[发明专利]一种配电柜内温湿度测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及输配电领域的一种配电柜内温湿度测量装置。

背景技术

电力设备保护柜、仪表箱、计量柜、开关柜、端子箱等电力设如长期运行在温度过低、温度过高或湿度过大等环境下时，其安全运行都将受到威胁。

目前配电柜内都装有加热器，以保证配电柜内的温度和湿度保持正常水平。配电柜内加热器多为常导通状态，其中加热器供电回路通过交流母排供电，使用加热器小开关进行回路导通和关断的切换。部分加热器采用常州常工电子仪器有限公司的KS-3-4S系列温湿度自动防凝露单片机，通过传感器采样仓内温度和湿度进行“邦邦”控制，完成加热器回路的切换。

采用邦邦单片机对配电柜内的加热器进行控制时，当传感器检测到配电柜内的温度或湿度超过设定值时，控制电路接通加热器升温，提升箱体温度，破坏凝露形成条件，降低环境的湿度。当温度升至预定值时或湿度降至预定值时，单片机自动停止加热，达到升温、驱潮的目的。

由于采用“邦邦”控制，将会使配电柜内的湿度和温度产生较大的瞬间变波动，不能进行第平滑地控制，且温度调节时间也较长，也不利于配电柜内内设备的稳定运行。同时采用邦邦控制不能记录加热器开通关断时间、以及加热器开通或者关断时的温度和湿度，不利于对变电站工作环境和线损提升的统计。

对于加热器的开关可以通过继电器的导通和关断来实现，但是这对与继电器相连的温度测量装置提出了很高的要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种配电柜内温湿度测量装置，其与用以控制加热器开关的继电器相连后，能精确地根据温度和湿度的变化，调整继电器和加热器导通和关闭的时间，保证配电柜内温度和湿度在合理范围内。

实现上述目的的另一种技术方案是：一种配电柜内温湿度测量装置，其特征在于：包括温湿度传感器、主机和电源，所述温湿度传感器上的设有电源端、接地端、数据端和时钟端，所述电源端连接电源，所述接地端接地，所述数据端通过数据总线连接所述主机，所述时钟端通过时钟总线连接所述主机；所述电源和所述数据总线之间设有一个阻值为47kΩ的电阻，所述电源通过一个电容值为0.1μF的电容接地。

进一步的，所述温湿度传感器为SHT11温湿度传感器，所述主机为STM32单片机。

进一步的，所述主机向所述温湿度传感器发出启动命令，并将所述温湿度传感器和所述主机之间的数据总线设为输入状态，等待所述温湿度传感器的响应；

所述温湿度传感器在接收到主机发出的启动指令后，在第八个时钟下降沿，将所述数据总线下拉为低电平，作为所述温湿度传感器的确认信号，

所述温湿度传感器在第九个时钟下降沿之后，将所述数据总线恢复高电平，

所述温湿度传感器开始测量当前湿度，并在测量结束之后，再次将所述数据总线拉为低电平，

所述主机测到所述数据总线被拉低之后，得知所述温湿度传感器对湿度和温度的测量结束，给出从所述温湿度传感器读取数据的时钟信号，

所述温湿度传感器在测量结束后的第八个时钟下降沿开始输出数据，先输出温度和湿度的测量值中的高字节数据，

所述温湿度传感器在测量结束后的第九个时钟下降沿，所述主机将所述数据总线拉为低电平，作为收到的确认信号，然后释放所述数据总线，将所述数据总线拉为高电平，

在随后八个时钟下降沿，所述温湿度传感器发出温度和湿度的测量值中的低字节数据，

接下来的一个时钟下降沿，所述主机将所述数据总线拉为低电平，作为收到的确认信号，

最后八个时钟下降沿，所述温湿度传感器发出CRC校验数据，所述主机不予应答，测量结束。

再进一步的，所述主机在接收到温湿度传感器测量的温度和湿度的测量值后，对温度和湿度的测量值进行修正，其中，修正后的湿度为：

RH_TURE＝(T_C-25)×(0.01+0.00008×rh)+Rh_true；

其中，Rh_true＝C3×rh×rh+C2×rh+C1，

其中，Rh_true为经过线性补偿后的湿度值，rh为湿度测量值,C1、C2、C3为线性补偿系数，T_C为温度实际值。

再进一步的，所述主机计算配电柜内露点的计算公式为

LogEW＝0.66077+7.5×T_C/(237.3+T_C)+log10(rh)-2

Dp＝((0.66077-logEW)×237.3)/(logEW-8.16077)

式中：T_C为温度实际值，Dp为露点。