變電站主控制室及高壓室環境溫溼度綜合控制系統的製作方法
2023-10-11 20:12:04 1
專利名稱：變電站主控制室及高壓室環境溫溼度綜合控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溫溼度控制系統，尤其涉及一種適用於電力行業的變電站主控制室、高壓室環境溫溼度綜合控制系統。
背景技術：
整個電力系統正向著智能化的方向飛速發展，變電站也在逐步實現無人值守、遠方監控，目前變電站的測控、保護裝置採用的電子元件要求工作環境溫度在一 5至45°C之間，溼度小於80%，然而我們在變電站環境溫溼度的採集與監控方面尚無有效手段，單純依靠值班人員進行巡視，特別是在無人值班變電站，由於運行人員巡視周期大約在一星期左右，將無法及時掌握現場溫溼度情況。為了確保現場運行環境符合要求，目前只有將空調等溫控設備置於M小時運行狀態，這同樣存在有一個很大的弊端若是在正常氣候下，空調不能及時關停，將造成空調長期運行，浪費能源，降低空調的使用壽命；然而在氣候突變時， 若不能及時開啟，又將造成設備的運行環境惡劣，影響電子設備的壽命和精度。因此，目前變電站環境溫溼度監控存在著兩大主要問題1、缺乏對溫溼度的監控手段，無法及時掌握現場情況。2、無法根據實際情況對溫度調節設備的運行狀況進行及時調整。
發明內容本實用新型的目的在於為改善目前環境溫度監控缺乏有效手段的實際情況，針對上面所提到的兩大主要問題，我們採取了以溫度傳感器進行溫度數據採集，利用網絡線作為數據傳輸載體，通過工控機進行監控及智能控制的系統構成。本實用新型的目的通過以下方案實現由數據傳輸模塊、智能控制模塊、紅外發射模塊構成；數據傳輸模塊由電源模塊、數據傳輸單片機、第一數據接口、第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口、第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器TF2、第三溫溼度傳感器構成；電源模塊的輸出端分別連接至數據傳輸單片機的電源輸入端腳1、2、第一數據接口、第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口的GND腳及+5V腳、溫溼度傳感器的第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器的電源引腳1、4腳；數據傳輸單片機上引出一 20P接口經20P排線至20 口轉接口，20 口轉接口的9 一 14腳接入紅色指示燈，19 腳接綠色指示燈，中間串接按鈕復位開關；數據傳輸單片機上引出IOP排線至第一9 口轉接口，分別與第一數據接口的1 一 9腳相連，再從第一數據接口的+、一引腳引出兩線連接至智能控制模塊中單片機的27、觀腳，作為數據傳輸通信用；第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器的2、3引腳引出分別連接至第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口的+、一引腳，第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口的口的2、3、5腳分別接入一個第二 9 口轉接口，利用IOP排線接入數據傳輸單片機，再經過數據傳輸單片機的12P接至3386型轉換板，轉換成RJ45網絡接口，接入路由器；智能控制模塊由第一電源轉換器、第二電源轉換器，控制單片機、電量採集單片機、第一電流互感器、第二電流互感器、第三電流互感器組成；220V交流電源接至第一電源轉換器和第二電源轉換器的1、2腳，從4、5腳分別輸出+12V及+24V直流電源，+12電源接至控制單片機與電量採集單片機的1、2腳，+MV 電源接至控制單片機的5、6腳；三相電源線分別從第一至第三電流互感器中穿過，分別接入電量採集單片機的6腳、7腳、8腳，三相電源零線直接接至電量採集單片機的5腳，作為電壓監測；第一至第三電流互感器的Si、S2腳分別接入電量採集單片機的9腳和10腳、11 腳和12腳、13腳和14腳，作為電流監測；控制單片機的10腳、12腳、14腳、16腳分別接至相應的接觸器常閉觸點(SA3、SA4、SAU SA2)，作為信號迴路；控制單片機的27腳、觀腳以及電量採集單片機IC4的3腳、4腳引出線接至COMl的+、一腳；紅外發射模塊由第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器及對應發光二極體組成，取12V直流電源分別連接至第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器的1、2腳，第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器的3、4腳分別接至第三數據接口埠的+、一引腳，第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器的14腳、15腳分別連接第一紅外線發射二極體、 第二紅外線發射二極體、第三紅外線發射二極體的1、2腳，作為紅外發射信號傳輸。