一种变电站开关室温湿度控制系统的制作方法

本发明一种变电站开关室温湿度控制系统，属于变电站开关室温湿度控制系统技术领域。

背景技术：

随着对电网现代化与智能化的建设推进，目前电力设施及设备更新换代的速度也不断加快，更多高新技术应用在相应设施设备中；作为供电电网中转设施的变电站，在城镇供电中起到举足轻重的作用。

随着科技发展，变电站的无人值守已成为未来管理系统的发展趋势；在变电站开关室内装设电压等级不同的开关柜，由于开关柜内的一、二次设备正常运行时对外散热，而开关室内密封，当室内环境气温过高时，开关室内的轴流风机无法自动工作，不能向室外散热，若对风机改为手动投运，则降溫风机不能自停，风机长时间运行可能对电力造成浪费，也可能导致风机烧毁，当环境过于潮湿时，要控制降低开关室内湿度同样存在以上问题；众所周知，温湿度对一、二次设备的安全运行有着很大的影响，一、二次设备长期在高温高湿度环境下运行，不仅会加快一次电气设备的锈蚀和绝缘老化，二次设备接地，端子排锈蚀，接触不良会造成误动作或拒动作，甚至会引发绝缘击穿或者火灾事故。

现阶段的变电站没有用于对室内环境进行自动监控的系统，只能依赖人工手动开停风机，在变电站值班的整个过程，值守变电运行的人员须有较高责任心，随时监控了解变电站开关室内温湿度数值，根据温度变化随时开关风机，根据湿度变化随时开关除湿机，从而将变电站开关室内的温湿度控制在规定范围内，增加了变电站维护工作难度；为解决上述问题，急需对现有变电站的温湿度监控系统进行改进。

技术实现要素：

本发明为克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种变电站开关室温湿度控制系统；为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种变电站开关室温湿度控制系统，在变电站开关室内设置有温湿度控制系统操作箱、加热器、除湿器，所述变电站开关室的墙壁上安装有风机，所述变电站开关室内的墙顶还设置有温度传感器、湿度传感器；

所述温湿度控制系统操作箱的箱内设置有控制计算机，所述控制计算机的壳体正面设置有lcd显示屏、键盘、报警装置；

所述控制计算机的内部设置有中央控制器，所述中央控制器通过导线分别与lcd显示屏、键盘、报警装置相连，

所述中央控制器的信号输入端分别与温度传感器、湿度传感器相连，

所述中央控制器的信号输出端分别与风机、加热器、除湿器相连；

所述中央控制器还连接有无线通信模块，所述无线通信模块通过无线网络与监控终端、监控服务器无线相连。

所述中央控制器使用的芯片为控制芯片u1，所述中央控制器的电路结构为：

所述控制芯片u1的9脚并接按钮s1的一端，有极电容ce1的负极后与电阻r2的一端相连，所述按钮s1的另一端并接有极电容ce1的正极后与vcc输入电源相连，所述电阻r2的另一端接地；

所述控制芯片u1的1脚并接电阻r3的一端后与传感器输入端口j1的2脚相连，所述电阻r3的另一端并接传感器输入端口j1的3脚后与vcc输入电源相连，所述传感器输入端口j1接地；

所述控制芯片u1的2脚、3脚、4脚与键盘相连；

所述控制芯片u1的10脚、11脚与无线通信模块相连；

所述控制芯片u1的17脚串接电阻r5后与三极管q1的基极相连，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极并接发光二极管ld2的负极后与报警器bz1的信号输入端相连，所述发光二极管ld2的正极串接电阻r6后与vcc输入电源相连；

所述控制芯片u1的20脚接地；

所述控制芯片u1的18脚并接晶振y1的一端后与电容c1的一端相连，所述控制芯片u1的19脚并接晶振y1的另一端后与电容c2的一端相连，所述电容c1、c2的另一端接地；

所述控制芯片u1的31脚、40脚分别接vcc输入电源；

所述控制芯片u1的22脚与加热器的信号输入端相连；

所述控制芯片u1的23脚与除湿器的信号输入端相连；

所述控制芯片u1的24脚与风机的信号输入端相连；

所述控制芯片u1的26脚、27脚、28脚、32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚与lcd显示屏的信号输入端相连。

所述风机通过继电器j1实现中央控制器对风机的通断控制，所述继电器j1的线圈为j1.1，常开触点为j1.2，所述风机控制电路的电路结构为：

所述控制芯片u1的21脚串接电阻r9后与三极管q2的基极相连，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极并接电阻r7的一端，二极管d1的正极后与继电器线圈j1.1的一端相连，所述电阻r7的另一端与发光二极管ld3的负极相连，所述发光二极管ld3的正极并接二极管d1的负极，继电器线圈j1.1的另一端后与vcc输入电源相连，所述常开触点j1.2的一端接tdd输入电源，所述常开触点j1.1的另一端与风机端口j5的1脚相连，所述风机端口j5的2脚接地。

