本實用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，一種電力系統(tǒng)高壓變配電室空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)：

高壓配電室設(shè)備構(gòu)成，主要包括：高壓開關(guān)柜，高壓開關(guān)，避雷器，隔離開關(guān)，電壓互感器，電流互感器，電力變壓器，各種儀表，繼電器，小開關(guān)等設(shè)備。大中型公共建筑的配電室通常設(shè)置在建筑物的地下，特別是自五月份進入夏季以來氣溫是逐步回升，各個配電室的環(huán)境溫度加設(shè)備散熱量使室內(nèi)溫度升高，將影響到配電室電力設(shè)備的安全運行。像變壓器發(fā)熱量較大，一旦超過一定溫度限制，就會影響變壓器的安全運行。又如高壓隔離開關(guān)，長期在高溫下工作，會造成瓷瓶破裂，接觸子松動或脫落，瓷瓶表面嚴重放電。斷路器在25°的時候額定電流為100A，分斷能力為10KA，在70°溫度的時候可能額定只有50A左右，分斷能力也會下降，如果你一直帶的負載是100A，隨著溫度的升高，達到70°的可能這個斷路器就帶不了100A的負載，會斷開，造成誤動作，可能會引起一連串的事故以及造成安全隱患遇到這些問題，一般采取的措施都是迅速減少負荷，利用適當?shù)臄嗦菲骰蚪?jīng)旁路備用母線上的開關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)移負荷，以減少發(fā)熱，在停止后進行檢修。這些現(xiàn)象一旦發(fā)生對整個配電室的安全運行造成巨大的威脅。所以控制配電室內(nèi)的溫度是一個關(guān)鍵問題。同時，由于配電室里面經(jīng)常無人值守，如果溫度控制經(jīng)常不改變，隨著季節(jié)變化，不僅會造成電能浪費，且空調(diào)負荷也會造成用電負荷增加，降低使用壽命，增加成本。并且有些地下配電室可能會受到地底潮濕影響，造成潮氣過重，造成電氣設(shè)備短路故障。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電力系統(tǒng)高壓變配電室空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)裝置，通過實時采集高壓配電室溫度信號，濕度信號，空調(diào)電流信號，將采集的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給控制模塊，然后進行數(shù)據(jù)初步判斷，將處理結(jié)果根據(jù)需要在顯示屏上簡要顯示，以便現(xiàn)場信息獲取和管理維護。同時微處理器將采集的信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及預(yù)分析結(jié)果數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模塊上傳給上位機的遠程監(jiān)測和智能診斷系統(tǒng)進行詳細的記錄分析和故障預(yù)測。監(jiān)控中心工作人員根據(jù)上位機的顯示情況，完成對高壓配電室空調(diào)遠程控制操作。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，不僅給工作人員帶來了極大的方便，而且對電網(wǎng)安全運行提供了極大的保障。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：一種電力系統(tǒng)高壓變配電室空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)裝置，其特征在于：包括電源模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、電流檢測模塊、液晶顯示屏、控制模塊、無線通信模塊、開關(guān)控制模塊，所述電源模塊給控制模塊供電，所述溫度檢測模塊、濕度檢測模塊以及電流檢測模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與控制模塊的輸入端相連接，控制模塊的輸出端與開關(guān)控制模塊連接；液晶顯示屏與控制模塊的輸出端相連接，控制模塊還通過無線通信模塊與上位機無線連接。

所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動器，控制模塊連接繼電器驅(qū)動器，繼電器驅(qū)動器連接繼電器。