本實用新型所述第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器均為 TFT型溫溼度傳感器。本實用新型具有以下優點1)實現遠程環境溫溼度監測與操控。工控機支持網絡通信協議，經過路由器接入公司區域網後，公司區域網內微機均可實現對系統的遠程訪問，可有效監測現場環境溫度， 並能控制空調等設備的啟停；2)通過程序可設定環境溫溼度的控制區域，實現變電站主控室、高壓室的溫溼度自動控制；3)溫溼度傳感器與上位機傳輸數位化，不會因導線引入誤差；採用RS-485方式， 支持網絡協議；測控軟體(包括組態化維護工具)為系統核心軟體，具備數據採集測量、數字調節控制、網絡通訊、報警處理等核心功能；4)分布式結構，配置和擴展方便，設備採用無線通信方式連接可以根據現場安裝條件，適當選擇模塊的安裝位置及使用模塊的數量；5)控制器有手動和遙控切換開關，可實現遙控或現地手動控制，自動方式按設定上下限投切適當的空調；6)溫度報警，通過紅外碼控制器關閉空調電源；7)實現遠程遙控、參數設置和後臺監控、WEB發布；遠程控制軟體為系統的人機界面，具有遠程診斷、維護、監視、操作與設置功能，支持網絡，可以在遠方計算機如辦公室電腦上進行主控制室、高壓室環境溫溼度的監視與操作；8)測點與控制號的關聯和邏輯可單獨設定；9)計算機可指定顯示某一個測點，而當有故障(或越限)發生時數碼顯示器就會轉去顯示有故障(或故障)的點，如果同時有多個點不正常，則循環顯示這幾個點。
圖1為本實用新型構成原理圖；圖2為本實用新型數據傳輸模塊的電路圖；圖3為本實用新型智能控制模塊的電路4[0019]圖4為本實用新型紅外發射模塊的電路圖；圖5為本實用新型運用時工作原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。本實用新型由數據傳輸模塊、智能控制模塊、紅外發射模塊構成。數據傳輸模塊由電源模塊IC1、數據傳輸單片機IC2 (LYP3386)、四個COM數據接口 第一數據接口 C0M1、第二數據接口 COM2、第三數據接口 COM3、第四數據接口 COM4、三個 TFT型溫溼度傳感器第一溫溼度傳感器TF1、第二溫溼度傳感器TF2、第三溫溼度傳感器 TF3構成。電源模塊ICl的輸出端分別連接至數據傳輸單片機IC2的電源輸入端腳1、2、C0M 數據接口 COMl、COM2、COM3、COM4的GND腳及+5V腳、TFT型溫溼度傳感器的第一溫溼度傳感器TF1、第二溫溼度傳感器TF2、第三溫溼度傳感器TF3的電源引腳1、4腳。數據傳輸單片機IC2上引出一 20P接口經20P排線至20 口轉接口 P1，20 口轉接口 Pl的9 一 14腳接入紅色指示燈LED1，19腳接綠色指示燈LED2，中間串接按鈕復位開關F。數據傳輸單片機 IC2上引出IOP排線至第一 9 口轉接口 P2，分別與第一數據接口 COMl的1 一 9腳相連，再從第一數據接口 COMl的+、一引腳引出兩線連接至智能控制模塊中單片機IC3(FJ20060331) 的27J8腳，作為數據傳輸通信用。第一溫溼度傳感器TF1、第二溫溼度傳感器TF2、第三溫溼度傳感器TF3的2、3引腳引出分別連接至第二數據接口 COM2、第三數據接口 COM3、第四數據接口 COM4的+、一引腳，第二數據接口 COM2、第三數據接口 COM3、第四數據接口 COM4的口的2、3、5腳分別接入一個第二 9 口轉接口 P3，利用IOP排線接入LYP3386型數據傳輸單片機IC2，再經過LYP3386 型數據傳輸單片機IC2的12P接至3386型轉換板T，轉換成RJ45網絡接口，接入路由器。數據傳輸模塊的工作原理如下電源提供從220V交流電源引入，經PS-05-5型電源模塊ICl轉換為5V直流電源，分別連接至LYP3386型數據傳輸單片機IC2、COM數據接口及TFT型溫溼度傳感器的電源引腳。並在LYP3386型數據傳輸單片機IC2上引出一 20P接口，作為工作指示電路。