一种智能的电气柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能的电气柜，包括柜体和设置于柜体顶部的顶板，所述顶板的中心设置有能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置包括检测模块、起始模块和终止模块，所述检测模块、起始模块和终止模块电连接。本实用新型通过设置检测模块，根据顶板所受压力大小输出电压值不同的检测信号，通过设置起始模块以处理检测信号并控制加热装置开始工作，通过设置终止模块以处理检测信号并控制加热装置停止工作，通过控制加热装置以融化积雪，在不失良好散热性的情况下解决了电气柜受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的问题。
【专利说明】—种智能的电气柜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电气柜，尤其是一种智能的电气柜。
【背景技术】
[0002]电气柜是由钢材质加工而成用来保护元器件正常工作的柜子。电气柜制作材料一般分为热轧钢板和冷轧钢板电气柜两种。冷轧钢板相对热轧钢板更材质柔软，更适合电气柜的制作。电气柜用途广泛主要用于化工行业，环保行业，电力系统，冶金系统，工业，核电行业，消防安全监控，交通行业等等。
[0003]由于电气柜柜内装放的都是电器元件，所以在工作中电气柜柜内容易产生热量。在我国北方的一些地区，尤其是冬季，下雪是非常常见的，严重的时候甚至会有雪灾。而电气柜放置在户外就会受到大雪的积压，本来一定量的积雪对电气柜本身并无坏处，甚至给电气柜柜内带来了一定的散热效果，但是当积雪过多时，就会给电气柜造成压力。毕竟电气柜自身的抗压是有限的，在面临诸如雪灾等情况时，电气柜就会受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的情况。
[0004]因此提供一种能够检测到顶板所受积雪压力大小并自动对积雪进行清理，而又能留有适量的积雪以供电气柜散热用的智能气柜是非常有必要的。
实用新型内容
[0005]针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能的电气柜，包括柜体和设置于柜体顶部的顶板，所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置包括能够根据顶板所受压力大小产生检测信号的检测模块、控制加热装置开始工作的起始模块和控制加热装置停止工作的终止模块，所述检测模块、起始模块和终止模块电连接。
[0006]参照图1所示的电气柜的结构示意图,所述电器柜包括柜体和顶板,所述顶板设置在柜体的顶部，所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置包括能够根据顶板所受压力大小产生检测信号的检测模块、控制加热装置开始工作的起始模块和控制加热装置停止工作的终止模块，所述检测模块、起始模块和终止模块电连接，所述顶板的边缘设置有向下倾斜的边檐。
[0007]参照图2所示的控制装置的电路原理图，所述控制装置包括检测模块、起始模块和终止模块。所述检测模块设置在顶板的表面，通过检测顶板所受积雪的压力以输出电压值不等的检测信号，所述起始模块耦接于检测模块以接收检测信号，并输出控制加热装置开始工作的起始信号，所述终止模块耦接于检测模块以接收检测信号，并输出控制加热装置停止工作的终止信号。
