一种室外箱柜防凝露装置及其控制方法.pdf

本发明公开了一种室外箱柜防凝露装置，包括远程计算机、主机和若干子机；所述远程计算机与主机相连接，主机和子机相连接；远程计算机与主机之间通过网络连接，主机与子机之间通过无线RS485通信；所述主机包括主机电源模块，主机无线RS485模块，显示屏，运行状态指示灯阵列和用于获取子机测量数据、运行状态并控制运行状态指示灯阵列的工控模块，所述主机电源模块、主机无线RS485模块、显示屏、运行状态指示灯阵列均与工控模块相连接；子机包括子机电源模块，子机无线RS485模块，温湿度传感器，加热器和单片机。本发明安装和更换简便，自身功耗低，发热量小，防尘防水，稳定可靠。

权利要求书
1.  一种室外箱柜防凝露装置，其特征在于，包括远程计算机、主机和若干子机；
所述远程计算机与主机相连接，主机和子机相连接；远程计算机与主机之间通过网络连接，主机与子机之间通过无线RS485通信；
所述主机包括主机电源模块，主机无线RS485模块，显示屏，运行状态指示灯阵列和用于获取子机测量数据、运行状态并控制运行状态指示灯阵列和显示屏显示的工控模块，所述主机电源模块、主机无线RS485模块、显示屏、运行状态指示灯阵列均与工控模块相连接；
所述子机包括子机电源模块，子机无线RS485模块，温湿度传感器，加热器，抽湿机和用于控制加热器、抽湿机工作的单片机，所述子机电源模块、子机无线RS485模块、温湿度传感器、加热器、抽湿机均与所述单片机相连接。

2.  根据权利要求1所述的室外箱柜防凝露装置，其特征在于，所述子机设置在室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内。

3.  根据权利要求1所述的室外箱柜防凝露装置，其特征在于，所述主机的设置在子机地理位置的中心地区的室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内。

4.  根据权利要求1所述的室外箱柜防凝露装置，其特征在于，所述主机电源模块、子机电源模块的供电电源为交流电220V±10％。

5.  根据权利要求1所述的室外箱柜防凝露装置，其特征在于，所述显示屏为液晶显示屏。

6.  一种室外箱柜防凝露控制方法，其特征在于：采集室外箱的温度和湿度数据，通过 凝露曲线控制加热器、抽湿机的开关，防止室外箱产生凝露；定时检测加热器、抽湿机故障，如果检测加热器活着抽湿机产生故障，进行报警处理。

7.  根据权利要求5所述的一种室外箱柜防凝露控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1，远程计算机存储凝露曲线；
S2，温湿度传感器采集室外箱内的温度T和湿度RH，并将数据发送到远程计算机，在凝露曲线上查找当前温度T和湿度对应的露点温度TS；
S3，比较露点温度TS与实际采集温度T的大小，控制加热器和抽湿机启动或者停止：
当TS≥T时，启动加热器和抽湿机工作，当TS＜T时，加热器和抽湿机停止工作；
S4，定时检测加热器及其供电电源是否存在故障：预设定期间隔启动加热器工作3～5秒钟，采集室外箱内加热器内流过电流的变化，如果电流变化增值大于加热器的初设值，则判别加热器电源和加热器自身性能完好,加热器件工作正常，否则判别加热器故障,产生报警；
S5，定时检测抽湿机故障：定时启动抽湿机5～10秒钟，采集抽湿机回路工作电流大小，如果电流大小在大于抽湿机的初设值，则判别抽湿机工作正常，否则判别抽湿机故障,产生报警；
S6，分别在加热器和抽湿机的工作回路中串接PPTC自恢复保险丝。