所述无线通信模块使用的芯片为无线通信芯片u2，所述无线通信模块的电路结构为：

所述无线通信芯片u2的34脚与控制芯片u1的10脚相连；

所述无线通信芯片u2的35脚与控制芯片u1的11脚相连；

所述无线通信芯片u2的32脚并接晶振y2的一端后与电容c21的一端相连，所述无线通信芯片u2的33脚并接晶振y2的另一端后与电容c22的一端相连，所述电容c21的另一端并接电容c22的另一端后接地；

所述无线通信芯片u2的1脚并接电容c23的一端后接地，所述无线通信芯片u2的40脚与电容c23的另一端相连；

所述无线通信芯片u2的4脚、39脚、10脚相互连接后接vcc输入电源；

所述无线通信芯片u2的22脚并接晶振y3的一端后与电容c24的一端相连，所述无线通信芯片u2的23脚并接晶振y3的另一端后与电容c25的一端相连，所述电容c24的另一端并接电容c25的另一端后接地；

所述无线通信芯片u2的25脚与电容c26的一端相连，所述电容c26的另一端并接电容c27的一端后与电感l1的一端相连，所述电容c27的另一端接地；

所述无线通信芯片u2的26脚与电容c28的一端相连，所述电容c28的另一端并接电感l2的一端后与电容c29的一端相连，所述电感l2的另一端接地，所述电容c29的另一端并接电感l1的另一端后与电容c30的一端相连，所述电容c30的另一端并接无线发射天线e1后接地；

所述无线通信芯片u2的28脚串接电容c31后接地。

所述控制芯片u1的型号为at89c52。

本发明相对于现有技术具备的有益效果为：本发明提供一套智能化的变电站开关室温湿度控制系统，通过在变电站内部设置统一的监控计算机，控制相应设备开关，实现对变电站室内温湿度的自行调节，变电站内部设置有管控计算机，可以对室内环境数据及设备的工作情况进行实时监控，并将监控数据发送至工作人员的监控终端，当环境或设备工作数据出现异常，变电站内部随即进行报警，同时发送报警信号给监控终端进行提示，工作人员判断是否进行人工干预，使变电站室内环境稳定在一定区间内，使设备正常运行，避免因高温或高湿度出现运行事故；本发明结构简单，调控稳定，可以推广在城镇所有变电站中使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的电路结构示意图；

图3为本发明中央控制器的电路图；

图4为本发明风机的控制电路图；

图5为本发明无线通信模块的电路图；

图中：1为温湿度控制系统操作箱、2为加热器、3为除湿器、4为风机、5为温度传感器、6为湿度传感器、7为控制计算机、8为lcd显示屏、9为键盘、10为报警装置、11为中央控制器、12为无线通信模块、13为监控终端、14为监控服务器。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明一种变电站开关室温湿度控制系统，在变电站开关室内设置有温湿度控制系统操作箱1、加热器2、除湿器3，所述变电站开关室的墙壁上安装有风机4，所述变电站开关室内的墙顶还设置有温度传感器5、湿度传感器6；

所述温湿度控制系统操作箱1的箱内设置有控制计算机7，所述控制计算机7的壳体正面设置有lcd显示屏8、键盘9、报警装置10；

所述控制计算机7的内部设置有中央控制器11，所述中央控制器11通过导线分别与lcd显示屏8、键盘9、报警装置10相连，

所述中央控制器11的信号输入端分别与温度传感器5、湿度传感器6相连，

所述中央控制器11的信号输出端分别与风机1、加热器2、除湿器3相连；

所述中央控制器11还连接有无线通信模块12，所述无线通信模块12通过无线网络与监控终端13、监控服务器14无线相连。

所述中央控制器11使用的芯片为控制芯片u1，所述中央控制器11的电路结构为：

所述控制芯片u1的9脚并接按钮s1的一端，有极电容ce1的负极后与电阻r2的一端相连，所述按钮s1的另一端并接有极电容ce1的正极后与vcc输入电源相连，所述电阻r2的另一端接地；

所述控制芯片u1的1脚并接电阻r3的一端后与传感器输入端口j1的2脚相连，所述电阻r3的另一端并接传感器输入端口j1的3脚后与vcc输入电源相连，所述传感器输入端口j1接地；

所述控制芯片u1的2脚、3脚、4脚与键盘9相连；

所述控制芯片u1的10脚、11脚与无线通信模块12相连；

所述控制芯片u1的17脚串接电阻r5后与三极管q1的基极相连，所述三极管q1的发射极接地，所述三极管q1的集电极并接发光二极管ld2的负极后与报警器bz1的信号输入端相连，所述发光二极管ld2的正极串接电阻r6后与vcc输入电源相连；

所述控制芯片u1的20脚接地；

所述控制芯片u1的18脚并接晶振y1的一端后与电容c1的一端相连，所述控制芯片u1的19脚并接晶振y1的另一端后与电容c2的一端相连，所述电容c1、c2的另一端接地；