[0008]参照图3所示的起始模块的电路原理图，所述起始模块包括第一调压单元、第一比较单元和第一驱动单元，所述第一调压单元耦接于外部电源以产生第一调压信号，所述第一比较单元耦接于第一调压单元以接收第一调压信号并输出第一比较信号，所述第一驱动单元耦接于第一比较单元以接收第一比较信号并输出第一驱动信号以控制加热装置开始工作，所述第一调压单元包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻一端耦接于外部电源，另一端耦接于第四电阻，所述第四电阻一端耦接于第三电阻，另一端接地。所述第一比较单兀包括第一比较器，所述第一比较器的正向输入端稱接于检测模块，反相输入端稱接于第三电阻和第四电阻之间，供电端耦接于外部电源，接地端接地，输出端耦接于第五电阻。所述第一驱动单元包括第五电阻、第一 NPN三极管和第一中间继电器线圈，所述第五电阻一端率禹接于第一比较器的输出端，另一端稱接于第一 NPN三极管的基极,所述第一 NPN三极管的基极耦接于第五电阻，集电极耦接于外部电源，发射极耦接于第一中间继电器线圈，所述中间继电器线圈一端耦接于第一 NPN三极管的发射极，另一端接地。
[0009]参照图4所示的终止模块的电路原理图，所述终止模块包括第二调压单元、第二比较单元和第二驱动单元，所述第二调压单元耦接于外部电源以产生第二调压信号，所述第二比较单元耦接于第二调压单元以接收第二调压信号并输出第二比较信号，所述第二驱动单元耦接于第二比较单元以接收第二比较信号并输出第二驱动信号以控制加热装置停止工作，所述第二调压单元包括第六电阻和第七电阻，所述第六电阻一端耦接于外部电源，另一端耦接于第七电阻，所述第七电阻一端耦接于第六电阻，另一端接地。所述第二比较单元包括第二比较器，所述第二比较器的正向输入端耦接于检测模块，反相输入端耦接于第六电阻和第七电阻之间，供电端耦接于外部电源，接地端接地，输出端耦接于第八电阻。所述第二驱动单元包括第八电阻、第二 NPN三极管和第二中间继电器线圈，所述第八电阻一端耦接于第二比较器的输出端，另一端耦接于第二 NPN三极管的基极，所述第二 NPN三极管的基极耦接于第八电阻，集电极耦接于外部电源，发射极耦接于第二中间继电器线圈，所述中间继电器线圈一端耦接于第二 NPN三极管的发射极，另一端接地。
[0010]参照图5所示的加热装置的接线图，所述加热装置一端耦接于常开开关，另一端耦接于常闭开关，所述常开开关一端耦接于加热装置，另一端耦接于外部电源的零线，所述常开开关响应于第一中间继电器线圈，所述常闭开关一端耦接于加热装置，另一端耦接于外部电源的火线，所述常闭开关响应于第二中间继电器线圈。
[0011]本实用新型通过设置带压力传感器的检测模块，根据顶板所受压力大小而输出不同电压值的检测信号，通过设置起始模块以接收检测信号并输出起始信号以控制加热装置开始工作，通过设置终止模块以接收检测信号并输出终止信号以控制加热装置停止工作，通过控制加热装置的导通以融化一定量的积雪，在不失良好散热性的情况下解决了电气柜受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为电气柜的结构示意图；
[0013]图2为控制装置的电路原理图；
[0014]图3为起始模块的电路原理图；
[0015]图4为终止模块的电路原理图；
[0016]图5为加热装置的接线图。
[0017]图中:1、柜体；2、顶板；3、边檐；4、控制装置；5、加热装置；A1、检测模块;A2、起始模块；A3、终止模块；A21、第一调压单元；A22、第一比较单元；A23、第一驱动单元；A31、第二调压单元；A32、第二比较单元；A33、第二驱动单元；R1、第一电阻；R2、第一压力传感器；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；A8、第一比较器；A9、第二比较器；T1、第一 NPN三极管；Τ2、第二 NPN三极管；Κ1、第一中间继电器线圈；Κ2、第二中间继电器线圈；Κ1-0、常开开关；Κ2-0、常闭开关；L、火线；N、零线。
【具体实施方式】
[0018]参照图1所示的电气柜结构示意图，所述电气柜有柜体(I)和顶板(2)构成,所述顶板(2)设置在柜体(I)的顶面，因此在下雪天，雪会堆积在顶板(2)上。
