一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，包含位于开关柜内的检测端和位于远处的与检测端连接的监控端；所述检测端包含第一微控制模块以及与其连接的由多个传感器组成的凝露传感器矩阵，所述第一微控制模块还包含数据处理单元、第一控制单元和第一通讯单元；所述监控端包含第二微控制模块以及与其连接的输入单元、凝露参数显示单元、报警单元，所述第二微控制模块包含参数对比单元、第二控制单元和第二通讯单元；本发明低功耗、微型化、成本低、精度高，其采用双单片机来实现远程控制，且能够精确采集开关柜内凝露参数。
【专利说明】
一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种凝露监控系统，尤其涉及一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，属于监控领域。
【背景技术】
[0002]我国在开关柜中采用自动加热除湿控制器防止凝露已有十几年历史，这种加热除湿控制器在抗潮湿、防凝露保证高压设备可靠运行起到了积极作用，但在有的地区应用中也出现了一些问题，开关柜作为电能分配的重要设备，在电网安全运行中起到非常重要的作用。通过对开关柜长期运行数据分析，凝露是造成高低压柜、中置柜、端子箱等事故的最大问题，做好开关柜的防凝露工作将是保障开关柜安全运行的必要措施。凝露是空气中的水汽达到过饱和时，遇到低温物体达到露点温度后，水汽在低温物体表面液化的现象。
[0003]例如:在南方的梅雨季节，有时开关柜内部的空气湿度较高，甚至开关柜内局部已有结露现象，由于安装在柜体内部的凝露传感器的位置并没有到达凝露的程度，或者，凝露传感器长期受空气中灰尘和气体侵蚀，使传感器的灵敏度受到影响，凝露控制器不能及时地启动加热器。致使凝露控制的作用失灵，给开关设备的安全带来威胁。新型高压开关柜内部空间十分紧凑，为保证在高湿地区内部绝缘水平，保证装置可靠工作，对柜内防潮、防凝露提出了更要求，在高控制精度和低成本的工业测控系统中，通常采用单片机作为数字控制器取代模拟控制器高的要求。
[0004]例如申请号为“201110289625.0 ”的一种变电站智能防凝露集成控制系统。该发明的目的是通过现场总线和先进处理器控制技术实现变电站防凝露系统的集成化智能控制。具体包括连接控制输入模块和显示模块的工控主板，通过现场总线连接多个户外机柜的温湿度控制单元。户外机柜的温湿度控制单元包括连接温湿度传感器的控制器，通过控制器连接并控制风机和加热器。户外机柜的温湿度控制单元通过控制器与现场总线相连，从而受到工控主板的调控。利用本发明可以实现对户外机柜温、湿度信息的集成式实时监控，并进行模块化智能调控，减少设备无效使用时间，加强控制系统的稳定性，延长使用寿命，提高工作效率，达到节约成本的效果。该发明虽然实现了智能防凝露功能，但是在凝露检测和控制仍存在很大的进步空间，并且检测精度也有待进一步优化。
[0005]又如申请号为“201220267397.7 ”的一种基于无线网络的防凝露控制系统，包括微处理器、加热板、风扇、温湿度传感器、WSN通信节点和电源模块，所述加热板通过第一驱动电路与微处理器连接，所述风扇通过第二驱动电路与微处理器连接，所述温湿度传感器和WSN通信节点均与微处理器连接，所述加热板上安装有交流互感器。该实用新型基于无线网络的防凝露控制系统，通过交流互感器对加热板、风扇工作电流的监测，进而判断加热板、风扇是否正常运行，避免了加热板、风扇因自身损坏而导致的应该正常运行时而未正常运行、不该运行时而正常运行的情况发生，实现了更好的凝露现象监控与防护，也避免了危险事故的发生。该发明虽然实现了智能防凝露功能，但是在凝露检测和控制仍存在很大的进步空间，并且检测精度也有待进一步优化。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足提供了一种高精度的基于双单片机的开关柜凝露监控系统，其采用双单片机来实现远程控制，且能够精确采集开关柜内凝露参数。
[0007]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，包含位于开关柜内的检测端和位于远处的与检测端连接的监控端；所述检测端包含第一微控制模块以及与其连接的由多个传感器组成的凝露传感器矩阵，所述第一微控制模块还包含数据处理单元、第一控制单元和第一通讯单元；所述监控端包含第二微控制模块以及与其连接的输入单元、凝露参数显示单元、报警单元，所述第二微控制模块包含参数对比单元、第二控制单元和第二通讯单元；
其中，凝露传感器矩阵，用于实时检测开关柜内的凝露参数；
数据处理单元，用于对检测的凝露参数进行预处理，进而将凝露参数上传至第一控制单元；
第一控制单元，用于将数据处理单元上传的凝露参数汇总求出平均凝露参数，进而将平均凝露参数通过第一通讯单元传输至监控端；
输入单元，用于预先设定凝露参数阈值；
参数对比单元，用于通过第二通讯单元接收第一控制单元发送的平均凝露参数，并将其与凝露参数阈值进行对比，当高于正常阈值时发送信号至第二控制单元；
第二控制单元，用于根据参数对比单元发送的信号，通过报警单元发出警报，同时将平均凝露参数通过凝露参数显示单元实时显示。
[0008]作为本发明一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统的进一步优选方案，所述传感器型号为HDP-07。
[0009]作为本发明一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统的进一步优选方案，所述检测端和监控端为无线连接。
[0010]作为本发明一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统的进一步优选方案，所述凝露传感器矩阵为由凝露传感器组成的3*3矩阵。