所述控制模塊還與晶振電路及復位電路連接。

所述控制模塊采用型號為Atmega64的單片機；所述單片機采用低功耗8為CMOS微控制器。

所述無線通信模塊采用4G無線通信模塊，所述上位機為PC機。

所述溫度檢測模塊由多個安裝在電力系統(tǒng)設(shè)備上的貼片式溫度傳感器組成；所述溫度傳感器型號為JCJ100TTP。

所述濕度檢測模塊由安裝在配電室墻壁四周的多個濕度傳感器組成；通過單片機求取多個濕度傳感器的平均值；所述絕對濕度傳感器型號為KZWS/ID。

所述控制模塊還與存儲模塊連接。

所述控制模塊還與報警模塊連接，所述報警模塊為聲光報警模塊。

所述電流檢測模塊采用傳感器型號為ACS712的傳感器。

所述電源模塊給控制系統(tǒng)和無線通訊模塊提供穩(wěn)定5V和3.3V電源；

采用上述結(jié)構(gòu)，本實用新型通過實時采集高壓配電室溫度信號，濕度信號，空調(diào)電流信號，將采集的信號經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送給Atmega64單片機微處理器，然后進行數(shù)據(jù)初步判斷，將處理結(jié)果根據(jù)需要在現(xiàn)場顯示屏上簡要顯示，以便現(xiàn)場信息獲取和管理維護。同時控制模塊將采集的信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)以及預(yù)分析結(jié)果數(shù)據(jù)通過無線通信模塊上傳給上位機進行詳細的記錄分析和故障預(yù)測。監(jiān)控中心工作人員上位機的現(xiàn)實情況，完成對高壓配電室空調(diào)遠程控制操作。本裝置結(jié)構(gòu)簡單，通用性好，不僅給工作人員帶來了極大的方便，而且對電網(wǎng)安全運行提供了極大的保障。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明：

圖1為本實用新型的系統(tǒng)框圖；

圖2為本實用新型的主控制電路圖

圖3為本實用新型繼電器驅(qū)動器電路圖；

圖4為本實用新型繼電器電路圖；

圖5為本實用新型電源模塊電路圖；

圖6為本實用新型A/D轉(zhuǎn)換電路圖；

圖7為本實用新型信號放大電路圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種電力系統(tǒng)高壓變配電室空調(diào)監(jiān)測系統(tǒng)裝置，其特征在于：包括電源模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、電流檢測模塊、液晶顯示屏、控制模塊、無線通信模塊、開關(guān)控制模塊，所述電源模塊給控制模塊供電，所述溫度檢測模塊、濕度檢測模塊以及電流檢測模塊通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與控制模塊的輸入端相連接，控制模塊的輸出端與開關(guān)控制模塊連接；液晶顯示屏與控制模塊的輸出端相連接，控制模塊還通過無線通信模塊與上位機無線連接。

所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動器，控制模塊連接繼電器驅(qū)動器，繼電器驅(qū)動器連接繼電器。

所述控制模塊還與晶振電路及復位電路連接。

所述控制模塊采用型號為Atmega64的單片機；所述單片機采用低功耗8為CMOS微控制器。

所述無線通信模塊采用4G無線通信模塊，所述上位機為PC機。

所述溫度檢測模塊由多個安裝在電力系統(tǒng)設(shè)備上的貼片式溫度傳感器組成；所述溫度傳感器型號為JCJ100TTP。

所述濕度檢測模塊由安裝在配電室墻壁四周的多個濕度傳感器組成；通過單片機求取多個濕度傳感器的平均值；所述絕對濕度傳感器型號為KZWS/ID。

所述控制模塊還與存儲模塊連接。

所述控制模塊還與報警模塊連接，所述報警模塊為聲光報警模塊。

所述電流檢測模塊采用傳感器型號為ACS712的傳感器。

所述電源模塊給控制系統(tǒng)和無線通訊模塊提供穩(wěn)定5V和3.3V電源；

如圖2所示，為本實用新型的主控制電路圖，主要功能是用于讀取溫度檢測模塊、濕度檢測模塊以及電流檢測模塊的信號，以此控制空調(diào)開關(guān)電路模塊的動作，進而驅(qū)動高壓配電室空調(diào)的開關(guān)。該電路由ATmega64單片機U1，電阻R22、R23、R25，電容C22、C23、C24、C25、C26， NPN三級管Q1，LED指示燈D2，二極管D1，按鍵S1，以及下載口P2組成。ATmega64單片機是主控芯片。單片機的PA3、PA5端口用于檢測高壓配電室溫度檢測模塊的信號；PE3~7端口用于檢測高壓配電室濕度提示模塊；PF4~7端口用于檢測電流傳感器的信號；PA0~2及PA7端口用于控制空調(diào)開關(guān)電路繼電器的動作。單片機PA4端口通過電阻R22連接到三極管Q1的基極，來控制三極管導通和關(guān)閉，從而控制D2。PA4為高電平，三極管導通，5V電源通過R25電阻，三極管Q1施加到D2上，然后D2就發(fā)光，反之關(guān)閉三極管截止。