數據採集從各TFT型溫溼度傳感器2、3引腳引出，分別連接至COM2、COM3、COM4 的+、一引腳處，獲取溫溼度信號。利用RS485協議，可以設定多個傳感器，並分配地址。外部數據傳輸各COM通信接口的2、3、5針腳分別接入一個9 口轉接口，利用IOP 排線接入LYP3386型數據傳輸單片機IC2，再經過LYP3386型數據傳輸單片機IC2的12P接至3386型轉換板T，轉換成RJ45網絡接口，接入路由器。內部數據傳輸在LYP3386型數據傳輸單片機IC2上引出一 IOP接口，接至第一數據接口 COMl的1 一 9針腳，再通過第一數據接口 COMl的+、一針腳與數據控制模塊的 FJ20060331控制板上27腳、沘腳相連。智能控制模塊由第一電源轉換器S1-02、第二電源轉換器S1-06，控制單片機IC3 (FJ20060331)、電量採集單片機IC4 (FJ200902^)、第一電流互感器Li、第二電流互感器 L2、第三電流互感器L3組成。220V交流電源接至第一電源轉換器S1-02和第二電源轉換器S1-06的1、2腳，從4、5腳分別輸出+12V及+24V直流電源，+12電源接至控制單片機IC3與電量採集單片機 IC4的1、2腳，+24V電源接至控制單片機IC3的5、6腳。三相電源線分別從第一至第三電流互感器Li、L2、L3電流互感器中穿過，分別接入電量採集單片機IC4的6腳、7腳、8腳，三相電源零線直接接至電量採集單片機IC4的5 腳，作為電壓監測。第一至第三電流互感器L1、L2、L3的S1、S2腳分別接入電量採集單片機 IC4的9腳和10腳、11腳和12腳、13腳和14腳，作為電流監測。控制單片機IC3的10腳、 12腳、14腳、16腳分別接至相應的接觸器常閉觸點SA3、SA4、SAU SA2，作為信號迴路。控制單片機IC3的27腳、觀腳以及電量採集單片機IC4的3腳、4腳引出線接至COMl的+、一腳。智能控制模塊的工作原理為電源提供從220V交流電源引入，經第一電源轉換器S1-03、第二電源轉換器 S1-06轉換為12V及24V直流電源。12V連接FJ20060331型單片機、FJ20090226電量採集板的1、2 (GND)針腳處，24V連接至FJ20060331型控制單片機的5腳、6 (GND)腳。數據採集三相電源線分別從3個LMZJ1-0. 5型電流互感器Li、L2、L3中穿過， 接入FJ200902^電量採集單片機的6、7、8接口，零線直接接至FJ200902^電量採集單片機的5 口，作為電壓監測。自3個LMZJ1-0.5型電流互感器的S1、S2接腳分別引出線接入 FJ20090226電量採集板的9和10、11和12、13和14，作為電流監測。發出信號控制單片機的10、12、14、16 口引出線，分別接至相應的接觸器，作為信號燈迴路。內部數據傳輸控制單片機的27、28 口以及FJ200902^電量採集板的3、4 口引出線接至COMl的+、一腳。紅外發射模塊由第一至第三紅外控制器Fl、F2、F3 (FJIRCRL-1)及對應發光二極體組成。取12V直流電源，連接至第一至第三紅外控制器F1、F2、F3的1、2腳。第一至第三紅外控制器Fl、F2、F3的3、4腳分別接至第三數據接口 COM3埠的+、一引腳，作為數據、 信號傳輸線，因支持485協議，可以同時並聯多個控制器。第一至第三紅外控制器Fl、F2、 F3的14腳、15腳分別連接紅外線發射二極體LED1、LED2、LED3的1、2腳，作為紅外發射信號傳輸。本實用新型運用時加裝一個路由器並配置一個工控機，從公司區域網引入一根網線接至路由器的WLAN 口，設定區域網IP。再將工控機、傳輸模塊的LYP3386PCB網絡引出線分別接至LAN1、LAN2 口，配置好埠，即可通過TOB控制軟體進行遠程控制。工控主機可選用(奔騰4 1. 8G/256M DDR /40G),通信控制器，傳感器電源、UPS電源，數據機MODEM， 溫度越限控制器，觸摸液晶顯示屏，測控櫃及其配件等。系統軟體平臺可選用WindOWS2000/ XP作業系統，MS 0ffice2000/XP/2003套件，測控軟體、後臺WEB發布等專業軟體。控制程序採用分前、後模塊，實行用Linux及Windows XP雙平臺運行，程序跑飛可自動復位，以提高程序執行效率及可靠性。
