CN211088806U - 一种智能配电柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能配电柜，属于用电配电装备与器材领域，其技术方案要点包括柜门和柜身，所述柜身的一侧外壁上放置有控制板，所述控制板内设有MCU主控芯片、检测电路、A/D转换电路、定位与通信组件以及放大电路，MCU主控芯片经与A/D转换电路后与检测电路连接，MCU主控芯片直接与定位与通信组件连接，所述柜身的一侧设有主导线孔将外部导线引入到配电柜内，所述柜身内含有主导线孔的一侧内壁设有半导体制冷元件波尔贴，所述半导体制冷元件波尔贴的供电导线通过放大电路后与MCU主控芯片连接，本实用新型具有能够提高配电柜内降温效率，并使后台管理人员及时了解配电柜的工作状态的效果。

Description

一种智能配电柜

技术领域

本实用新型属于用电配电装备与器材领域，更具体地说它涉及一种智能配电柜。

背景技术

配电柜是配电系统的末级设备，使用在负荷比较分散、回路较少的场合，其内部回路较多，元器件排列复杂，电气元器件以及导线极易引起涡流产生大量的热量而自燃现象。其中，配电柜内温度的升高会降低电气元器件的性能以及使用寿命，而且自燃时不能被及时发现，容易造成重大的经济损失。

目前，公开号为CN108448405A的中国专利公开了一种智能配电柜，包括中空且一端开口的外柜以及用于容纳电子元器件的内柜、用于检测外柜内部是否积水的积水检测装置以及散热装置；所述内柜固定于外柜的上下两个内端面之间；所述积水检测装置包括中空的支撑管、固定穿设于内柜上下两个端面的毛细管以及湿度传感器，所述支撑管一端与外柜相固定，另一端与毛细管相连通，所述支撑管与外柜相固定一端设有进水孔，所述湿度传感器位于毛细管背向支撑管一端端口处；所述散热装置包括负压风机以及驱动负压风机转动的驱动电机，所述毛细管设置于负压风机进风一侧。

现有技术中类似于上述的一种智能配电柜，其通过散热板进行降温的效率太低，一旦配电柜内的电子元器件过热无法快速散热而引起自燃，且管理人员不能及时获悉配电柜的工作状态，容易造成很大的经济损失。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种智能配电柜，其优点在于能够提高配电柜内降温效率，并使后台管理人员及时了解配电柜的工作状态。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种智能配电柜，包括柜门和柜身，所述柜身的一侧外壁上放置有控制板，所述控制板内设有MCU主控芯片、检测电路、A/D转换电路、定位与通信组件以及放大电路，MCU主控芯片经与A/D转换电路后与检测电路连接，MCU主控芯片直接与定位与通信组件连接，所述柜身的一侧设有主导线孔将外部导线引入到配电柜内，所述柜身内含有主导线孔的一侧内壁设有半导体制冷元件波尔贴，所述半导体制冷元件的供电导线通过放大电路后与MCU主控芯片连接。

通过采用上述技术方案，当检测电路中的温湿度传感器将温湿度信号通过A/D转换电路传输至MCU主控芯片，MCU主控芯片经放大电路后控制配电柜中的半导体制冷元件波尔贴的通断，可将温湿度以及位置信息通过定位与通信组件传输至服务器。因此，在配电柜内温度过高时，通过快速启动半导体制冷元件波尔贴进行降温并实时将数据上传至服务器，可有效提高配电柜的降温的效率，并使后台管理人员及时了解配电柜的工作状态。

本实用新型进一步设置为：所述柜身的后壳内壁由上而下依次设置有用于放置交流接触器的主导轨以及用于放置电气元器件的次级导轨和三级导轨。

通过采用上述技术方案，主导轨、次级导轨和三级导轨的设置，可使交流接触器以及电气元器件有序地安装在配电柜内，有效避免各导线引起涡流产生大量的热量而出现自燃现象。

本实用新型进一步设置为：所述主导轨上所设的交流接触器与MCU主控芯片相互连接。

通过采用上述技术方案，MCU主控芯片可以利用引脚输出的高低电平来对交流接触器的控制线圈进行控制，使交流接触器的控制线圈受MCU主控芯片的支配。

本实用新型进一步设置为：所述检测电路包含温湿度传感器，温湿度传感器经A/D转换电路后连接至MCU主控芯片的其中一个IO引脚，MCU主控芯片的一组IO引脚经放大电路后与交流接触器的线圈控制端子连接。