[0019]参照图2所示的控制装置(4)的电路原理图，包括检测模块(Al)、起始模块(A2)和终止模块(A3)，所述检测模块(Al)包括第一电阻(Rl)和压力传感器，该压力传感器为电阻式压力传感器，具体型号为1000欧应变片，该压力传感器具有正压力系数特性，当第一压力传感器(R2)受到的压力越大时，其自身的阻值也就越大。所述第一电阻(Rl)和第一压力传感器(R2)在所受压力出现变化时相当于一个调压器，当压力越大时，第一压力传感器(R2)的阻值就越大，由于第一电阻(Rl)和第一压力传感器(R2)是串联在电路中的，因此第一压力传感器(R2)上分到的电压也就会越大，所输出的检测信号的电压值也就越大，所述起始模块(A2)如图3所示，包括第一调压单元(A21)、第一比较单元(A22)和第一驱动单元(A23)，所述第一调压单元(A21)包括第三电阻(R3)和第四电阻(R4)，所述第三电阻(R3)和第四电阻(R4)构成第一调压器，其工作分压的原理与上述一致，第四电阻(R4)上所形成的电压值为R4/(R3+R4)，所述第四电阻(R4)的阻值可变，若第四电阻(R4)的阻值越大，第一调压单元(A21)输出的第一调压信号的电压值也就越大，所述第一调压单元(A21)用于调制第一内部基准电压值。所述第一比较单元(A22)包括第一比较器(AS)，所述第一比较器(AS)对检测信号和第一调压信号进行比较，若检测信号的值大于第一调压信号的值，第一比较器(AS)就会输出高电平的比较信号，若检测信号的值小于第一调压信号的值，第一比较器(AS)就不会输出比较信号。所述第一驱动单元(A23)包括第五电阻(R5)、第一 NPN三极管(Tl)和第一中间继电器线圈(K1)，所述第五电阻(R5)耦接于第一比较器(AS)输出端和第一 NPN三极管(Tl)的基极之间，当第一比较器(A8)的输出端输出高电平时，第一 NPN三极管(Tl)的基极也会形成高电平，使得第一 NPN三极管(Tl)发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，第一 NPN三极管(Tl)因此导通，电流从外部电源经过第一 NPN三极管(Tl)的集电极、发射极以及第一中间继电器线圈(Kl)并最终流入地，在此过程中，第五电阻(R5)起到了限制电流的作用，当第一中间继电器线圈(Kl)导通之后，两端有电流流过，根据电生磁的原理，第一中间继电器线圈(Kl)产生了磁性，使带衔铁的常开开关(Kl-O)受到第一中间继电器线圈(Kl)的磁力而吸合，加热装置(5)接通并开始工作。
[0020]所述终止模块(A3)如图3所示，包括第二调压单元(A31)、第二比较单元(A32)和第二驱动单元(A33)，所述第二调压单元(A31)包括第六电阻(R6)和第七电阻，所述第六电阻(R6)和第七电阻构成第二调压器，其工作分压的原理与第一调压器的工作原理一致，第七电阻上所形成的电压值为R7/(R6+R7)，所述第七电阻的阻值可变，若第七电阻的阻值越大，第二调压单元(A31)输出的第二调压信号的电压值也就越大，所述第二调压单元(A31)用于调制第二内部基准电压值。所述第二比较单元(A32)包括第二比较器(A9)，所述第二比较器(A9)对检测信号和第二调压信号进行比较，若检测信号的值小于第二调压信号的值，第二比较器(A9)就会输出高电平的比较信号，若检测信号的值大于第二调压信号的值，第二比较器(A9)就不会输出比较信号。所述第二驱动单元(A33)包括第八电阻(R8)、第二 NPN三极管(T2)和第二中间继电器线圈(K2)，所述第八电阻(R8)耦接于第二比较器(A9)输出端和第二 NPN三极管(T2)的基极之间，当第二比较器(A9)的输出端输出高电平时，第二 NPN三极管(T2)的基极也会形成高电平，使得第二 NPN三极管(T2)发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，第二 NPN三极管(T2)因此导通，电流从外部电源经过第二NPN三极管(T2)的集电极、发射极以及第二中间继电器线圈(K2)并最终流入地，在此过程中，第八电阻(R8)起到了限制电流的作用，当第二中间继电器线圈(K2)导通之后，两端有电流流过，根据电生磁的原理，第二中间继电器线圈(K2)产生了磁性，使带衔铁的常闭开关(K2-0)受到第二中间继电器线圈(K2)的磁力而断开，加热装置(5)断开并停止工作。
