[實(shí)用新型]一種基于單片機(jī)和顏色傳感器的端子箱濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520693020.1
• 申請(qǐng)日: 2015-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204904119U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李振華;閆蘇紅;胡蔚中;李振興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D27/02
• 分類號(hào): G05D27/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 吳思高

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)和顏色傳感器的端子箱濕度控制系統(tǒng)，涉及變電站的端子箱防潮除濕領(lǐng)域。

背景技術(shù)

戶外端子箱是將測(cè)控設(shè)備、保護(hù)設(shè)備和通信設(shè)備等二次設(shè)備連接起來(lái)的裝置。端子箱內(nèi)部環(huán)境狀況對(duì)二次回路安全穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。實(shí)際使用過(guò)程中，端子箱由于放置于戶外，受外部環(huán)境影響很大。在空氣較潮濕時(shí)，端子箱內(nèi)部環(huán)境蒸汽很容易飽和，水蒸氣在飽和時(shí)變成凝露附著在箱內(nèi)的端子排或接點(diǎn)上，導(dǎo)致對(duì)地絕緣電阻下降，甚至?xí)鸲俗优呕蚶^電器接點(diǎn)短路，造成保護(hù)誤動(dòng)，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成威脅。為了防止端子箱內(nèi)部過(guò)于潮濕，變電站通常會(huì)采用加熱器，對(duì)端子箱內(nèi)空氣加熱。這些加熱器多半采用自動(dòng)控制加熱，但是存在一個(gè)問(wèn)題，即在端子箱內(nèi)部濕度降低以后，加熱器依舊在工作，使得電纜過(guò)熱從而加速老化。即便目前已有一些變電站采用自動(dòng)濕度控制系統(tǒng)，但是存在設(shè)備造價(jià)高，不易維護(hù)等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)變電站端子箱存在的內(nèi)部易潮濕問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種基于單片機(jī)和顏色傳感器的端子箱濕度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在實(shí)現(xiàn)溫度和濕度數(shù)據(jù)的采集、信號(hào)的處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、對(duì)環(huán)境的濕度進(jìn)行控制、對(duì)呼吸器的顏色進(jìn)行監(jiān)測(cè)與報(bào)警等功能。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了端子箱內(nèi)溫濕度的自動(dòng)控制，操作人員只需在操作臺(tái)查看溫濕度數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，其余的控制由系統(tǒng)自動(dòng)完成，極大的減少了操作人員的工作量。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種基于單片機(jī)和顏色傳感器的端子箱濕度控制系統(tǒng)，包括安裝在端子箱上的呼吸器、除濕模塊、溫濕度采集模塊、控制模塊，所述呼吸器內(nèi)部設(shè)有用于吸收水分的硅膠，呼吸器與除濕模塊通過(guò)導(dǎo)管相連，所述呼吸器內(nèi)設(shè)有顏色傳感器，顏色傳感器用于采集呼吸器中硅膠的顏色數(shù)據(jù)。所述除濕模塊包括制冷部分和加熱部分，制冷部分由半導(dǎo)體制冷片組成，加熱部分由加熱帶組成。所述溫濕度采集模塊包括溫度傳感器、濕度傳感器，用于溫濕度數(shù)據(jù)的采集。所述控制模塊分別連接溫濕度采集模塊、顏色傳感器、半導(dǎo)體制冷片、加熱帶。

所述控制模塊包括單片機(jī)、供電電源，單片機(jī)連接運(yùn)算放大器，所述單片機(jī)連接有存儲(chǔ)芯片、功率放大器、報(bào)警裝置，所述單片機(jī)連接有時(shí)鐘芯片；所述單片機(jī)通過(guò)功率放大器連接繼電器，繼電器分別連接半導(dǎo)體制冷片、加熱帶。

所述單片機(jī)、存儲(chǔ)芯片、運(yùn)算放大器、功率放大器、繼電器、供電電源封裝在一個(gè)密封盒內(nèi)，所述密封盒上設(shè)置有接線端口，所述接線端口分別與溫濕度采集模塊、半導(dǎo)體制冷片、加熱帶相連。

所述溫濕度采集模塊包括兩個(gè)溫度傳感器、兩個(gè)濕度傳感器，構(gòu)成兩對(duì)溫濕度傳感器，兩對(duì)溫濕度傳感器分別放置在端子箱內(nèi)的頂部和底部角落處。

所述顏色傳感器為TCS2300D型顏色傳感器。

所述單片機(jī)為MSP430F149單片機(jī)。

本實(shí)用新型一種基于單片機(jī)和顏色傳感器的端子箱濕度控制系統(tǒng)，其技術(shù)效果如下：

1）、采用溫度和濕度傳感器，按照端子箱內(nèi)部溫度梯度和濕度分布進(jìn)行相應(yīng)的布置，能夠盡量真實(shí)地反映端子箱內(nèi)的實(shí)際溫濕度狀況，便于操作人員實(shí)時(shí)查看端子箱內(nèi)溫濕度狀況。

2）、采用半導(dǎo)體制冷片作為濕度調(diào)節(jié)的制冷部分，能較快響應(yīng)控制命令，保證了對(duì)環(huán)境濕度快速及時(shí)地調(diào)節(jié)。

3）、采用顏色傳感器對(duì)呼吸器的顏色進(jìn)行監(jiān)測(cè)，工作人員可在操作臺(tái)對(duì)呼吸器的硅膠顏色狀態(tài)進(jìn)行查看，當(dāng)需要更換硅膠時(shí)，該系統(tǒng)會(huì)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，從而大大減少了操作人員的工作量。

4）、選擇MSP430F149單片機(jī)作為核心控制芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)控制邏輯，處理能力強(qiáng)、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

5）、該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了端子箱內(nèi)溫濕度的自動(dòng)控制，使得操作人員無(wú)需頻繁對(duì)端子箱內(nèi)的情況進(jìn)行查看，在PC機(jī)上就能查看溫濕度數(shù)據(jù)以及呼吸器中硅膠的顏色情況，在硅膠顏色變紅后取出硅膠風(fēng)干或?qū)ζ溥M(jìn)行更換。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的濕度自動(dòng)控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的濕度自動(dòng)控制流程圖；

圖3為本實(shí)用新型在端子箱布局示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1~3所示，一種基于單片機(jī)和顏色傳感器的端子箱濕度控制系統(tǒng)，包括安裝在端子箱上的呼吸器3、除濕模塊、溫濕度采集模塊1、控制模塊。呼吸器3用于吸收端子箱內(nèi)水分，所述呼吸器3內(nèi)部設(shè)有用于吸收水分的硅膠，呼吸器3與除濕模塊通過(guò)導(dǎo)管相連，所述呼吸器3內(nèi)設(shè)有顏色傳感器，顏色傳感器用于采集呼吸器3中硅膠的顏色數(shù)據(jù)；

所述除濕模塊包括制冷部分和加熱部分，制冷部分由半導(dǎo)體制冷片2組成，加熱部分由加熱帶6組成；