專利名稱：一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電氣控制柜的高低壓系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是涉及一種新型開 關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，電氣控制柜越來越廣泛地普及開來，為了有效地控制電氣開關(guān)柜內(nèi)部的濕 度，防止開關(guān)柜整體的絕緣性降低，防止因端子間爬電而引起繼電器保護誤動作事故，防止 因絕緣爬電而引起的開關(guān)誤動作或低溫環(huán)境引起的機構(gòu)失靈，對工廠配電用高低壓開關(guān)柜 進行濕度檢測及控制成為一項很有必要完成的課題。
發(fā)明內(nèi)容針對上述情況，本實用新型提供一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系 統(tǒng)，以有效地控制電氣開關(guān)柜內(nèi)部的濕度，使柜內(nèi)的濕度不超過電氣元器件安全工作的濕 度值，解決因濕度過大使開關(guān)柜整體絕緣性降低、導(dǎo)致端子間爬電而引起繼電器保護誤動 作、造成絕緣爬電而引起的開關(guān)誤動作或低溫環(huán)境引起機構(gòu)失靈的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在于，包括一濕度傳感 器，所述濕度傳感器設(shè)置于要檢測的開關(guān)柜柜內(nèi)，濕度傳感器的輸出端連接一信號檢測和 轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述信號檢測和轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述 A/D轉(zhuǎn)換器的輸出接口安裝在一單片機相應(yīng)的接口上。進一步，所述單片機還包括另外六個接口 ；其中，一個接口連接一譯碼器的輸入 端，所述譯碼器的輸出端連接一顯示器；一個接口連接一報警裝置的輸入端；一個接口連 接控制系統(tǒng)；一個接口連接一 D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接控制系統(tǒng) 的一個輸入端；一個接口連接鍵盤；一個接口上設(shè)置一接口芯片，所述接口芯片與一上位 計算機連接。進一步，所述單片機上還設(shè)置有參數(shù)存儲模塊、電源檢測模塊、復(fù)位電路和時鐘。進一步，所述單片機的型號為AT89C51。進一步，所述接口芯片的型號為MAX232 ；所述報警裝置包括一小型繼電器；所述 控制系統(tǒng)包括風(fēng)扇和加熱器，所述風(fēng)扇和加熱器安裝在要檢測的開關(guān)柜柜內(nèi)；所述鍵盤為 矩陣式鍵盤；所述顯示器內(nèi)設(shè)置有LED數(shù)碼管或帶背光的IXD。進一步，所述參數(shù)存儲模塊的型號為EEPR0M-MC16。進一步，所述濕度傳感器采用高精度電容式相對濕度傳感器。濕度傳感器、單片機、控制系統(tǒng)、顯示器和鍵盤的設(shè)置使本實用新型能夠?qū)穸冗M 行上、下限設(shè)置，并實時顯示開關(guān)柜內(nèi)濕度值，根據(jù)不同狀態(tài)進行綜合控制；方便不同用戶 和不同場合的使用。復(fù)位電路集斷電數(shù)據(jù)保存功能、看門狗功能、上電掉電復(fù)位功能、電源 電壓監(jiān)控功能于一身，大大簡化了本實用新型的硬件設(shè)計，成本低、系統(tǒng)功耗少。本實用新型通過對開關(guān)柜內(nèi)濕度的監(jiān)控，使柜內(nèi)濕度不超過電氣元器件安全工作的濕度值，從而大 大提高了開關(guān)柜內(nèi)電氣元器件工作的安全性和可靠性。

圖1為本實用新型一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原 理示意圖。圖2為本實用新型一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)的濕度越限 控制示意圖。圖3為本實用新型一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)的參數(shù)存儲 模塊EEPR0M-MC16與單片機AT89C51的接口電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。參見圖1，一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，包括一濕度傳感器 100，所述濕度傳感器100設(shè)置于要檢測的開關(guān)柜柜內(nèi)，濕度傳感器100的輸出端連接一信 號檢測和轉(zhuǎn)換電路Iio的輸入端，所述信號檢測和轉(zhuǎn)換電路110的輸出端連接一 A/D轉(zhuǎn)換 器200的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn)換器200的輸出接口安裝在一單片機300相應(yīng)的接口上。