电力隧道自动通风控制装置的制造方法

电力隧道自动通风控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种对电力隧道内温度、湿度等指标进行调节的检测控制装置。
【背景技术】
[0002]随着国民经济高速发展及全民生活水平的不断提高，我国电网的负荷量逐年攀升。为适应电力系统发展的需要，缓解中心城区供电压力，500kV变电站已深入市中心，市区内的500kV输电线路将采用电力电缆。500kV电缆因其输送容量的要求，对电缆周围的散热要求较高，原先常用的排管、直埋、电缆沟等敷设方式已不适合500kV电缆的需要。因此建设电力专用隧道成为500kV电缆敷设的主要方式。
[0003]对于电力专用隧道，除须考虑该电缆隧道内电缆敷设要求外，还要对电缆在隧道内的辅助设施，包括通风系统、动力系统、照明系统、排水系统、监测系统、通讯系统、消防系统、接地系统等各环节在隧道设计时一并考虑，以确保隧道内电缆敷设和安全运行。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过检测环境温度、湿度、烟雾、有害气体、可燃气体等参数来自动控制排水、排风、隔离门系统自动工作的电力隧道自动通风控制装置。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:电力隧道自动通风控制装置，包括CPU控制模块，所述CPU控制模块的输入端连接有信号采集模块和无线遥控模块，所述(PU控制模块的输出端连接有可控开关输出模块；还包括为所述信号采集模块、所述CPU控制模块和所述可控开关输出模块供电的电源模块；
[0006]所述信号采集模块包括温度检测模块、湿度检测模块、烟雾检测模块、水位检测模块、可燃气体检测模块、按键启动输入模块和按键停止输入模块。
[0007]作为一种优选的技术方案，所述温度检测模块包括温度传感器，所述温度传感器连接有RC振荡电路，所述RC振荡电路的频率脉冲输出端与所述CPU控制模块连接；
[0008]所述湿度检测模块包括湿度传感器，所述湿度传感器连接有RC振荡电路，所述RC振荡电路的频率脉冲输出端与所述CPU控制模块连接。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述烟雾检测模块包括烟雾传感器，所述烟雾传感器的输出端通过限流电阻连接于烟雾光电隔离器的一个输入端，所述烟雾光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述烟雾光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地；
[0010]所述水位检测模块包括水位传感器，所述水位传感器的正相端通过限流电阻连接于水位光电隔离器的一个输入端，所述水位光电隔离器的另一个输入端与所述水位传感器的反相端连接，所述水位光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地；
[0011]所述可燃气体检测模块包括可燃气体检测传感器，所述可燃气体检测传感器的输出端通过限流电阻连接于气体光电隔离器的一个输入端，所述气体光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述气体光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地；
[0012]所述按键启动输入模块包括启动按钮，所述启动按钮的输出端通过限流电阻连接于启动光电隔离器的一个输入端，所述启动光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述启动光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地；
[0013]所述按键停止输入模块包括停止按钮，所述停止按钮的输出端通过限流电阻连接于停止光电隔离器的一个输入端，所述停止光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述停止光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述无线遥控模块包括启动遥控按钮和停止遥控按钮，所述启动遥控按钮和所述停止遥控按钮的输出端均通过RC去抖动电路与所述CPU控制模块连接。
[0015]作为一种优选的技术方案，所述可控开关输出模块包括与所述CPU控制模块的输出端连接的待机状态显示模块和工作状态显示模块，所述工作状态显示模块连接有开关执行继电器模块。
