变电站设备机构箱温湿度实时监控系统的制作方法

本实用新型涉及变电站领域，特别是涉及一种变电站设备机构箱温湿度实时监控系统。

背景技术：

变电站设备机构箱主要分为断路器、隔离刀闸及接地刀闸三大类。对于机构箱的运行环境，特别是温湿度环境是箱内电气设备长期处于稳定运行的必要条件。此外，运行人员对机构箱运行环境的检查周期较长，尤其是刀闸和地刀机构箱，考虑到可能造成误操作的原因在平时是不能打开的，使得这些机构箱的运行环境长期脱离我们的监控之中。若要打开进行检查，又需要走相应的解锁流程，而且机构箱众多，逐个检查，甚为繁琐。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有变电设备机构箱的运行环境监控繁琐问题，提供一种对变电站内机构箱的内部温湿度情况监控简单的变电站设备机构箱温湿度实时监控系统。

一种变电站设备机构箱温湿度实时监控系统，包括相连的主机和从机，从机位于变电设备机构箱内，主机位于变电设备机构箱外；

从机包括：温湿度传感器，以及接收温湿度传感器的温度和湿度参数、并执行主机的指令的第一控制器，温湿度传感器与第一控制器连接，第一控制器与主机通信连接；

主机包括：获取从机的温度和湿度参数并向从机发送指令的第二控制器，第二控制器与从机通信连接。

上述变电站设备机构箱温湿度实时监控系统，位于变电设备机构箱内部的从机负责采集并传送温湿度信息，位于变电设备机构箱外部的主机负责接收温湿度信息，工作人员可以通过主机知晓机构箱内部的温湿度运行环境，无需一个一个机构箱去打开查看。

附图说明

图1为一个实施例中变电站设备机构箱温湿度实时监控系统的结构示意图；

图2为一个实施例中变电站设备机构箱温湿度实时监控系统的结构示意图；

图3为一个实施例中变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中从机第一控制器的电路原理图；

图4为一个实施例中变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中从机第一电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

在一个实施例中，如图1所示，一种变电站设备机构箱温湿度实时监控系统，包括相连的主机100和从机200，从机200位于变电设备机构箱内，主机100位于变电设备机构箱外；

从机200包括：温湿度传感器220，以及接收所述温湿度传感器的温度和湿度参数、并执行所述主机的指令的第一控制器240，温湿度传感器220与第一控制器240连接，第一控制器240与主机100通信连接；

主机100包括：获取从机200的温度和湿度参数并向从机200发送指令的第二控制器120，第二控制器120与从机200通信连接。

温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。在变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中，可以采用型号为DHT21的温湿度传感器。DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接，因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT21传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准，校准系数以程序的形式储存在OTP(One Time Programmable，一次可编程)内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数，单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷，超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择，产品为4针单排引脚封装，连接方便。

第一控制器和第二控制器可以采用型号为STM32F103的芯片，STM32F103增强型系列使用高性能的ARM32位的RISC(Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机)内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器，高达512K字节的闪存和64K字节的SRAM(Static Random Access Memory，静态随机存取存储器)，丰富的增强I/O(Input/Output，输入/输出端口)端口和联接到两条APB(Advanced Peripheral Bus，外围总线)总线的外设，包含3个12位的ADC(Analog-to-Digital Converter，模数转换器)、4个通用16位定时器和2个PWM(Pulse-Width Modulation，脉宽调制)定时器，还包含标准和先进的通信接口：多达2个I2C(Inter-Integrated Circuit，I2C总线)、3个SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)、2个I2S(Inter-IC Sound，集成电路内置音频总线)、1个SDIO(Secure Digital Input and Output Card，安全数字输入输出卡)、5个USART(Universal Synchronous/Asynchronous Receiver/Transmitter，通用同步/异步串行接收/发送器)、一个USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)和一个CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)。