说明书一种室外箱柜防凝露装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及变电站设备维护领域，尤其涉及一种室外箱柜防凝露装置及其控制方法。
背景技术
端子箱是变电站的重要设备，起着动力、控制、测量和保护作用。端子箱对于提高二次回路的绝缘和电气性能，防止因二次回路绝缘和老化问题引发的各种缺陷与异常，确保主设备及其系统安全运行具有重要意义。然而，人们通常把端子箱视作一个简单的容器而很少给予足够的重视。在昼夜温差大且空气潮湿的地方，空气中的水分遇冷，通常就会凝结成小水珠。户外端子箱经过白昼太阳的暴晒以及内部电器的发热，深夜时户外端子箱柜体箱壁温度下降，柜体内潮湿的热空气碰到冰冷的箱壁，就形成了凝露。水珠可能凝结在户外端子箱柜体内的顶部和内壁，凝结的水珠在重力的作用下，就可能会滴落至正在运行的端子排上。端子箱一旦受潮严重，将导致端子箱内的运行环境变差，进而使得交、直流回路对地绝缘电阻降低，造成二次回路接地或短路，这将可能造成保护误动或拒动等，甚至造成断路器的误动，危害极大。另外，当发现端子箱受潮严重后，还需要冒着极大的安全风险去更换端子排或端子箱，甚至大动干戈将所涉设备和回路停电，同样存在着严重的事故隐患。因此，加强对户外端子箱的日常除湿、防潮处理就显得尤为重要。
传统开关柜防凝露措施主要是采取在开关柜内安装普通加热器的方式，投运时间长、耗能高、可控性不强。
现有技术中，一般通过凝露传感器或者设定定值对加热器进行调节，不同的温湿度条 件下，凝露产生的条件会有所变化，调节不准确，仍旧容易产生凝露，同时，能耗高，不利于节能。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，本发明提供一种室外箱柜防凝露装置，安装和更换简便，自身功耗低，发热量小，防尘防水，稳定可靠
本发明技术方案如下：
一种室外箱柜防凝露装置，包括远程计算机、主机和若干子机。
远程计算机与主机相连接，主机和子机相连接；远程计算机与主机之间通过网络连接，主机与子机之间通过无线RS485通信；
主机包括主机电源模块，主机无线RS485模块，显示屏，运行状态指示灯阵列和用于获取子机测量数据、运行状态并控制运行状态指示灯阵列和显示屏显示的工控模块，主机电源模块、主机无线RS485模块、显示屏、运行状态指示灯阵列均与工控模块相连接。
子机包括子机电源模块，子机无线RS485模块，温湿度传感器，加热器，抽湿机和用于控制加热器、抽湿机工作的单片机，子机电源模块、子机无线RS485模块、温湿度传感器、加热器、抽湿机均与单片机相连接。子机、主机的组成器件均为低功耗器件，单片机控制加热器、抽湿机工作，加热器、抽湿机无需一直处于工作状态，功耗低。
子机设置在室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内。主机同样设置在室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内，主机的设置位置一般设置在子机地理位置的中心地区的室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内。
主机电源模块、子机电源模块的电源为交流电220V±10％，即采用市电电压，直接与 室外箱采用相同的电源。主机和子机之间通过无线RS485连接，主机电源模块、子机电源模块采用室外箱相同电源，室外箱无需单元开始串口进行子机与主机之间线路连接，防尘防水。
显示屏为液晶显示屏，能耗低，发热量小。
一种室外箱柜防凝露控制方法：采集室外箱的温度和湿度数据，通过凝露曲线控制加热器、抽湿机的开关，防止室外箱产生凝露；定时检测加热器、抽湿机故障，如果检测加热器活着抽湿机产生故障，进行报警处理。
本发明室外箱柜防凝露控制方法具体包括以下步骤：
S01，远程计算机存储凝露曲线；
S02，温湿度传感器采集室外箱内的温度T和湿度RH，并将数据发送到远程计算机，在凝露曲线上查找当前温度T和湿度对应的露点温度TS；
S03，比较露点温度TS与实际采集温度T的大小，控制加热器和抽湿机启动或者停止：
当TS≥T时，启动加热器和抽湿机工作，当TS＜T时，加热器和抽湿机停止工作；
S04，定时检测加热器及其供电电源是否存在故障：预设定期间隔(一般24h)启动加热器工作3～5秒钟，采集室外箱内加热器内流过电流的变化，如果电流变化增值大于加热器初设值()，则判别加热器电源和加热器自身性能完好,加热器件工作正常，否则判别加热器故障,产生报警；
S05，定时检测抽湿机故障：定时启动抽湿机5～10秒钟，采集抽湿机回路工作电流大小，如果电流大小在大于抽湿机的初设值，则判别抽湿机工作正常，否则判别抽湿机故障, 产生报警；
