一种控制柜温湿度控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力设备安全运行辅助设备领域，具体的说，涉及一种控制柜温湿度控制装置。
【背景技术】
[0002]目前国家电网正在进行大规模的技术升级，需要把大批旧式的电力控制柜更换为新型的智能控制柜，为了规范新型的智能控制柜，国家电网制定了《国家电网公司企业标准Q/GDff XXX-2009智能变电站智能组件技术规范之六智能控制柜(箱)》，用于规范智能变电站的组建，其中对于智能控制柜的温度和湿度控制提出了明确要求。如果智能控制柜内的设备长时间工作在高温高湿度的环境下工作，会降低元器件的的性能及寿命，进而导致装置故障，降低整个系统的稳定性甚至造成重大安全事故。智能机柜作为电力系统设备的主要载体，对安全性与可靠性要求比较高，因此，必须采用温湿度控制装置控制机柜内部的温湿度，给设备提供良好的运行环境。
[0003]由于智能机柜内部有很多电力设备装置，电磁环境非常恶劣，而目前市场上的温湿度控制装置控制核心基本上都采用单片机，抗干扰能力较弱，会经常误采集、误动作、重启等问题，不能很好的进行温湿度的控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对上述问题提出的一种控制柜温湿度控制装置，是基于FPGA芯片，相较于单片机抗干扰能力更强，可以有效避免温湿度控制器的误采集、误动作、重启。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供的一种控制柜温湿度控制装置，包括:FPGA芯片，人机接口单元，温湿度传感器，除湿装置，散热装置，所述人机接口单元，温湿度传感器，除湿装置，散热装置分别与FPGA芯片连接。
[0006]进一步的，所述FPGA芯片为MAX10芯片。
[0007]进一步的，所述除湿装置为加热器。
[0008]进一步的，所述加热器为法兰式加热管，在耐高温不锈钢无缝管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入结晶氧化镁粉。
[0009]进一步的，人机接口通过UART接口和FPGA芯片相连。
[0010]进一步的，所述散热装置为风扇装置或者热管散热装置或者半导体致冷片散热装置或者压缩机制冷散热装置或者热管散热装置或者水冷散热装置。
[0011]进一步的，还包括后台监控系统，所述后台监控系统与温湿度控制装置连接。
[0012]进一步的，所述后台监控系统通过RS485接口与FPGA芯片相连。
[0013]进一步的，还包括异常告警装置，所述异常告警装置与FPGA芯片相连。
[0014]进一步的，还包括失电告警装置，所述失电告警装置与FPGA芯片相连。
[0015]有益效果:
[0016]本申请的技术方案采用FPGA芯片，优选的采用MAX10芯片作为控制芯片，相较于单片机抗干扰能力更强，可以有效避免温湿度控制器的误采集、误动作、重启。
[0017]通过人机接口设定监控的参数，采用加热器控制湿度，冷却装置控制温度，可以实现温湿度的自动控制。
[0018]通过后台监控系统，可将采集到机柜局部环境的温湿度的实时数据传输到后台监控系统，实现后台监控。
[0019]异常告警装置，失电告警装置则可以在异常情况时通知工作人员，以便及时处理。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型结构示意图；
[0021]图中:1MAX10芯片、2温湿度传感器、3人机接口、4异常告警、5失电告警、6加热驱动、7加热器、8风扇驱动、9风扇、10RS485通讯或模拟量、11后台监控系统。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023]实施例
[0024]图1所示为本实用新型实施例。
[0025]本实用新型提出一种温湿度控制装置，本装置根据电力设备柜体的控温、除湿要求，通过人机接口单元设定控温、控湿范围，通过温湿度传感器采集局部环境温湿度，由FPGA芯片MAX10芯片1将数据智能化判断处理后开启或关闭加热器7和风扇9，从而保证电力设备柜体内的设备在严冬、酷热、阴雨季节等复杂气候环境中能够安全稳定的运行，同时通过通讯接口将数据传送至后台，通过数据管理软件实时监控电力控制柜柜体内的局部环境参数。
[0026]图1中的人机接口功能是由一个人机接口单元3承担，人机接口单元3通过UART(通用异步收发传输器 Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)接口和MAX10芯片1相连，设定控温、控湿范围。MAX10芯片1将用户需要重点关注的信息提取出来，如目前温度，湿度，设定的温度，湿度等，通过UART接口传送给人机接口单元，人机接口单元3用这些信息去点亮指示灯，或者把信息在液晶上显示出来。