[0021]在下雪天，当顶板(2)上面的积雪不多时，积雪对顶板(2)产生的压力并不大，因此设置在顶板(2)上面的压敏电阻的阻值不够大，所以压敏电阻端分到的电压比较小，检测模块(Al)输出的检测信号的电压值较小，当检测信号的电压值小于第一调压单元(A21)输出的第一调压信号值及第二调压单元(A31)输出的第二调压信号值时，第一比较单元(A22)由于正向输入端的电压值小于反相输入端的电压值,因此不会输出第一比较信号，所以第一驱动单元(A23)就不会工作，连接加热装置(5)的常开开关(Kl-O)就不会闭合，加热装置(5)因为断路而不工作。当顶板(2)上面的积雪过多时，由于第一压力传感器(R2)的阻值会受到压力的影响，当第一压力传感器(R2)受到的压力越大时，其自身的阻值也就越大，所以检测模块(Al)输出的检测信号的电压值也就越大，当检测信号的电压值大于第一调压单元(A21)输出的第一调压信号的电压值时，第一比较单元(A22)的第一比较器(AS)就会输出高电平的第一比较信号，当第一比较器(A8)的输出端输出高电平时，第一 NPN三极管(Tl)的基极也会形成高电平，使得第一 NPN三极管(Tl)发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，第一 NPN三极管(Tl)因此导通，电流从外部电源经过第一 NPN三极管(Tl)的集电极、发射极以及第一中间继电器线圈(Kl)并最终流入地，在此过程中，第五电阻(R5)起至IJ了限制电流的作用，当第一中间继电器线圈(Kl)导通之后，两端有电流流过，根据电生磁的原理，第一中间继电器线圈(Kl)产生了磁性，使带衔铁的常开开关(Kl-O)受到第一中间继电器线圈(Kl)的磁力而吸合，加热装置(5)接通并开始工作。当加热装置(5)工作时，将会将部分积雪融化，而顶板(2)的边缘设置有向下倾斜的边檐(3)，融化的积雪沿着边檐
(3)滴落到地面，而不会沿着柜体(I)滑下来。当积雪被慢慢融化时，顶板(2)所受的压力也逐渐减小，由于第一压力传感器(R2)的阻值会受到压力的影响，当第一压力传感器(R2)受到的压力越小时，其自身的阻值也就越小，所以检测模块(Al)输出的检测信号的电压值也就越小，当检测信号的电压值小于第二调压单元(A31)输出的第二调压信号的电压值时，第二比较单元(A32)的第二比较器(A9)就会输出高电平的第二比较信号，当第二比较器(A9)的输出端输出高电平时，第二 NPN三极管(T2 )的基极也会形成高电平，使得第二 NPN三极管(T2)发射结正偏，集电结反偏，满足了导通的条件，第二 NPN三极管(T2)因此导通，电流从外部电源经过第二 NPN三极管(T2)的集电极、发射极以及第二中间继电器线圈(K2)并最终流入地，在此过程中，第八电阻(R8)起到了限制电流的作用，当第二中间继电器线圈(K2)导通之后，两端有电流流过，根据电生磁的原理，第二中间继电器线圈(K2)产生了磁性，使带衔铁的常闭开关(Κ2-0)受到第二中间继电器线圈(Κ2)的磁力而断开，加热装置(5)断开并停止工作。这样就准确地控制了电气柜顶板(2)上的积雪量，使电气柜不是散热性的同时又不至于被大量的积雪压坏。
