羅偉昌，郭小華

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

0 引 言

驅(qū)潮、防潮作為電力設(shè)備運(yùn)行環(huán)境控制手段是比較重要的方面。電力設(shè)備運(yùn)行環(huán)境正常必須保證設(shè)備所處空間的溫濕度在正常的范圍內(nèi)。例如，控制端子箱、斷路器機(jī)構(gòu)箱、電氣間隔匯控柜、主變冷卻器控制箱及交流檢修電源箱等設(shè)備，由于各種箱體是電氣元件的重要載體，需要在日常運(yùn)行中保證不受自然天氣環(huán)境的直接侵害，所以需將內(nèi)部溫濕度控制在一個(gè)規(guī)定的范圍。箱體由于相對較封閉的環(huán)境，存在潮氣集聚箱體內(nèi)較難排出的情況，使得這些重要設(shè)備處于溫濕度不達(dá)標(biāo)甚至超標(biāo)的環(huán)境中，給設(shè)備的正常運(yùn)行帶來極大的隱患，甚至造成設(shè)備短路損壞的事故。

1 常見驅(qū)潮形式

防潮、驅(qū)潮工作一直是變電站運(yùn)維人員十分關(guān)心的問題。目前，常用的環(huán)境溫濕度控制調(diào)節(jié)手段（防潮、驅(qū)潮）主要有人工手動(dòng)投退、傳感器控制自動(dòng)投退及智能式溫控調(diào)節(jié)（自投及手動(dòng)模式），具體如表1 所示。

表1 常用驅(qū)潮方法的分析對比表

2 環(huán)境狀態(tài)調(diào)節(jié)的聯(lián)動(dòng)監(jiān)控裝置設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原理

2.1.1 采集單元模式

采集單元模式就是在控制器只運(yùn)行數(shù)據(jù)采集功能，對于連接到控制器的各個(gè)傳感器反應(yīng)的數(shù)據(jù)，只提取不控制，可單機(jī)運(yùn)行，可利用WiFi 或以太網(wǎng)向PC 或手機(jī)長傳數(shù)據(jù)，也可以經(jīng)WiFi 或以太網(wǎng)與多個(gè)采集 器（1-6）組網(wǎng)，并將數(shù)據(jù)傳送至集中監(jiān)控器模式裝置[1]。

（1）按 鈕

復(fù)歸按鈕rst 用于告警恢復(fù)以后告警燈熄滅，進(jìn)入調(diào)試模式。清屏按鈕cls 顯示屏數(shù)據(jù)清除，重新刷新數(shù)據(jù)。啟動(dòng)按鈕On/Off 用于開機(jī)；調(diào)試模式中選擇溫濕度定值。

（2）溫濕度傳感器

SHT 以及DHT 模塊芯片系列均可兼容，以串口形式上送數(shù)據(jù)，利用C++語言編譯轉(zhuǎn)化處理器的數(shù)據(jù)，用作環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)收集[2]。

（3）網(wǎng)絡(luò)通信模塊

選擇使用以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)兩種不同的網(wǎng)絡(luò)方式，WIFI 選擇ESP8266 芯片，以太網(wǎng)選擇w5100 芯片。

（4）PC 端管理客戶端

利用Python 編程，在PC 建立MYSQL 數(shù)據(jù)庫，經(jīng)以太網(wǎng)連接PC 端，PC 客戶端通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過PC 與采集單元連接的通道，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)使用者要求，直接由PC端對集中控制器發(fā)出指令，實(shí)施遠(yuǎn)程控制。

（5）Phone apps

Adnroid 或ios 平臺(tái)，利用JAVA 編程，經(jīng)由以太網(wǎng)及無線網(wǎng)絡(luò)建立起與PC 端的通道后，利用手機(jī)屏幕實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱。

（6）集中控制器

當(dāng)采集器是單機(jī)運(yùn)行模式，這個(gè)端口不需要用；聯(lián)機(jī)模式時(shí)，作為其中一個(gè)采集單元，根據(jù)串口485協(xié)議，與多個(gè)采集單元組網(wǎng)，每個(gè)帶網(wǎng)絡(luò)功能的采集單元都可以轉(zhuǎn)換成集中控制器，只需要將其一個(gè)擔(dān)任集中控制器工作的采集單元設(shè)置為主機(jī)，其他采集單元設(shè)從機(jī)工作即可。

（7）液晶模塊

采用LCD1602 信號，采用I2C 模式連接顯示日期/ 當(dāng)前溫度/當(dāng)前濕度。

（8）LED 燈

紅燈反映處理器與傳感器數(shù)據(jù)交換故障（正常時(shí)不亮，故障時(shí)平光）；綠燈反映數(shù)據(jù)采集工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)（正常運(yùn)行時(shí)綠燈平光，不運(yùn)行時(shí)熄滅）；黃燈反映傳感器數(shù)據(jù)與處理器通道數(shù)據(jù)交換無錯(cuò)誤延時(shí)，正常為閃光狀態(tài)。