通过采用上述技术方案，温湿度传感器输出的温湿度模拟信号经A/D转换电路后转换为数字信号并传输至MCU主控芯片，MCU主控芯片可根据温湿度数字信号对交流接触器的控制线圈进行通断控制。

本实用新型进一步设置为：所述温湿度传感器的型号为DHT11温湿度传感器。

通过采用上述技术方案，DHT11温湿度传感器功耗低，方便连接。

本实用新型进一步设置为：所述半导体制冷元件波尔贴的冷面靠近电气元器件，所述半导体制冷元件波尔贴的热面与柜身的内壁相贴合。

通过采用上述技术方案，将半导体制冷元件波尔贴热面与柜身的内壁相贴合，可利于半导体制冷元件自身热量散发至柜外；半导体制冷元件的冷面朝向电器元件，有利于达到电气元器件快速降温的目的。

本实用新型进一步设置为：所述定位与通信组件为SIM808mini，且通过GPRS或者GSM的通信方式与上位机进行通信。

通过采用上述技术方案，配电柜内的MCU主控芯片与上位机进行通信，可传输配电柜当前的位置。

本实用新型进一步设置为：所述A/D转换电路的芯片型号为ADC0809。

通过采用上述技术方案，芯片型号为ADC0809的A/D转换电路功耗低，方便连接。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、通过温湿度检测、半导体制冷元件波尔贴能够快速进行降温，提高配电柜散热效率，延长电气元器件的使用寿命；

2、通过定位与通信组件和上位机之间的配合，更加便于后台管理人员了解配电柜的工作状态以及实时控制，提高了配电柜的管理效率。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是本实施例的硬件连接图；

图3是本实施例的软件流程图。

附图标记说明：1、柜门；2、带锁把手；3、合页片；4、导轨固定孔；5、柜身；6、锁扣；7、控制板；8、主导轨；9、主导线孔；10、控制板导线孔；12、次级导轨；11、三级导轨；13、半导体制冷元件波尔贴。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种智能配电柜，如图1所示，包括柜身5和柜门1，柜身5与柜门1通过合页片3进行连接，柜门1上安装有带锁把手2，在关闭柜门1后带锁把手2与柜身5上的锁扣6进行机械互锁。

如图1所示，柜身5的后壳内壁由上而下依次设置有主导轨8、次级导轨12和三级导轨11，主导轨8用于放置MCU主控芯片所控制的交流接触器，次级导轨12和三级导轨11用于放置电气元器件，各导轨通过导轨固定孔4固定在柜身5的后壳内壁上，柜身5的一侧设有主导线孔9将外部导线引入到配电柜内。其中，MCU主控芯片与主导轨8上所设的交流接触器相互连接，MCU主控芯片可以利用引脚输出的高低电平对交流接触器的控制线圈进行控制。

如图1所示，柜身5内含的主导线孔9的一侧内壁安装有半导体制冷元件波尔贴13。其中，为了使电气元器件快速降温，本实施例中半导体制冷元件波尔贴13的冷面靠近电气元器件，半导体制冷元件波尔贴13的热面背离电气元器件与柜身5的侧面内壁相贴合。

如图1和图2所示，在柜身5的一侧外壁上放置有控制板7，控制板7内设有MCU主控芯片、检测电路、A/D转换电路、整流电路、定位与通信组件以及放大电路，控制板7与柜身5贴合处设有控制板导线孔10，控制板导线孔10用于放置检测电路的导线、交流接触器的线圈控制线、半导体制冷元件波尔贴13的控制线，半导体制冷元件波尔贴13的供电导线通过放大电路后与MCU主控芯片的IO口相互连接。当MCU主控芯片需要发出制冷命令时，MCU主控芯片的某一引脚发出高电平通过放大电路将信号进行放大，控制半导体制冷元件波尔贴13及时导通，实现配电柜降温的目的。