[0016]作为一种优选的技术方案，所述电源模块包括与直流电源输入端连接的RC滤波电路，所述RC滤波电路的输出端连接有三端稳压器IC5，所述三端稳压器IC5的输出端连接有三端稳压器IC4模块，所述三端稳压器IC5的输出端连接有一级减压输出端，所述三端稳压器IC4模块连接有二级减压输出端。
[0017]由于采用了上述技术方案，电力隧道自动通风控制装置，包括CPU控制模块，所述CPU控制模块的输入端连接有信号采集模块和无线遥控模块，所述CPU控制模块的输出端连接有可控开关输出模块；还包括为所述信号采集模块、所述CPU控制模块和所述可控开关输出模块供电的电源模块；所述信号采集模块包括温度检测模块、湿度检测模块、烟雾检测模块、水位检测模块、可燃气体检测模块、按键启动输入模块和按键停止输入模块；CPU控制模块根据信号采集模块采集的数据，发出相应的动作指令，通过可控开关输出模块执行CPU控制模块的指令，实现电力隧道内各项环境参数的自动调控；通过无线遥控模块可以向CPU控制模块发送调控命令，实现人为干预。
【附图说明】
[0018]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中:
[0019]图1是本实用新型实施例的原理框图；
[0020]图2是本实用新型实施例温度检测模块的结构原理图；
[0021]图3是本实用新型实施例湿度检测模块的结构原理图；
[0022]图4是本实用新型实施例烟雾检测模块、水位检测模块、可燃气体检测模块、按键启动输入模块和按键停止输入模块的结构原理；
[0023]图5是本实用新型实施例无线遥控模块的结构原理图；
[0024]图6是本实用新型实施例电源模块的结构原理图；
[0025]图7是本实用新型实施例可控开关输出模块的结构原理图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
[0027]如图1所示，自动通风控制装置，包括CPU控制模块，所述CPU控制模块的输入端连接有信号采集模块和无线遥控模块，所述CPU控制模块的输出端连接有可控开关输出模块；还包括为所述信号采集模块、所述CPU控制模块和所述可控开关输出模块供电的电源丰吴块；
[0028]所述信号采集模块包括温度检测模块、湿度检测模块、烟雾检测模块、水位检测模块、可燃气体检测模块、按键启动输入模块和按键停止输入模块。
[0029]如图2所示，所述温度检测模块包括温度传感器，所述温度传感器采用负温度系数的NTC温度传感器，所述温度传感器连接有RC振荡电路，当温度传感器随环境温度变化时，引起振荡电路的频率发生变化；所述RC振荡电路的频率脉冲输出端与所述CPU控制模块连接；
[0030]如图3所示，所述湿度检测模块包括湿度传感器，所述湿度传感器采用HR31型湿度传感器，为电阻型传感器，所述湿度传感器连接有RC振荡电路，当湿度传感器随环境温度变化时，引起振荡电路的频率发生变化；所述RC振荡电路的频率脉冲输出端与所述CPU控制模块连接。
[0031]两种电路的振荡频率与传感器组织的关系式为F = kRC，其中，C为C3和C13的电容值，R为传感器的阻值，k为震荡系数在1.4?2.2之间选择。
[0032]输出的振荡信号由CPU进行采集，频率分别与传感器的阻值对应，而阻值与传感器对应的温度值和湿度值唯一对应，再根据温度与相对湿度的关系表，查表可知当前隧道内的温度与相对湿度。
[0033]水位、烟雾、有害气体、可燃气体等传感器为开关型，采集电路用光电隔离电路进行隔离输入以提高电路的抗干扰能力。隔离电路共有五路输入，其中四路为有源输入形式，一路为无源输入形式。
[0034]如图4所示，所述烟雾检测模块包括烟雾传感器SMOKE，所述烟雾传感器的输出端通过限流电阻R14连接于烟雾光电隔离器的一个输入端，所述烟雾光电隔离器的另一个输入端连接有电源VJ，所述烟雾光电隔离器的一个输出端K13与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地DGND ；
[0035]如图4所示，所述水位检测模块包括水位传感器，所述水位传感器的正相端COM通过限流电阻R16连接于水位光电隔离器的一个输入端，所述水位光电隔离器的另一个输入端与所述水位传感器的反相端DO连接，所述水位光电隔离器的一个输出端K14与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地DGND ；
[0036]如图4所示，所述可燃气体检测模块包括可燃气体检测传感器AIR，所述可燃气体检测传感器的输出端通过限流电阻R13连接于气体光电隔离器的一个输入端，所述气体光电隔离器的另一个输入端连接有电源VJ，所述气体光电隔离器的一个输出端K12与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地DGND ；