（9）處理器

利用ATMega328 芯片，配以逆變芯片、控制芯片及邏輯控制芯片，組成控制處理器，一般采用Arduino Uno R3 集成板。

2.1.2 集中監(jiān)控模式

集中監(jiān)控模式[3]，如圖1 所示。

圖1 集中監(jiān)控模式圖

（1）按 鈕

復(fù)歸按鈕rst 用于告警恢復(fù)以后告警燈熄滅；進(jìn)入調(diào)試模式。清屏按鈕cls 顯示屏數(shù)據(jù)清除，重新刷新數(shù)據(jù)。啟動(dòng)按鈕On/Off 用于開機(jī)；調(diào)試模式中選擇溫濕度定值，選擇手動(dòng)、自動(dòng)模式。

（2）網(wǎng)絡(luò)通信模塊

選擇使用以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)兩種不同的網(wǎng)絡(luò)方式，WIFI 選擇ESP8266 芯片，以太網(wǎng)選擇w5100 芯片。

（3）PC 端管理客戶端

利用Python 編程，在PC 建立MYSQL 數(shù)據(jù)庫，經(jīng)以太網(wǎng)連接PC 端，PC 客戶端通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。通過PC 與采集單元連接的通道，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)使用者要求，直接由PC端對集中控制器發(fā)出指令，實(shí)施遠(yuǎn)程控制。

（4）Phone apps

Adnroid 或ios 平臺(tái)，利用JAVA 編程，經(jīng)由以太網(wǎng)及無線網(wǎng)絡(luò)建立起與PC 端的通道后，利用手機(jī)屏幕實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱。

（5）采集單元

聯(lián)機(jī)模式時(shí)，此端口是與采集單元連接的通道，使用此端口，需要將采集單元設(shè)為從機(jī)，監(jiān)控器設(shè)為主機(jī)。

（6）液晶模塊

采用LCD1602 信號，采用I2C 模式連接顯示日期/ 當(dāng)前溫度/當(dāng)前濕度。

（7）LED 燈

紅燈反映處理器與傳感器數(shù)據(jù)交換故障（正常時(shí)不亮，故障時(shí)平光）；綠燈反映數(shù)據(jù)采集工作正常運(yùn)轉(zhuǎn)（正常運(yùn)行時(shí)綠燈平光，不運(yùn)行時(shí)熄滅）；黃燈反映傳感器數(shù)據(jù)與處理器通道數(shù)據(jù)交換無錯(cuò)誤延時(shí)，正常為閃光狀態(tài)。

（8）處理器

利用ATMega328 芯片，配以逆變芯片、控制芯片及邏輯控制芯片，組成控制處理器，一般采用Arduino Uno R3 集成板。

（9）繼電器

用作啟停外部調(diào)節(jié)電器（加熱器/抽濕機(jī)/空調(diào)）。

3 結(jié) 論

首先對比分析了3 種常見的驅(qū)潮方法，分別克服了如下問題。

（1）對比第一種人工控制方式，本發(fā)明是自動(dòng)投退，可根據(jù)使用環(huán)境的氣候變化規(guī)律調(diào)整驅(qū)潮措施的啟動(dòng)條件，并增加了數(shù)據(jù)采集功能，便于環(huán)境數(shù)據(jù)分析。根據(jù)需求自動(dòng)投切，更準(zhǔn)確，減少了人工投退的人力資源浪費(fèi)。

（2）對比第二種方式，本發(fā)明可以按照氣候變化調(diào)整傳感器定值，無論是單機(jī)采集還是組網(wǎng)的集中監(jiān)控都可以經(jīng)過按鈕或者遠(yuǎn)程控制方式，調(diào)整投入方式，提高采集、集中監(jiān)控器裝置的適應(yīng)性和準(zhǔn)確度。

（3）對比第三種方式，除了保留原來的單機(jī)采集模式外，優(yōu)化了顯示模式，增加了數(shù)據(jù)采集功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能；如果選擇組網(wǎng)聯(lián)機(jī)模式，可增加遠(yuǎn)程控制。

本文利用常用的3 種控制模式，分析其優(yōu)點(diǎn)及弊端，同時(shí)從傳感器應(yīng)用基本原理出發(fā)，綜合發(fā)熱手段與智能控制系統(tǒng)的相互配合，研究設(shè)計(jì)出了一套新的智能化控制器，并制定環(huán)境溫濕度調(diào)控策略。