[0011]作为本发明一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统的进一步优选方案，所述第一微控制模块和第二微控制模块均为AVR系列单片机。
[0012]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1、本发明结构简单、易于实现且低功耗、微型化、成本低、精度高；
2、本发明采用双单片机来实现控制，采用无线方式进行信号传输，以满足在特定使用环境下，实现远距离的控制；
3、本发明通过阵列式凝露传感器检测开关柜内凝露情况提示用户清除凝露，大大提高开关柜防凝露的可靠性和工作寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的系统结构原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
如图1所示，一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，包含位于开关柜内的检测端和位于远处的与检测端连接的监控端；所述检测端包含第一微控制模块以及与其连接的由多个传感器组成的凝露传感器矩阵，所述第一微控制模块还包含数据处理单元、第一控制单元和第一通讯单元；所述监控端包含第二微控制模块以及与其连接的输入单元、凝露参数显示单元、报警单元，所述第二微控制模块包含参数对比单元、第二控制单元和第二通讯单元；
其中，凝露传感器矩阵，用于实时检测开关柜内的凝露参数；
数据处理单元，用于对检测的凝露参数进行预处理，进而将凝露参数上传至第一控制单元；
第一控制单元，用于将数据处理单元上传的凝露参数汇总求出平均凝露参数，进而将平均凝露参数通过第一通讯单元传输至监控端；
输入单元，用于预先设定凝露参数阈值；
参数对比单元，用于通过第二通讯单元接收第一控制单元发送的平均凝露参数，并将其与凝露参数阈值进行对比，当高于正常阈值时发送信号至第二控制单元；
第二控制单元，用于根据参数对比单元发送的信号，通过报警单元发出警报，同时将平均凝露参数通过凝露参数显示单元实时显示。
[0015]其中，所述传感器型号为HDP-07，所述检测端和监控端为无线连接，所述凝露传感器矩阵为由凝露传感器组成的3*3矩阵。，所述第一微控制模块和第二微控制模块均为AVR系列单片机。
[0016]信号采集是采用的凝露传感器HDP-07，综合精度相对较高，适合环境温度为(TC、6(TC，本凝露传感器是正特性开关型元件，对低湿不敏感而仅对高湿敏感，最适合于需要控制高湿度、结露的场合，很符合高压柜的凝露测量。
[0017]凝露的检测一般都是采用单个传感器测量，由于某点凝露可能变化很大且传感器出厂参数等略有差异，这些因素均增加了测量误差。本发明对传统的基于凝露传感器测量系统进行改进。硬件上利用HDP-07凝露传感器组成3*3的阵列，采用分布阵列式多点平均测量方式，有效地消除了由于传感器个体本身的缺陷带来的测量误差和减少了由于传感器芯片蠕变而产生的随机误差或重复性误差，显著减少了年限的影响。这样阵列式的测量方式能实时监测开关柜里的凝露情况。
[0018]本发明结构简单、易于实现且低功耗、微型化、成本低、精度高；采用双单片机来实现控制，采用无线方式进行信号传输，以满足在特定使用环境下，实现远距离的控制；通过阵列式凝露传感器检测开关柜内凝露情况提示用户清除凝露，大大提高开关柜防凝露的可靠性和工作寿命。
[0019]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【权利要求】
1.一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，其特征在于:包含位于开关柜内的检测端和位于远处的与检测端连接的监控端；所述检测端包含第一微控制模块以及与其连接的由多个传感器组成的凝露传感器矩阵，所述第一微控制模块还包含数据处理单元、第一控制单元和第一通讯单元；所述监控端包含第二微控制模块以及与其连接的输入单元、凝露参数显示单元、报警单元，所述第二微控制模块包含参数对比单元、第二控制单元和第二通讯单元； 其中，凝露传感器矩阵，用于实时检测开关柜内的凝露参数； 数据处理单元，用于对检测的凝露参数进行预处理，进而将凝露参数上传至第一控制单元； 第一控制单元，用于将数据处理单元上传的凝露参数汇总求出平均凝露参数，进而将平均凝露参数通过第一通讯单元传输至监控端； 输入单元，用于预先设定凝露参数阈值； 参数对比单元，用于通过第二通讯单元接收第一控制单元发送的平均凝露参数，并将其与凝露参数阈值进行对比，当高于正常阈值时发送信号至第二控制单元； 第二控制单元，用于根据参数对比单元发送的信号，通过报警单元发出警报，同时将平均凝露参数通过凝露参数显示单元实时显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，其特征在于:所述传感器型号为HDP-07。
3.根据权利要求1所述的一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，其特征在于:所述检测端和监控端为无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，其特征在于:所述凝露传感器矩阵为由凝露传感器组成的3*3矩阵。
5.根据权利要求1所述的一种基于双单片机的开关柜凝露监控系统，其特征在于:所述第一微控制模块和第二微控制模块均为AVR系列单片机。
【文档编号】G05D27/02GK104360704SQ201410604993
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】徐进伟, 张金民, 陈春旭 申请人:苏州佑瑞检测技术有限公司