一种变电站汇控柜温湿度智能测控装置的制作方法

本实用新型涉及变电站控制技术领域，特别涉及一种变电站汇控柜温湿度智能测控装置。

背景技术：

目前，变电站汇控柜内一般采用温控器配合电阻加热板进行温湿度调节，其运行功率大、驱潮和调温效果差，经常出现二次元件绝缘降低、凝露、元件受热老化现象，严重的引发直流接地、元件起火等恶性事故。此外，由于北方冬、夏季室外温差较大，传统温控器和加热板极易损坏，运维人员定期巡视难以及时发现元件故障，造成加热板长期加热或不工作现象，严重危及汇控柜内二次元件的安全运行。

半导体制冷片(TE)也叫热电制冷片，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生是通过热电的原理来实现。半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

将半导体加热和制冷的技术效果应用于变电站汇控柜内的温湿度控制可以起到很好的效果。

技术实现要素：

为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种变电站汇控柜温湿度智能测控装置，可实现对汇控柜内部温、湿度及温控装置、加热器及通风、驱潮等设备的工况进行远方实时监测，采用半导体加热及制冷技术，并可对站内分布式汇控柜内温控装置进行集中调控，当发生柜内温、湿度异常或装置出现不良工况时，装置将发出警报，提醒运维人员及时巡视处理。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种变电站汇控柜温湿度智能测控装置，包括安装于汇控柜中的温湿度检测模块、半导体加热及制冷模块、通风除湿模块、远程传输模块和远程监控终端。

所述的温湿度检测模块、半导体加热及制冷模块、通风除湿模块均通过远程传输模块与远程监控终端进行通讯连接，由远程监控终端根据汇控柜的温湿度检测参数控制半导体加热及制冷模块的加热和制冷以及通风除湿模块的运行。

所述的半导体加热及制冷模块由夹持在冷端基板及热端基板之间的多个半导体PN结串联组成；所述的通风除湿模块包括安装在半导体加热及制冷模块的冷端的多层栅板一和安装在半导体加热及制冷模块的热端的多层栅板二，多层栅板一的空气出口处安装风扇一，多层栅板二的空气入口处安装风扇二。

所述的温湿度检测模块为温湿度传感器。

所述的半导体加热及制冷模块的冷端通过多层栅板一及风扇一还连接有冷凝管。

所述的远程传输模块为带有RS485通讯模块的数据采集装置，远程传输模块通过I/O接口与温湿度检测模块、半导体加热及制冷模块、通风除湿模块的信号端相连接，通过RS485总线与远程监控终端通讯连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用可控半导体材料作为制冷、制热装置，并配合风扇通风除湿，实现汇控柜内温、湿度的有效调节；

2、本实用新型的可实现对汇控柜内部温、湿度及温控装置、加热器及通风、驱潮等设备的工况进行远方实时监测，并可对站内分布式汇控柜内温控装置进行集中调控，当发生柜内温、湿度异常或装置出现不良工况时，装置将发出警报，提醒运维人员及时巡视处理。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构图；

图2为本实用新型的半导体加热及制冷模块及通风除湿模块结构图；

图3为本实用新型的半导体加热及制冷模块及通风除湿模块的外部电气接线图；

图4为本实用新型实施例的远程传输模块电气原理图。

其中：1-汇控柜 2-远程传输模块 3-温湿度检测模块 4-半导体加热及制冷模块 5-通风除湿模块 6-远程监控终端 7-半导体PN结 7-1-半导体 PN结冷端基板 7-2-半导体 PN结热端基板 8-多层栅板一 9-多层栅板二 10-风扇一 11-风扇二 12-冷凝管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种变电站汇控柜温湿度智能测控装置，包括安装于汇控柜1中的温湿度检测模块3、半导体加热及制冷模块4、通风除湿模块5、远程传输模2块和远程监控终端6。