所述控制芯片u1的31脚、40脚分别接vcc输入电源；

所述控制芯片u1的22脚与加热器2的信号输入端相连；

所述控制芯片u1的23脚与除湿器3的信号输入端相连；

所述控制芯片u1的24脚与风机4的信号输入端相连；

所述控制芯片u1的26脚、27脚、28脚、32脚、33脚、34脚、35脚、36脚、37脚、38脚、39脚与lcd显示屏8的信号输入端相连。

所述风机4通过继电器j1实现中央控制器11对风机4的通断控制，所述继电器j1的线圈为j1.1，常开触点为j1.2，所述风机4控制电路的电路结构为：

所述控制芯片u1的21脚串接电阻r9后与三极管q2的基极相连，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极并接电阻r7的一端，二极管d1的正极后与继电器线圈j1.1的一端相连，所述电阻r7的另一端与发光二极管ld3的负极相连，所述发光二极管ld3的正极并接二极管d1的负极，继电器线圈j1.1的另一端后与vcc输入电源相连，所述常开触点j1.2的一端接tdd输入电源，所述常开触点j1.1的另一端与风机端口j5的1脚相连，所述风机端口j5的2脚接地。

所述无线通信模块12使用的芯片为无线通信芯片u2，所述无线通信模块12的电路结构为：

所述无线通信芯片u2的34脚与控制芯片u1的10脚相连；

所述无线通信芯片u2的35脚与控制芯片u1的11脚相连；

所述无线通信芯片u2的32脚并接晶振y2的一端后与电容c21的一端相连，所述无线通信芯片u2的33脚并接晶振y2的另一端后与电容c22的一端相连，所述电容c21的另一端并接电容c22的另一端后接地；

所述无线通信芯片u2的1脚并接电容c23的一端后接地，所述无线通信芯片u2的40脚与电容c23的另一端相连；

所述无线通信芯片u2的4脚、39脚、10脚相互连接后接vcc输入电源；

所述无线通信芯片u2的22脚并接晶振y3的一端后与电容c24的一端相连，所述无线通信芯片u2的23脚并接晶振y3的另一端后与电容c25的一端相连，所述电容c24的另一端并接电容c25的另一端后接地；

所述无线通信芯片u2的25脚与电容c26的一端相连，所述电容c26的另一端并接电容c27的一端后与电感l1的一端相连，所述电容c27的另一端接地；

所述无线通信芯片u2的26脚与电容c28的一端相连，所述电容c28的另一端并接电感l2的一端后与电容c29的一端相连，所述电感l2的另一端接地，所述电容c29的另一端并接电感l1的另一端后与电容c30的一端相连，所述电容c30的另一端并接无线发射天线e1后接地；

所述无线通信芯片u2的28脚串接电容c31后接地。

所述控制芯片u1的型号为at89c52。

本发明通过对现有变电站结构进行改进，分别设置温湿度调控系统和设备动作监控系统，对变电站室内环境数据及设备运行数据进行实时采集；所述控制计算机7接收温度传感器5和湿度传感器6采集到的变电站室内环境数据，通过内部的中央控制器11对数据进行处理分析，通过与预设温湿度阈值进行比较，判断是否报警，是否启动相应温湿度调节装置。

当室内温度超过阈值时，中央控制器11向风机4发出控制信号，控制风机启动，同时监控风机的动作时间、动作次数，对数据进行记录并通过无线通信模块12将数据随时反馈至工作人员的监控终端13，可以使工作人员随时随地掌握风机的运行状态和调控后室内温度数据；本发明内部设置的加热器2、除湿器3的控制电路结构及工作原理与风机4类似，都可以根据传感器采集的环境数据进行自适应调节；变电站进行改进后，工作人员无须到现场人工操作开停风机，在对变电站进行安装时，工作人员按照变电站室内温湿度的有关规定和经验得出安全阈值，并在控制计算机7上进行设置。

为保证控制信号传输的稳定，可以在风机4与中央控制器11之间设置驱动继电器j1.1，通过模拟电路控制风机的启停；在实际使用时可按照如下参数设置：当室内温度高于30度时控制开启风机，室内温度低于10度时关闭风机；同理也可设置加热器与除湿器的工作参数，当室内湿度值高于65%时，中央控制器11发出控制信号启动除湿器3开始工作。

本发明另外在控制计算机7的内部设置有定时控制器，设置有十开十闭接点控制单元，主要用于保护风机，可以避免风机因长时间运行导致温度过高而烧毁；控制计算机7同时支持对温控设备和湿控设备个性化动作的设置，如对风机设置连续运行2.5小时后，若室内温度还未达到设定的停运值时，由定时控制器以节点方式发出合停信号，由中央控制器11发岀指令，控制风机停运20分钟，然后再次启动，如此循环，直到室内温湿度值达到规定值，这一功能可以有效延长设备的使用寿命，节省用电量。

本发明使用的供电电源为常用的220v交流电源，设置有工作电源输入端子用于连接供电源，另外设置有工作电源输出端子，可以连接多台风机、加热器、除湿机、或者空凋等温湿度控制设备，进行统一供电；所述控制计算机7采用at89c52控制芯片，可以实现对多路设备的控制管理，控制设备包括并不限于所有温湿度调控装置；所述无线通信模块12可以根据实际需要，如通信范围和软件支持情况，另外设置多种通信协议对数据进行传输，包括并不限于现场总线通信，gsm/gprs无线通信，蓝牙红外通信等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。