[0037]如图4所示，所述按键启动输入模块包括启动按钮K START，所述启动按钮的输出端通过限流电阻Rll连接于启动光电隔离器的一个输入端，所述启动光电隔离器的另一个 输入端连接有电源VJ，所述启动光电隔离器的一个输出端KlO与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地DGND ；
[0038]如图4所示，所述按键停止输入模块包括停止按钮K STOP,所述停止按钮的输出端通过限流电阻R12连接于停止光电隔离器的一个输入端，所述停止光电隔离器的另一个输入端连接有电源VJ，所述停止光电隔离器的一个输出端Kll与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地DGND。
[0039]如图4所示，光电隔离器IC6与限流电阻(1?11、1?12、1?13、1?14)、采集电源￥1、输入信号公共端DGND等组成有源开关信号检测电路。当外接传感器的节点开路时，采集电路中没有电流流过，光电隔离器输出端截止，CPU检测输入端为高电平。当外接传感器的节点闭合时，采集电路中有电流流过，光电隔离器输出端饱和导通，CPU检测输入端为低电平。
[0040]光电隔离器IC3与限流电阻R16组成无源开关信号检测电路。当外接信号的无正相电流流过检测电路时，CPU检测输入端为高电平。当外接信号的正相端从COM输入，经过R16、IC3到达外界信号的反相端DO输出，IC3输出端饱和导通，CPU检测输入端为低电平。
[0041]上述电路，检测到的状态指示了传感器的工作状态，控制程序根据主流程设定进行相应的处理。
[0042]如图5所示，所述无线遥控模块包括启动遥控按钮W START和停止遥控按钮WSTOP，所述启动遥控按钮和所述停止遥控按钮的输出端均通过RC去抖动电路与所述CPU控制模块连接。
[0043]所述无线遥控模块的接口如图5所示。本实用新型为无线遥控模块提供5V直流电源，启动遥控按钮W START和停止遥控按钮W STOP输出两路信号:W_START、W_ST0P。这两个信号经过去抖动电路R9和C4、RlO和C5后连接到CPU的状态检测输入端。这两个信号的性质与K_START和K_ST0P相同，W_START与K_START对应，W_ST0P与K_ST0P对应。在程序处理过程中，这两组信号所起的作用相同，电路动作相同，是逻辑“或”的关系。
[0044]如图7所示，所述可控开关输出模块包括与所述CPU控制模块的输出端连接的待机状态显示模块和工作状态显示模块，所述工作状态显示模块连接有开关执行继电器模块。
[0045]工作原理:如图7所示，当外部条件满足起控条件时，CPU控制模块输出闭合控制信号，驱动可控输出开关闭合；当外部条件消失时，CPU控制模块输出释放控制信号，驱动可控输出开关释放。
[0046]图7中，CPU控制信号通过R17驱动Q2，Q2输出的电流一部分驱动LDl点亮(表示可控开关闭合)或熄灭(表示可控开关释放)。另一部分电流经过R18、R20、Ql输出驱动信号。闭合时Ql饱和导通，电源VJ经过继电器线圈、Ql集电极到地，继电器吸合即继电器的脚4与脚8、脚13与脚9连接。释放时Ql截止，继电器释放即继电器的脚4与脚8、脚13与脚9断开连接。
[0047]同时，CPU控制信号通过R23驱动Q3驱动LD2，其工作状态与LDl的逻辑相反。当LDl点亮时，LD2熄灭；当LDl熄灭时，LD2点亮。LDl亮表示工作中，LD2亮表示工作结束。
[0048]一般脚4与脚8控制一组电源，脚13与脚9输出一个节点状态信号。负载功率较小时，脚4与脚8可以直接接入负载线路；当负载较大时，这个信号可以用于驱动能够承载更大功率的开关部件。
[0049]如图6所示，所述电源模块包括与直流电源输入端连接的RC滤波电路，所述RC滤波电路的输出端连接有三端稳压器IC5，所述三端稳压器IC5的输出端连接有三端稳压器IC4模块，所述三端稳压器IC5的输出端连接有一级减压输出端，所述三端稳压器IC4模块连接有二级减压输出端。
[0050]工作原理:如图6所示，电源电路输入直流+12V(图中表示为VJ)，经过三端稳压器IC5降低为+5V直流电源，+5V电源在经过低压差三端稳压器IC4降低为直流+3.3V。+12V与+5V的三端稳压器IC5之间的电阻R19、电容器E3和C12组成RC滤波电路，起到+12V和后续的数字电路隔离的作用，增强控制电路的抗干扰能力。
[0051]+12V电源用于外部开关型传感器输入状态检测电路和继电器驱动电源；+5V用于无线遥控模块、温湿度检测电路；+3.3V为CPU工作电源。
[0052]本实用新型中，CPU控制模块根据信号采集模块采集的数据，发出相应的动作指令，通过可控开关输出模块执行CPU控制模块的指令，实现电力隧道内各项环境参数的自动调控；通过无线遥控模块可以向CPU控制模块发送调控命令，实现人为干预。