MCU主控芯片经与A/D转换电路后与检测电路连接，检测电路包含温湿度传感器，温湿度传感器经A/D转换电路后连接至MCU主控芯片的其中一个IO引脚，MCU主控芯片直接与定位与通信组件连接，定位与通信组件为SIM808mini，其通过GPRS或者GSM的通信方式与上位机进行通信，MCU主控芯片与SIM808mini的连接方式为：SIM808mini的TXD、RXD、GND与MCU的TXD、RXD、GND相互对应连接，SIM808mini的VCC、GND分别连接整流电路的正负极。SIM808mini通过GPRS或者GSM的通信连接到服务器，用户在PC端的上位机端通过服务器所在的网络在服务器获取信息并通过所建立的服务器对配电柜进行监视并进行相关控制操作。其中，温湿度传感器的型号为DHT11温湿度传感器，A/D转换电路芯片型号为ADC0809 。

当检测电路中的温湿度传感器将信号通过A/D转换电路传输至MCU主控芯片，MCU主控芯片经放大电路后控制配电柜中的半导体制冷元件波尔贴13的通断，并将温湿度以及位置信息通过定位与通信组件传输至服务器。

MCU主控芯片的一组IO引脚经放大电路后与交流接触器的线圈控制端子连接，MCU主控芯片可以对交流接触器的控制线圈进行通断控制，进而控制交流接触器的通断。

本实用新型的工作过程及有益效果如下：系统开机并初始化，检测电路中的温湿度传感器对配电柜内的温湿度进行检测并输出温湿度信号，温湿度信号经A/D转换电路后传输至MCU主控芯片内，若配电柜内温度较高，则MCU主控芯片连接半导体制冷元件波尔贴13所连接的继电器的IO口输出高电平，继电器由常开变为闭合，半导体制冷元件波尔贴13开始上电工作，使配电柜内温度下降；若配电柜内温度为所设置的合理区间，则MCU主控芯片不做出操作指令的输出，并将持续检测配电柜内部的温度。与此同时，MCU主控芯片通过SIM808mini芯片将配电柜内的温度传输至上位机，管理人员在上位机端根据具体的要求来对配电柜内的交流接触器的线圈进行通断的控制。

综上，在配电柜中温度过高时候可以快速启动半导体制冷元件波尔贴13，可有效提高配电柜内降温的效率，且通过引入定位与通信组件，对实时检测每一台配电柜的位置、温湿度以及交流接触器的导通状态，并通过网络传输至PC端的上位机，便于管理人员实时了解每台配电柜的工作状态以及控制配电柜内交流接触器的导通，有利于提高后台管理人员对配电柜的管理效率。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能配电柜，包括柜门（1）和柜身（5），其特征在于：所述柜身（5）的一侧外壁上放置有控制板（7），所述控制板（7）内设有MCU主控芯片、检测电路、A/D转换电路、定位与通信组件以及放大电路，MCU主控芯片经与A/D转换电路后与检测电路连接，MCU主控芯片直接与定位与通信组件连接，所述柜身（5）的一侧设有主导线孔（9）将外部导线引入到配电柜内，所述柜身（5）内含有主导线孔（9）的一侧内壁设有半导体制冷元件波尔贴（13），所述半导体制冷元件波尔贴（13）的供电导线通过放大电路后与MCU主控芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述柜身（5）的后壳内壁由上而下依次设置有用于放置交流接触器的主导轨（8）以及用于放置电气元器件的次级导轨（12）和三级导轨（11）。

3.根据权利要求2所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述主导轨（8）上所设的交流接触器与MCU主控芯片相互连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述检测电路包含温湿度传感器，温湿度传感器经A/D转换电路后连接至MCU主控芯片的其中一个IO引脚，MCU主控芯片的一组IO引脚经放大电路后与交流接触器的线圈控制端子连接。

5.根据权利要求4所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述温湿度传感器的型号为DHT11温湿度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述半导体制冷元件波尔贴（13）的冷面靠近电气元器件，所述半导体制冷元件波尔贴（13）的热面与柜身（5）的内壁相贴合。

7.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述定位与通信组件为SIM808mini，且通过GPRS或者GSM的通信方式与上位机进行通信。

8.根据权利要求1所述的一种智能配电柜，其特征在于：所述A/D转换电路的芯片型号为ADC0809。

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