所述單片機300還包括另外六個接口 ；其中，一個接口連接一譯碼器310的輸入 端，所述譯碼器310的輸出端連接一顯示器400 ；—個接口連接一報警裝置500的輸入端； 一個接口連接控制系統(tǒng)600 ； 一個接口連接一 D/A轉(zhuǎn)換器700的輸入端，所述D/A轉(zhuǎn)換器700 的輸出端連接控制系統(tǒng)600的一個輸入端；一個接口連接鍵盤320 ；—個接口上設(shè)置一接口 芯片330，所述接口芯片330與一上位計算機800連接。所述單片機300上還設(shè)置有參數(shù)存 儲模塊；340、電源檢測模塊350、復(fù)位電路360和時鐘370。所述單片機300的型號為AT89C51。所述接口芯片330的型號為MAX232 ；所述報 警裝置500包括一小型繼電器；所述控制系統(tǒng)600包括風(fēng)扇和加熱器，所述風(fēng)扇和加熱器安 裝在要檢測的開關(guān)柜柜內(nèi)；所述鍵盤320為矩陣式鍵盤；所述顯示器400內(nèi)設(shè)置有LED數(shù)碼 管或帶背光的IXD。所述參數(shù)存儲模塊340的型號是EEPR0M-MC16。所述濕度傳感器100 采用高精度電容式相對濕度傳感器。參見圖2，開關(guān)柜內(nèi)因濕度超過用電設(shè)備允許范圍，濕度的顯示和報警，對操作人 員的正確應(yīng)對和處理有著及其重要意義；本實用新型主要是針對開關(guān)柜的濕度進行控制， 因此要求的濕度不是一個點，而是一個范圍，所以通過鍵盤320為控制系統(tǒng)600設(shè)定一個濕 度點M0，在濕度點Mtl的上限M1 (即上限報警值)和下限M2 (即上限復(fù)位值)附近設(shè)定一個回 差帶。而在不同的時間t開關(guān)柜內(nèi)的濕度不停變化。濕度傳感器100實現(xiàn)對濕度的采集，然后濕度傳感器100的信號通過信號檢測和 轉(zhuǎn)換電路110將變化的電容轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的變化的電壓，再由A/D轉(zhuǎn)換器200把模擬電 壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入到單片機300中進行處理。濕度傳感器100采用高精度的電 容式相對濕度傳感器，其特點是尺寸小、響應(yīng)時間快、線性度好、濕度系數(shù)小、可靠性高和穩(wěn) 定性好。[0022]單片機300 (AT89C51)作為本實用新型的核心部分，主要負責(zé)將A/D轉(zhuǎn)換器200 采集到的數(shù)據(jù)進行處理并送至顯示器400進行實時顯示，響應(yīng)鍵盤320的輸入，查看或修改 用戶設(shè)定的濕度上限報警值M1和上限復(fù)位值M2。A/D轉(zhuǎn)換器200負責(zé)把模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，它具有片內(nèi)采樣_保持電 路，還有差分高阻抗基準(zhǔn)電壓輸入，抗干擾，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍。它通過接口與單 片機300 (AT89C51)接口相連，不僅簡化了本實用新型整體系統(tǒng)的設(shè)計，減少電路板的占用 空間；而且提高了本實用新型的可靠性，分辨率也較高。復(fù)位電路360集斷電數(shù)據(jù)保存功能、看門狗功能、上電掉電復(fù)位功能、電源電壓監(jiān) 控功能于一身，這樣的組合大大簡化了本實用新型的硬件設(shè)計，降低了本實用新型的成本 和系統(tǒng)功耗。為了對采集到的數(shù)據(jù)進行進一步的處理，本實用新型可以將數(shù)據(jù)從單片機300傳 送至上位計算機800。參見圖1，本實用新型單片機300 (AT89C51)具有串行通訊接口，可 通過接口芯片330 (MAX232)，實現(xiàn)TTL電平和RS-232C接口電平之間的轉(zhuǎn)換，從而單片機 300 (AT89C51)和上位計算機800串行通信便可以順利進行。鍵盤320的電路是單片機應(yīng)用系統(tǒng)最常用的人機接口電路，用它可以完成濕度值 的設(shè)定、移位、加1、減1、清零、前翻頁、和后翻頁等功能。顯示器400使本實用新型能夠進行信息的實時顯示。參數(shù)存儲模塊340 (EEPR0M-MC16)進行掉電前的參數(shù)存儲，使掉電后上次設(shè)定的 參數(shù)不至于丟失。參數(shù)存儲模塊340 (EEPR0M-MC16)與單片機300 (AT89C51)的接口電 路參見圖3。本實用新型是一個智能化的系統(tǒng)，在軟件方面主要包括以下三項1、采樣單片機300 (AT89C51)內(nèi)設(shè)置有能夠控制A/D轉(zhuǎn)換電路正常工作的采樣程序。2、顯示單片機300 (AT89C51)內(nèi)設(shè)置有把采樣得來的數(shù)據(jù)進行濾波、二到十進制 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并以十進制四位精度顯示的程序。