如圖3所示，為本實用新型繼電器驅(qū)動電路圖，電路由繼電器驅(qū)動器ULN2803組成。ULN2803是八路NPN達林頓連接晶體管陣，適用于低邏輯點平數(shù)字電路和較高的電流、電壓要求之間的接口。這里用其驅(qū)動5V繼電器，ULN2803輸出端直接接繼電器線圈一端，繼電器線圈的另一端接+5V電源，ULN2803的輸入端直接和無線控制I/O口相連，無線控制口輸出高電平就驅(qū)動繼電器動作。

如圖4所示，為本實用新型電器開關(guān)電路圖。電路由繼電器組成。繼電器的1端為銜接外接功能按鈕的輸入端，2、3端為繼電器兩觸頭，3端與電源輸入連接，4、5端為電磁線圈，線圈4端接+5V電源，5端接繼電器驅(qū)動器。當5端輸入高電平，線圈中無電流流通，則1、2閉合，所以繼電器關(guān)閉；當5端輸入低電平，線圈中有電流流通，由于電磁感應(yīng)，將使1、3閉合，繼電器開通。

如圖5所示，為本實用新型直流穩(wěn)壓電源模塊電路圖，系統(tǒng)中除開關(guān)電路模塊外，均需要穩(wěn)壓電源供電。其中，電流傳感器ACS712需要5V的直流電源供電，通訊模塊需要3.3V的穩(wěn)壓電源供電。該電路中采用穩(wěn)壓芯片LM2575-5.0，輸入為+12V的直流電壓，可得到5V電源；采用三端穩(wěn)壓芯片LM1117-3.3得到3.3V電源，供給單片機POWER接口所需的+12V的電源從室內(nèi)的220V交流電經(jīng)過開關(guān)電源變換器得到，并作為穩(wěn)壓電路的輸入。

如圖6所示，為本實用新型A/D轉(zhuǎn)換電路圖，ADC0808是一種較為常用的8路模擬量輸入，8位數(shù)字量輸出的逐次比較式ADC芯片。該電路主要功能是讀取溫、濕度以及電流傳感器接收電路的值。當溫、濕度傳感器以及電流傳感器檢測到高于系統(tǒng)中設(shè)置的溫、濕度等參數(shù)閾值時，就會及時采集數(shù)據(jù)并通過ADC0808N將傳感器采集并發(fā)出的模擬信號轉(zhuǎn)換成8位的數(shù)字信號。

如圖7所示，為本實用新型信號放大電路圖，由于各傳感器的輸出信號比較小，需要專門的放大電路對電壓信號進行放大。本發(fā)明中設(shè)計放大電路時選擇采用儀表放大器MAX4196，它具有差分輸入和相對參考端單端輸出的閉環(huán)增益，具有差分輸出和相對參考端的單端輸出。即它的兩個差分輸入端施加輸入信號，其增益可由內(nèi)部預(yù)置，也可以由用戶通過引腳內(nèi)部設(shè)置或者通過輸入信號隔離的外部增益電阻設(shè)置。在本系統(tǒng)中，測控系統(tǒng)希望各傳感器的輸出信號在0-5V之間，所以在使用MAX4196芯片時，需要一個外部的電壓基準，該電壓基準相當于儀表放大器的零位，在本系統(tǒng)中，選擇2.5V的電壓基準。采用MAXIM公司的電壓基準芯片MAX6192為MAX4196 提供參考零位。

上述的實施例僅為本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對于本實用新型的限制，本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進，也在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。