[0022]本实用新型所用的第一中间继电器和第二中间继电器均为OMRON中间继电器MY4N-J MY4NJ DC24V，加热板为220VPTC恒温发热片，本实用新型的控制装置(4)与加热装置(5)均防水设置，在工作过程中不会受到雪水的影响。
[0023]综上所述，本实用新型通过设置检测模块，根据顶板所受压力大小输出电压值不同的检测信号，通过设置起始模块以处理检测信号并控制加热装置开始工作，通过设置终止模块以处理检测信号并控制加热装置停止工作，通过控制加热装置以融化积雪，在不失良好散热性的情况下解决了电气柜受到积雪的压力而出现柜体变形甚至坍塌的问题。
[0024]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种智能的电气柜，包括柜体和设置于柜体顶部的顶板，其特征在于:所述顶板的中心设置有工作时能够融化积雪的加热装置，所述加热装置电连接有能够检测顶板所受压力大小并控制加热装置工作的控制装置，所述控制装置包括能够根据顶板所受压力大小产生检测信号的检测模块、控制加热装置开始工作的起始模块和控制加热装置停止工作的终止模块，所述检测模块、起始模块和终止模块电连接。
2.根据权利要求1所述的智能的电气柜，其特征在于:所述起始模块包括: 第一调压单元:耦接于外部电源以输出第一调压信号； 第一比较单元:耦接于第一调压单元以接收第一调压信号，还耦接于检测模块以接收检测信号，并输出第一比较信号； 第一驱动单元:耦接于第一比较单元以接收第一比较信号并输出第一驱动信号，还耦接于加热装置以控制加热装置开始工作。
3.根据权利要求2所述的智能的电气柜，其特征在于:所述第一调压单元包括: 第三电阻:耦接于外部电源； 第四电阻:为可变电阻，一端耦接于第三电阻，另一端接地。
4.根据权利要求2所述的智能的电气柜，其特征在于:所述第一比较单元包括: 第一比较器:其正向输入端I禹接于检测模块的输出端，反正输入端I禹接于第一调压单元的输出端，供电端耦接于外部电源，接地端接地。
5.根据权利要求2所述的智能的电气柜，其特征在于:所述第一驱动单元包括: 第五电阻:稱接于第一比较器的输出端； 第一 NPN三极管:其基极耦接于第五电阻，集电极耦接于外部电源； 第一中间继电器线圈:一端耦接于第一 NPN三极管的发射极，另一端接地。
6.根据权利要求1所述的智能的电气柜，其特征在于:所述终止模块包括: 第二调压单元:耦接于外部电源以输出第二调压信号； 第二比较单元:耦接于第二调压单元以接收第二调压信号，还耦接于检测模块以接收检测信号，并输出第二比较信号； 第二驱动单元:耦接于第二比较单元以接收第二比较信号并输出第二驱动信号，还耦接于加热装置以控制加热装置停止工作。
7.根据权利要求6所述的智能的电气柜，其特征在于:所述第二调压单元包括: 第六电阻:耦接于外部电源； 第七电阻:为可变电阻，一端耦接于第六电阻，另一端接地。
8.根据权利要求6所述的智能的电气柜，其特征在于:所述第二比较单元包括: 第二比较器:其正向输入端耦接于检测模块的输出端，反正输入端耦接于第二调压单元的输出端，供电端耦接于外部电源，接地端接地。
9.根据权利要求6所述的智能的电气柜，其特征在于:所述第二驱动单元包括: 第八电阻:耦接于第二比较器的输出端； 第二 NPN三极管:其基极耦接于第八电阻，集电极耦接于外部电源； 第二中间继电器线圈:一端耦接于第二 NPN三极管的发射极，另一端接地。
10.根据权利要求1所述的智能的电气柜，其特征在于:所述加热装置为加热板，一端耦接有响应于第一中间继电器线圈的常开开关，另一端耦接有响应于第二中间继电器线圈的常闭开关，所述常开开关还耦接于外部零线，所述常闭开关还耦接于外部火线。
【文档编号】G05B19/04GK204241873SQ201420759011
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月6日 优先权日:2014年12月6日
【发明者】徐贤标 申请人:东瑞电气有限公司