權利要求1.一種變電站主控制室及高壓室環境溫溼度綜合控制系統，其特徵在於由數據傳輸模塊、智能控制模塊、紅外發射模塊構成；數據傳輸模塊由電源模塊、數據傳輸單片機、第一數據接口、第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口、第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器構成；電源模塊的輸出端分別連接至數據傳輸單片機的電源輸入端腳1、2、第一數據接口、第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口的GND腳及+5V腳、溫溼度傳感器的第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器的電源引腳1、4腳；數據傳輸單片機上引出一 20P接口經20P排線至20 口轉接口，20 口轉接口的9 一 14腳接入紅色指示燈，19腳接綠色指示燈， 中間串接按鈕復位開關；數據傳輸單片機上引出IOP排線至第一9 口轉接口，分別與第一數據接口的1 一 9腳相連，再從第一數據接口的+、一引腳引出兩線連接至智能控制模塊中單片機的27J8腳，作為數據傳輸通信用；第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器的2、3引腳引出分別連接至第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口的+、一引腳，第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口的口的2、3、5腳分別接入一個第二 9 口轉接口，利用IOP排線接入數據傳輸單片機，再經過數據傳輸單片機的12P接至3386型轉換板，轉換成RJ45網絡接口，接入路由器；智能控制模塊由第一電源轉換器、第二電源轉換器，控制單片機、電量採集單片機、第一電流互感器、第二電流互感器、第三電流互感器組成；220V交流電源接至第一電源轉換器和第二電源轉換器的1、2腳，從4、5腳分別輸出+12V及+24V直流電源，+12電源接至控制單片機與電量採集單片機的1、2腳，+24V電源接至控制單片機的5、6腳；三相電源線分別從第一至第三電流互感器中穿過，分別接入電量採集單片機的6腳、7腳、8腳，三相電源零線直接接至電量採集單片機的5腳，作為電壓監測；第一至第三電流互感器的Si、S2腳分別接入電量採集單片機的9腳和10腳、11腳和12腳、13腳和14腳，作為電流監測；控制單片機的10腳、12腳、14腳、16腳分別接至相應的接觸器常閉觸點(SA3、SA4、SAU SA2)， 作為信號迴路；控制單片機的27腳、觀腳以及電量採集單片機IC4的3腳、4腳引出線接至 COMl 的 +、一腳；紅外發射模塊由第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器及對應發光二極體組成，取12V直流電源分別連接至第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器的 1、2腳，第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器的3、4腳分別接至第三數據接口埠的+、一引腳，第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器的14腳、15腳分別連接第一紅外線發射二極體、第二紅外線發射二極體、第三紅外線發射二極體的1、2腳，作為紅外發射信號傳輸。
2.根據權利要求1所述的變電站主控制室及高壓室環境溫溼度綜合控制系統，其特徵在於第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器均為TFT型溫溼度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種變電站主控制室及高壓室環境溫溼度綜合控制系統，由數據傳輸模塊、智能控制模塊、紅外發射模塊構成；數據傳輸模塊由電源模塊、數據傳輸單片機、第一數據接口、第二數據接口、第三數據接口、第四數據接口、第一溫溼度傳感器、第二溫溼度傳感器、第三溫溼度傳感器構成；智能控制模塊由第一電源轉換器、第二電源轉換器，控制單片機、電量採集單片機、第一電流互感器、第二電流互感器、第三電流互感器組成；紅外發射模塊由第一紅外控制器、第二紅外控制器、第三紅外控制器及對應發光二極體組成。本實用新型實現了遠程環境溫溼度監測與操控、變電站主控室、高壓室的溫溼度自動控制，並具有遠程診斷、維護、監視、操作與設置功能。
文檔編號G05D27/02GK202093410SQ20112018610
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月3日 優先權日2011年6月3日
發明者李榮軍, 殷傑, 羅迪 申請人:江西南昌供電公司