[0053]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.电力隧道自动通风控制装置，其特征在于:包括CPU控制模块，所述CPU控制模块的输入端连接有信号采集模块和无线遥控模块，所述CPU控制模块的输出端连接有可控开关输出模块；还包括为所述信号采集模块、所述CPU控制模块和所述可控开关输出模块供电的电源模块； 所述信号采集模块包括温度检测模块、湿度检测模块、烟雾检测模块、水位检测模块、可燃气体检测模块、按键启动输入模块和按键停止输入模块。2.如权利要求1所述的电力隧道自动通风控制装置，其特征在于:所述温度检测模块包括温度传感器，所述温度传感器连接有Re振荡电路，所述RC振荡电路的频率脉冲输出端与所述CPU控制模块连接； 所述湿度检测模块包括湿度传感器，所述湿度传感器连接有RC振荡电路，所述RC振荡电路的频率脉冲输出端与所述CPU控制模块连接。3.如权利要求1所述的电力隧道自动通风控制装置，其特征在于:所述烟雾检测模块包括烟雾传感器，所述烟雾传感器的输出端通过限流电阻连接于烟雾光电隔离器的一个输入端，所述烟雾光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述烟雾光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地； 所述水位检测模块包括水位传感器，所述水位传感器的正相端通过限流电阻连接于水位光电隔离器的一个输入端，所述水位光电隔离器的另一个输入端与所述水位传感器的反相端连接，所述水位光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地； 所述可燃气体检测模块包括可燃气体检测传感器，所述可燃气体检测传感器的输出端通过限流电阻连接于气体光电隔离器的一个输入端，所述气体光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述气体光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地； 所述按键启动输入模块包括启动按钮，所述启动按钮的输出端通过限流电阻连接于启动光电隔离器的一个输入端，所述启动光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述启动光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地； 所述按键停止输入模块包括停止按钮，所述停止按钮的输出端通过限流电阻连接于停止光电隔离器的一个输入端，所述停止光电隔离器的另一个输入端连接有电源，所述停止光电隔离器的一个输出端与所述CPU控制模块连接且另一个输出端接地。4.如权利要求1所述的电力隧道自动通风控制装置，其特征在于:所述无线遥控模块包括启动遥控按钮和停止遥控按钮，所述启动遥控按钮和所述停止遥控按钮的输出端均通过RC去抖动电路与所述CPU控制模块连接。5.如权利要求1所述的电力隧道自动通风控制装置，其特征在于:所述可控开关输出模块包括与所述CPU控制模块的输出端连接的待机状态显示模块和工作状态显示模块，所述工作状态显示模块连接有开关执行继电器模块。6.如权利要求1至5任一权利要求所述的电力隧道自动通风控制装置，其特征在于:所述电源模块包括与直流电源输入端连接的RC滤波电路，所述RC滤波电路的输出端连接有三端稳压器IC5，所述三端稳压器IC5的输出端连接有三端稳压器IC4模块，所述三端稳压器IC5的输出端连接有一级减压输出端，所述三端稳压器IC4模块连接有二级减压输出 O端
【专利摘要】本实用新型公开了一种电力隧道自动通风控制装置，包括CPU控制模块，所述CPU控制模块的输入端连接有信号采集模块和无线遥控模块，所述CPU控制模块的输出端连接有可控开关输出模块；还包括为所述信号采集模块、所述CPU控制模块和所述可控开关输出模块供电的电源模块；所述信号采集模块包括温度检测模块、湿度检测模块、烟雾检测模块、水位检测模块、可燃气体检测模块、按键启动输入模块和按键停止输入模块；CPU控制模块根据信号采集模块采集的数据，发出相应的动作指令，通过可控开关输出模块执行CPU控制模块的指令，实现电力隧道内各项环境参数的自动调控；通过无线遥控模块可以向CPU控制模块发送调控命令，实现人为干预。
【IPC分类】F24F11/00
【公开号】CN204693736
【申请号】CN201520433863
【发明人】王占超, 李宏龙, 刘帅克, 刘焕军, 姜文龙, 孟德治, 武海涛
【申请人】国网山东昌邑市供电公司, 国家电网公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月23日