變電站智能防凝露集成控制系統的製作方法

2023-05-01 04:03:26 2

專利名稱：變電站智能防凝露集成控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控制系統，特別涉及一種適用於變電站的防凝露集成控制系統。
背景技術：
凝露現象在日常生活中非常普遍，尤其是在晝夜溫差大或空氣潮溼的地方。變電站戶外櫃的頂部及內部均有可能凝結水珠。變電站箱體內的凝露問題將導致內部裝置絕緣下降、鏽蝕、短路等問題，極大地威脅著電網的安全。為保證變電站戶外櫃內部裝置的絕緣性能，保證裝置可靠工作，必需採取相應的防凝露措施。現有的變電站防凝露控制方案主要有兩種，方案一是在變電站的每一個戶外箱內安裝防凝露控制器，通過控制器對戶外箱進行獨立檢驗和控制；方案二是將溼度傳感器和風機分散放在戶外機箱內，控制器集中放在控制室內。由於一個變電站一般有多個戶外箱，如端子櫃、機構櫃等，與控制室相距幾米到幾百米不等，使用方案一無法對各個戶外箱的信息進行實時監控，要求巡檢員經常巡檢，佔用人力資源，且由於其使用和控制不便，也容易造成安全隱患。現在大多數變電站採用方案二來實現防凝露控制，此種方案雖然可以解決無法及時獲取站內各機櫃溫溼度信息的問題，但由於需要每個機櫃連接一組控制風機電纜和傳感器電纜，導致系統體積龐大，線纜成本高昂，且由於風機消耗功率較大，對控制室的電源要求也非常高，造成嚴重的資源浪費的同時，也不利於變電站控制系統的調試和維護。
實用新型內容本實用新型主要解決現有變電站防凝露控制裝置受其結構限制無法集中反應各戶外機櫃的溼度信息，系統體積龐大，成本高昂，不便於操作等技術問題，提供一種集成化和模塊化程度高、調試和維護方便的變電站防凝露控制系統。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:—種變電站智能防凝露集成控制系統，包括:現場總線；用於運行圖形界面系統軟體，對防凝露系統全局進行智能控制的工控主板；用於設定系統參數的控制輸入模塊；用於實時顯示戶外機櫃的溫、溼度數據和狀態的顯示模塊；至少一個用於檢測戶外機櫃溫溼度並加以控制的溫溼度控制單元，所述溫溼度控制單元安裝在戶外機柜上；所述控制輸入模塊和顯示模塊連接工控主板；溫溼度控制單元通過現場總線與工控主板相連，並且現場總線用於溫溼度控制單元與工控主板之間的信息傳輸。進一步的，所述溫溼度控制單元，包括一個用於測量變電站戶外機櫃的溫度與溼度數據的溫溼度傳感器；一個用於接收及處理溫、溼度數據，連接並控制除溼器投退的控制器；以及一個用於調整溫度、溼度的除溼器；溫溼度傳感器連接控制器，控制器連接並控制除溼器；優選地，所述的現場總線採用CAN總線。本實用新型的有益效果是:在原有變電器防凝露控制裝置的基礎上，通過對控制系統的集成化和模塊化處理，構成一套智能防凝露集成控制系統，採用穩定可靠，連線簡單，速度快，能長距離傳輸的CAN總線通信，減少電纜數量，有效節約成本；對戶外機櫃溫、溼度信息進行集成式實時監控，調試和維護方便，提高工作效率；內置自檢功能和控制邏輯，較少設備無效使用時間，提高控制系統的穩定性和使用壽命，自動化程度高。