3、通信單片機300 (AT89C51)內(nèi)設(shè)置有能夠把顯示的數(shù)據(jù)通過串行通訊接口傳 送到管理級的上位計算機800的程序；然后由上位計算機把接收的數(shù)據(jù)進行處理。工作時，預(yù)先從鍵盤320輸入一個濕度范圍(上限報警值M1和上限復(fù)位值M2),通過 濕度傳感器100檢測出環(huán)境的濕度，由顯示器400顯示出當(dāng)時的濕度。當(dāng)濕度高于上限報 警值M1時，通過單片機300的一個I/O接口驅(qū)動小型繼電器使報警裝置500發(fā)聲，控制系統(tǒng) 600發(fā)出相應(yīng)的操作命令，啟動風(fēng)扇或加熱器，把濕汽排出，使?jié)穸冉档?，?dāng)濕度低于上限復(fù) 位值M2時，才停止除濕動作。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述 的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下本實用新型還會 有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要 求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
權(quán)利要求1.一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在于，包括一濕度傳感器， 所述濕度傳感器設(shè)置于要檢測的開關(guān)柜柜內(nèi)，濕度傳感器的輸出端連接一信號檢測和轉(zhuǎn)換 電路的輸入端，所述信號檢測和轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接一 A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述A/D轉(zhuǎn) 換器的輸出接口安裝在一單片機相應(yīng)的接口上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在 于，所述單片機還包括另外六個接口；其中，一個接口連接一譯碼器的輸入端，所述譯碼器 的輸出端連接一顯示器；一個接口連接一報警裝置的輸入端；一個接口連接控制系統(tǒng)；一 個接口連接一D/A轉(zhuǎn)換器的輸入端，所述D/A轉(zhuǎn)換器的輸出端連接控制系統(tǒng)的一個輸入端； 一個接口連接鍵盤；一個接口上設(shè)置一接口芯片，所述接口芯片與一上位計算機連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在 于，所述單片機上還設(shè)置有參數(shù)存儲模塊、電源檢測模塊、復(fù)位電路和時鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在 于，所述單片機的型號為AT89C51。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征 在于，所述接口芯片的型號為MAX232 ；所述報警裝置包括一小型繼電器；所述控制系統(tǒng)包 括風(fēng)扇和加熱器，所述風(fēng)扇和加熱器安裝在要檢測的開關(guān)柜柜內(nèi)；所述鍵盤為矩陣式鍵盤； 所述顯示器內(nèi)設(shè)置有LED數(shù)碼管或帶背光的LCD。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在 于，所述參數(shù)存儲模塊的型號為EEPR0M-MC16。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，其特征在 于，所述濕度傳感器采用高精度電容式相對濕度傳感器。
專利摘要一種新型開關(guān)柜柜內(nèi)濕度檢測和控制及報警系統(tǒng)，包括濕度傳感器，濕度傳感器的信號依次通過信號檢測和轉(zhuǎn)換電路、A/D轉(zhuǎn)換器后輸入到單片機。單片機通過與其連接的顯示器顯示實時濕度值，通過與其連接的報警裝置實現(xiàn)濕度值超標(biāo)的報警，通過與其連接的控制系統(tǒng)進行除濕；通過鍵盤實現(xiàn)人機交換以及濕度上限值等參數(shù)的設(shè)置，方便不同用戶和不同場合的使用；通過接口芯片連接一對檢測數(shù)值進行保存、打印等操作的上位計算機；通過單片機上設(shè)置的復(fù)位電路實現(xiàn)斷電數(shù)據(jù)保存、上電掉電復(fù)位、電源電壓監(jiān)控等功能，簡化硬件設(shè)計，成本低、系統(tǒng)功耗少；使開關(guān)柜內(nèi)濕度不超過電氣元器件安全工作的濕度值，提高了開關(guān)柜內(nèi)電氣元器件工作的安全性和可靠性。
文檔編號G08B21/20GK201903951SQ20102068393
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者王祖峰 申請人:上海納杰電氣成套有限公司