上述变电站设备机构箱温湿度实时监控系统系统，位于变电设备机构箱内部的从机负责采集并传送温湿度信息，位于变电设备机构箱外部的主机负责接收温湿度信息，工作人员可以通过主机知晓机构箱内部的温湿度运行环境，无需一个一个机构箱去打开查看。

在一个实施例中，如图2所示，变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中的从机200还包括与第一控制器240连接的第一无线通信模块260，第一控制器240通过第一无线通信模块260与主机100通信连接；主机100还包括与第二控制器120连接的第二无线通信模块140，第二控制器120通过第二无线通信模块140与从机200通信连接。

第一无线通信模块和第二无线通信模块可以采用型号为SI4463的芯片，SI4463芯片是高性能的低电流收发器，其覆盖了119MHz至1050MHz的Sub1GHz频段，还是EZRadioPRO系列的一部分，该系列包含覆盖各种应用的完整发射器、接收器和收发器产品线，SI4463芯片具有杰出的灵敏度-126dBm，同时实现了极低的活动和休眠电流消耗。

变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中的主机与从机之间采用无线通信方式，减少了布线工作，使得整个监控系统更简单。

在一个实施例中，变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中的从机还包括第一拨码开关，第一拨码开关与第一控制器相连；主机还包括第二拨码开关，第二拨码开关与第二控制器相连。

拨码开关，也称为拨动开关、超频开关、地址开关、拨拉开关、数码开关或指拨开关，是一款用来操作控制的地址开关，采用的是0/1的二进制编码原理。

在一个实施例中，变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中的从机还包括第一电源模块，第一电源模块与第一控制器相连；主机还包括第二电源模块，第二电源模块与第二控制器相连。

第一电源模块给从机中的第一控制器以及温湿度传感器等器件的正常工作提供所需电压，第二电源模块给主机中的第二控制器等器件的正常工作提供其所需电压。

在一个实施例中，变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中的主机还包括RS485通信模块，RS485通信模块与第二控制器相连，第二控制器通过RS485通信模块与上位机连接。

主机与上位机之间采用RS485通信模式，传输距离远，通信效率高，将变电站内机构箱的内部温湿度情况进行采集并最终汇总到上位机用于实时监控。运行人员只需调出上位机的监控便能对全变电站的机构箱的运行情况一目了然，发现运行环境不良的机构箱立马上报缺陷进行相应处理，既保证了变电站内的机构箱设备长期处于稳定运行，同时又省去了运行人员对机构箱逐个开箱检查的繁琐工作，提高了工作效率和设备的安全水平。

在一个实施例中，变电站设备机构箱温湿度实时监控系统中的从机包括至少两个，主机与各从机连接。

变电站设备机构箱温湿度实时监控系统采用“一主多从”的工作方式：系统各从机位于各个机构箱内部，负责采集并传送温湿度信息，主机负责接收各个机构箱的温湿度信息，各从机通过自身的唯一的设备编号实现对每个从机的位置定位。

在一个实施例中，如图3所示为从机第一控制器STM32F103的外围电路原理图，第一无线通信模块采用型号为SI4463的芯片，采用型号为DHT21的温湿度传感器，其中，STM32F103的第18引脚与温湿度传感器DHT21的第2引脚连接，STM32F103的第27引脚、第28引脚、第12引脚、、第13引脚、第11引脚分别与SI4463的第1引脚、第2引脚、第3引脚、第4引脚、第5引脚连接。

在一个实施例中，如图4所示为从机第一电源模块的部分电路原理图，LM1117是一个低压差电压调节器系列，其压差在1.2V输出，负载电流为800mA时为1.2V，它与国家半导体的工业标准器件LM317有相同的管脚排列，LM1117有可调电压的版本，通过2个外部电阻可实现1.25～13.8V输出电压范围，另外还有5个固定电压(1.8V、2.5V、2.85V、3.3V和5V)输出的型号。通过如图4所示的电路中二极管、电阻、电容以及LM117芯片之间的电路连接关系，将5V电压转换为3.3V电压。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。