附圖1為變電站防凝露控制系統結構框圖；附圖2為變電站防凝露控制系統工作原理框圖；附圖3為溫溼度控制器除溼開關控制邏輯示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖，對本實用新型的技術方案做進一步具體的說明。如附圖1所示，本實用新型變電站智能防凝露集成控制系統是通過現場總線和先進處理器控制技術實現變電站防凝露系統的集成化智能控制。包括連接控制輸入模塊2和顯示模塊3的工控主板1，通過現場總線4連接多個戶外機櫃的溫溼度控制單元8，多個戶外機櫃的溫溼度控制單元8也 稱為總線用戶，即子機。戶外機櫃的溫溼度控制單元8包括連接溫溼度傳感器5的控制器6，通過控制器6連接並控制除溼器7。戶外機櫃的溫溼度控制單元8通過控制器6與現場總線4相連，從而受到工控主板I的調控。參見附圖1所示，列出了 4個示例性的子機系統，結合附圖2，進一步說明本實用新型的工作原理。本實用新型變電站智能防凝露集成控制系統具有自投運功能，在裝置上電力系統後，工控主板I自動進入運行狀態，顯示模塊3開始工作。所述工控主板I採用雙核處理器0MAP3530設計的一款EPIC標準尺寸工控機主板，用於運行集成控制系統的圖形界面系統軟體，應用軟體程序對防凝露系統全局進行智能監控。該高性能處理器具有可靠性高、能耗低、反應靈敏、以及可擴展性好等特點，可以有效達到溫、溼度多點檢測的高精度要求。所述顯示模塊3採用液晶顯示器，用於實時顯示戶外機櫃的溫溼度數據、除溼、超溫以及斷線狀態。開機後，工控主板I進入工作狀態，系統進行自檢，檢測控制系統中的核心模塊電路是否能夠正常工作，以及工控主板I與各總線用戶是否已建立正常通信，並將檢測所得的各總線用戶的溫溼度數據、除溼、超溫以及斷線狀態反映在顯示模塊3上。當工控主板I檢測到總線用戶連接狀態異常時，顯示模塊3將指示異常總線用戶的編號、地址以及異常原件信息，從而方便工作人員對控制系統進行監控和調試、維護。當工控主板I檢測到總線用戶連接狀態正常時，通過控制輸入模塊2設定系統參數，所述的系統參數包括連接戶外機櫃的通信參數設置和控制器控制邏輯所需的控制參數設置。通過通信參數設置，調整連接入智能防凝露集成控制系統中的總線用戶數量、地址。通過控制參數設置，調整控制器的控制參數，設定除溼器7開關邏輯，控制除溼器7的投退。所述控制輸入模塊2可以包括數字鍵盤、滑鼠等元件。所述現場總線4採用CAN控制器區域網路總線，CAN總線構成的網絡各節點之間的數據通信實時性強，並且容易構成冗餘結構，可以有效提高系統的可靠性和靈活性，同時CAN總線具有連線簡單、速度快、能長距離傳輸等優越性，具有較高的拓展性，可以實現安全性、方便性、低公害、低成本的要求。所述溫溼度傳感器5採用數字傳感器，用於測量變電站戶外機櫃的溫度與溼度數據，並將這些數據反饋給控制器6。通過連接控制器6和工控主板I的現場總線4，戶外機櫃的溫度與溼度數據被傳送至工控主板I，進而反應在顯示模塊3中。 所述控制器6用於接收及處理溫溼度傳感器5測得的溫溼度數據，並控制除溼器7的投退。由於防凝露控制系統中的除溼裝置，在工作中會產生一定的熱量，而變電站戶外機櫃對溫度環境也有一定的要求，溫度過高會影響機櫃的工作；為保證防凝露控制系統的安全性和有效性，本實用新型中的控制器6包含了一個溼度控制邏輯和一個溫度控制邏輯，其控制原理參見附圖3。由控制輸入模塊2設定溫度啟控值、溫度回差、溼度啟控值、溼度回差以及超溫報警值，其中溫度啟控值即為溫度高端，溼度啟控值即為溼度高端。在系統啟動時，工控主板I將已設定的溫度啟控值、溫度回差、溼度啟控值、溼度回差以及超溫報警值發送到控制器6，控制器6保存以上數值，並根據工控主板I的指示和控制邏輯控制除溼器7的投退。所述控制器6包含的溼度控制邏輯，其工作原理是:當戶外機櫃中產生凝露，導致溫溼度傳感器5測得的子機溼度達到溼度高端時，控制器6開啟除溼器7，進行除溼處理；當子機溼度降低差值達到即設的溼度回差時，控制器6關閉除溼器7，停止除溼。
·[0033]所述控制器6包含的溫度控制邏輯，其工作原理是:當溫溼度傳感器5測得的子機溫度達到溫度高端時，控制器6關閉除溼器7，進行降溫處理；當子機溫度降低差值達到溫度回差時，重複運行溼度控制邏輯。當溫度傳感器5檢測到的溫度超過超溫警報值時，控制器6向工控主板I發送信號，由顯示模塊3顯示超溫報警信號，用戶可以第一時間了解子機的狀態；同時，控制器6關閉除溼器7，以達到降低溫度的效果。利用本實用新型可以實現對戶外機櫃溫、溼度信息的集成式實時監控，並進行模塊化智能調控，減少設備無效使用時間，加強控制系統的穩定性，延長使用壽命，提高工作效率，達到節約成本的效果。對本領域的技術人員來說，通過以上說明可以很清楚地理解具體實施例。本實用新型並不限制與此，凡按照本實用新型的技術思想，在技術方案基礎上所做的不同變化，均落入本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種變電站智能防凝露集成控制系統，包括: 現場總線；工控主板；控制輸入模塊；顯示模塊； 至少一個用於檢測戶外機櫃溫溼度並加以控制的溫溼度控制單元，所述溫溼度控制單元安裝在戶外機柜上； 其特徵在於:控制輸入模塊和顯示模塊連接工控主板；溫溼度控制單元通過現場總線與工控主板相連，並且現場總線用於溫溼度控制單元與工控主板之間的信息傳輸。
2.如權利要求1所述的變電站智能防凝露集成控制系統，其特徵在於:所述溫溼度控制單元，包括一個用於測量變電站戶外機櫃的溫度與溼度數據的溫溼度傳感器；一個用於接收及處理溫、溼度數據，連接並控制除溼器投退的控制器；以及一個用於調整溫度、溼度的除溼器；溫溼度傳感器連接控制器，控制器連接並控制除溼器。
3.如權利要求1所述的變電站智能防凝露集成控制系統，其特徵在於:所述的現場總線採 用CAN總線。
專利摘要本實用新型公開了一種變電站智能防凝露集成控制系統。本實用新型的目的是通過現場總線和先進處理器控制技術實現變電站防凝露系統的集成化智能控制。具體包括連接控制輸入模塊和顯示模塊的工控主板，通過現場總線連接多個戶外機櫃的溫溼度控制單元。戶外機櫃的溫溼度控制單元包括連接溫溼度傳感器的控制器，通過控制器連接並控制風機和加熱器。戶外機櫃的溫溼度控制單元通過控制器與現場總線相連，從而受到工控主板的調控。利用本實用新型可以實現對戶外機櫃溫、溼度信息的集成式實時監控，並進行模塊化智能調控，減少設備無效使用時間，加強控制系統的穩定性，延長使用壽命，提高工作效率，達到節約成本的效果。
文檔編號G05D27/02GK203117817SQ201220404089
公開日2013年8月7日 申請日期2012年8月13日 優先權日2012年8月13日
發明者郭明皇 申請人:杭州鴻程科技有限公司