所述的温湿度检测模块3、半导体加热及制冷模块4、通风除湿模块5均通过远程传输模块2与远程监控终端6进行通讯连接，由远程监控终端6根据汇控柜1的温湿度检测参数控制半导体加热及制冷模块4的加热和制冷以及通风除湿模块5的运行。

所述的温湿度检测模块3为温湿度传感器，例如HX94系列的温湿度变送器。

如图2所示，所述的半导体加热及制冷模块4由夹持在冷端基板7-1及热端基板7-2之间的多个半导体PN结7串联组成；是一种半导体制冷片结构，串联的PN结7数量和电流参数根据功率决定，例如27个PN结，电流6A。12V工作电压，功率是72W。也可以采用现有的半导体制冷片来实现，例如TEC1-12706型半导体制冷片。

所述的通风除湿模块5包括安装在半导体加热及制冷模块4的冷端的多层栅板一8和安装在半导体加热及制冷模块4的热端的多层栅板二9，多层栅板一8的空气出口处安装风扇一10，多层栅板二9的空气入口处安装风扇二11。

如图2所示，所述的半导体加热及制冷模块4的冷端通过多层栅板一8及风扇一10还连接有冷凝管12。

除湿制冷原理：半导体PN结7通电后冷端通过风扇10将潮湿空气抽入，经过多层栅板8对潮湿空气进行冷凝，并排出干燥空气和水分。

加热通风原理：半导体PN结7通电后热端通过风扇11将冷空气抽入，经过多层栅板9将冷空气加热排出，形成柜内有效地热循环。

如图3所示，为半导体加热及制冷模块4、通风除湿模块5的电气控制原理图。半导体加热及制冷模块4及通风除湿模块5的电气控制部分包括加热接触器KM1和制冷接触器KM2，KM1和KM2由启停控制继电器S1、加热控制继电器S2和制冷继电器S3进行控制，其中继电器S1用于装置的启停控制，继电器S2控制半导体PN结7的制冷及冷端风扇10的运行，S3用于控制半导体PN结7的加热及热端风扇11的运行。

如图4所示，继电器S1、继电器S2、继电器S3由图4的远程传输模块2输出控制。远程传输模块2优选阿尔泰科技的DAM系列485数据采集模块，优选型号为：DAM-3059-A，8路模似量输入模块，带8路配电输出。用于本装置中，8路模似量输入用于采集温湿度(温度T1和湿度H1)参数，8路配电输出用于输出继电器S1、继电器S2、继电器S3的控制。

见图3-4，电气控制过程为：

1、制冷控制：电源开关Q闭合，控制单元2(即远程传输模块2)将S1闭合，装置启动。当温湿度达到阈值，控制单元2(即远程传输模块2)将S2闭合，继电器KM1线圈得电，其主接点闭合实现自锁，常开辅助接点闭合，半导体正向接通后制冷，同时冷端风扇启动，实现制冷除湿。KM1线圈得电同时，其常闭辅助接点断开，切断加热回路，实现互锁。

2、加热控制：电源开关Q闭合，控制单元将S1闭合，装置启动。当温湿度达到阈值，控制单元将S3闭合，继电器KM2线圈得电，其主接点闭合实现自锁，常开辅助接点闭合，半导体反向接通后制热，同时热端风扇启动，实现制热。KM2线圈得电同时，其常闭辅助接点断开，切断制冷回路，实现互锁。

所述的远程传输模块2为带有RS485通讯模块的数据采集装置，远程传输模块2通过I/O接口与温湿度检测模块3、半导体加热及制冷模块4、通风除湿模块5的信号端相连接，通过RS485总线与远程监控终端6通讯连接。通讯传输介质为光纤。

远程监控终端6即主控室终端计算机实时显示各个汇控柜内的温、湿度及装置工况，并记录历史温、湿度曲线，当出现异常状态及时发出警告，提醒运行人员注意设备巡视。同时运行人员可以远方设置装置参数，手动控制装置的启停。

以上实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。