S06，分别在加热器和抽湿机的工作回路中串接PPTC自恢复保险丝，在避免长期停役备用损坏却无法及时发现、无法及时投入运行的隐患的同时，防止加热器或抽湿机短路造成供电部分损坏,确保加热器或抽湿机其中之一可随时投运工作。
相比与现有技术，本发明具有以下优点，
本发明主机和子机同时具备有线和无线485数据传输接口，可与远程计算机远程通讯，子机数量可扩展，显示屏可显示实时采集的数据、子机加热器及凝露曲线，连接接抽湿机，并实时显示抽湿机工作状态；能报警主机、分机、加热器或抽湿机故障，；
本发明主机、子机相对独立设置，安装和更换简便，同时自身功耗低，发热量小，防尘防水，稳定可靠；
本发明室外箱柜防凝露控制方法实施采集室外箱内温度湿度数据，以凝露曲线为基础，控制加热器和抽湿机协同工作，不采用设置门限固定调节室外箱的温度或者湿度，投运时间短、耗能低、可控性强。能够自动控制加热器和抽湿机工作，在低能耗的条件下实现防凝露。
附图说明
图1为本发明室外箱柜防凝露装置结构示意图；
图2为本发明主机结构示意图；
图3为本发明子机结构示意图；
图4凝露曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
如图1所示，一种室外箱柜防凝露装置，包括远程计算机、主机和若干子机。
远程计算机与主机相连接，主机和子机相连接；远程计算机与主机之间通过网络连接，主机与子机之间通过无线RS485通信；
如图2所示，主机包括主机电源模块，主机无线RS485模块，显示屏，运行状态指示灯阵列和用于获取子机测量数据、运行状态并控制运行状态指示灯阵列和显示屏显示的工控模块，主机电源模块、主机无线RS485模块、显示屏、运行状态指示灯阵列均与工控模块相连接。
如图3所示，子机包括子机电源模块，子机无线RS485模块，温湿度传感器，加热器，抽湿机和用于控制加热器、抽湿机工作的单片机，子机电源模块、子机无线RS485模块、温湿度传感器、加热器、抽湿机均与单片机相连接。子机、主机的组成器件均为低功耗器件，单片机控制加热器、抽湿机工作，加热器、抽湿机无需一直处于工作状态，功耗低。
子机设置在室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内；主机的设置在子机地理位置的 中心地区的室外端子箱、断路器和隔离开关机构箱内。
主机电源模块、子机电源模块的电源为交流电220V±10％，即采用市电电压，直接与室外箱采用相同的电源。主机和子机之间通过无线RS485连接，主机电源模块、子机电源模块采用室外箱相同电源，室外箱无需单元开始串口进行子机与主机之间线路连接，防尘防水。
显示屏为液晶显示屏，能耗低，发热量小。
一种室外箱柜防凝露控制方法：采集室外箱的温度和湿度数据，通过凝露曲线控制加热器、抽湿机的开关，防止室外箱产生凝露；定时检测加热器、抽湿机故障，如果检测加热器活着抽湿机产生故障，进行报警处理。
本发明室外箱柜防凝露控制方法具体包括以下步骤：
S01，远程计算机存储凝露曲线；如图4所示，凝露曲线为不同温度、湿度条件下对应的凝露点连接的曲线图；RH表示相对湿度(Relative Humidity)；
S02，温湿度传感器采集室外箱内的温度T(环境温度)和湿度RH，并将数据发送到远程计算机，在凝露曲线上查找当前温度T和湿度对应的露点温度TS(凝露温度)；
S03，比较露点温度TS与实际采集温度T的大小，控制加热器和抽湿机启动或者停止：
当TS≥T时，启动加热器和抽湿机工作，当TS＜T时，加热器和抽湿机停止工作；
S04，定时检测加热器及其供电电源是否存在故障：预设定期间隔24h启动加热器工作3～5秒钟，采集室外箱内加热器内流过电流的变化，如果电流变化增值大于初设值(本实施例加热器的处设置为100mA，初设值大小与加热器的额定功率相关)，则判别加热器电源和 加热器自身性能完好,加热器件工作正常，否则判别加热器故障,产生报警；通过预设编码向主机发出”xx号加热器故障”信号,同时触发子机上的”告警”LED显示灯为每秒一次的闪烁状态,以提醒巡视人员处理；
S05，定时检测抽湿机故障：定时启动抽湿机5～10秒钟，采集抽湿机回路工作电流大小，如果电流大小在大于初设值(本实施例加热器的处设置为150mA，初设值大小与抽湿机的额定功率相)，则判别抽湿机工作正常，否则判别抽湿机故障,产生报警；通过预设编码向主机发出”xx号抽湿机故障”信号,同时触发子机上的”告警”LED显示灯为每秒一次的闪烁状态,以提醒巡视人员处理；
S06，在避免长期停役备用损坏却无法及时发现、无法及时投入运行的隐患的同时，还分别在加热器和抽湿机的工作回路中串接PPTC自恢复保险丝，防止加热器或抽湿机短路造成供电部分损坏使故障扩大化,确保加热器或抽湿机其中之一可随时投运工作。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。