[0027]图1中的温湿度传感器2为DHT11传感器，MAX10芯片通过DHT11传感器实时采集机柜内部环境温湿度。MAX10芯片1和DHT11芯片之间采用单总线数据格式，一次通讯时间4ms左右，MAX10芯片1发送一次开始信号后，DHT11芯片从低功耗模式切换到告诉模式，等待开始信号结束后，DHT11芯片发送响应信号，触发一次信号采集，采集完后并送出采集数据，MAX10芯片1可选择读取部分数据。在此种模式下，DHT11芯片收到MAX10芯片发送的开始信号，触发一次温湿度采集，再采集数据后转换到低速模式。如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11芯片不会主动进行温湿度采集。
[0028]图1中的加热器7用于除湿，通过加热器驱动装置6与MAX10芯片相连，当MAX10芯片判断出环境湿度大于设定值时，启动加热器7，对环境进行加热，环境温度升高，空气湿度降低；当判断出环境湿度小于或等于设定值时，则不需要启动加热器进行除湿。本实用新型中的加热器7为法兰式加热管，在耐高温不锈钢无缝管内均匀地分布高温电阻丝，在空隙部分致密地填入导热性能和绝缘性能均良好的结晶氧化镁粉，这种结构不但先进，热效率高，而且发热均匀，当高温电阻丝中有电流通过时，产生的热通过结晶氧化镁粉向金属管表面扩散，再传递到被加热件或空气中去，达到加热除湿的目的。
[0029]图1中的风扇9用于散热。风扇9通过风扇驱动装置8与MAX芯片相连，当MAX10芯片1判断出机柜内部环境温度高于设定值，启动风扇9，带动空气流动，实现柜体内部散热的目的；当判断出局部环境温度小于或等于设定值时，则不需要启动风扇9进行散热。本实用新型使用轴流风扇，其叶片与螺旋桨类似，在工作时绝大部分气流的流向与轴平行，功耗最低。轴流风扇不仅结构紧凑，可以节省很多空间，而且安装方便。
[0030]风扇9还可以是热管散热装置或者半导体致冷片散热装置或者压缩机制冷散热装置或者热管散热装置或者水冷散热装置。不同的散热装置采用不同的配套装置即可。
[0031]图1中的后台监控系统11为本实用新型的辅助部分，用于监控和控制电力设备柜局部环境温湿度的实时数据，后台监控系统通过RS485通讯接口或模拟量10和MAX10芯片1相连接。MAX10芯片1采集到机柜局部环境的温湿度的实时数据，通过M0DBUS协议将这些信息定时向后台监控系统11发送。后台监控系统11获得这些信息后将这些信息显示在显示界面上。
[0032]图1中告警有异常告警4和电源告警5，分别与MAX芯片相连，当电源异常或者装置未上电时，装置会发出电源告警警报，当MAX10芯片1检测到机柜内部环境温度、湿度超过预设值，装置就会发出异常告警警报。
[0033]本实用新型是基于最新型的MAX10系列FPGA，相较于单片机抗干扰能力更强，可以有效避免温湿度控制器的误采集、误动作、重启。从而保证电力设备柜体内的设备在严冬、酷热、阴雨季节等复杂气候环境从安全稳定的运行。
[0034]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，包括:FPGA芯片，人机接口单元，温湿度传感器，除湿装置，散热装置，所述人机接口单元，温湿度传感器，除湿装置，散热装置分别与FPGA芯片连接；所述除湿装置为加热器；所述加热器为法兰式加热管；所述法兰式加热管内部包括高温电阻丝和结晶氧化镁粉。2.如权利要求1所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，所述FPGA芯片为MAX10芯片。3.如权利要求1所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，人机接口通过UART接口和FPGA芯片相连。4.如权利要求1所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，所述散热装置为风扇散热装置、热管散热装置、半导体致冷片散热装置、压缩机制冷散热装置、热管散热装置、水冷散热装置的一种或多种。5.如权利要求1所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，还包括后台监控系统，所述后台监控系统与FPGA芯片相连。6.如权利要求5所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，所述后台监控系统通过RS485接口与FPGA芯片相连。7.如权利要求1所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，还包括异常告警装置，所述异常告警装置与FPGA芯片相连。8.如权利要求1所述的一种控制柜温湿度控制装置，其特征在于，还包括失电告警装置，所述失电告警装置与FPGA芯片相连。
【专利摘要】本实用新型属于电力设备安全运行辅助设备领域，公开了一种控制柜温湿度控制装置，包括：FPGA芯片，人机接口单元，温湿度传感器，除湿装置，散热装置，所述人机接口单元，温湿度传感器，除湿装置，散热装置分别与FPGA芯片连接。相较于基于单片机的温湿度控制系统抗干扰能力更强，可以有效避免温湿度控制器的误采集、误动作、重启。
【IPC分类】G05D27/02
【公开号】CN205080456
【申请号】CN201520755649
【发明人】吴军, 陈栩, 李进, 王学虎, 陈明恩, 黄雨晴, 邵佳楠, 陈军
【申请人】南京大全自动化科技有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年9月25日