，散熱裝置分別與FPGA芯片連接。相較于基于單片機的溫濕度控制系統(tǒng)抗干擾能力更強，可以有效避免溫濕度控制器的誤采集、誤動作、重啟。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號】CN205080456
【申請?zhí)枴緾N201520755649
【發(fā)明人】吳軍, 陳栩, 李進, 王學(xué)虎, 陳明恩, 黃雨晴, 邵佳楠, 陳軍
【申請人】南京大全自動化科技有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年9月25日