配电柜智能温湿度控制系统概述

配电柜智能温湿度控制系统概述
随着社会经济的发展，电力系统的作用更加突出。

电力系统运行中需要多种电气设备的协同作业，诸如配电柜等电子设备其运行中，对温湿度的要求是极高的，如果不能采用先进的温湿度控制系统，不但会影响控制精度，还会影响其正常运行工作。

下文主要围绕新的智能温湿度控制系统进行探讨。

一、传统温湿度控制系统
传统温湿度控制系统采用的是单点采集温度，利用PID控制器进行测量控制。

这种控制其器操作简单，而且成本较低，在很长一段时间内被广泛应用在配电柜内。

但是这种控制系统多是建立在单片机基础上的，无法建立起精确的控制模型，系统的健壮性差，适应性差，而且对温度和湿度采用的是分别控制的办法，使得配电柜内的湿度和温度无法得到准确的控制，无法保证电力系统的稳定运行。

二、智能温湿度控制系统及优点
配电柜内的温湿度控制属于多变量控制，其温度和湿度控制是相互影响的，而且容易受外界干扰，要想稳定控制温度和湿度，难度较大。

而智能温湿度控制系统采用的是多变量的模糊控制器，通过多变量模糊控制方法，能够同时实现对温度和湿度信号的控制。

它主要根据配电柜运行过程的现实情况给出适当的控制量，然后可以根据控制效果进行合理改进。

这种控制系统具有很多显著优点，其集成度高、控制结构紧凑，能够保证电路的稳定运行，同时，控制器运行稳定可靠，而且能够完成对温度和湿度的准确测量。

因此，在配电柜体内温湿度控制中采用智能控制系统是可行的，值得深入研究。

三、智能温湿度控制系统的构成及工作原理
（一）智能温湿度控制系统的构成。

智能温湿度控制系统主要有以下设备构成：温度和湿度传感器输入电路（传输湿度和温度信号）——信号检测电路（检测温度湿度是否正常）——主控电路（对温湿度控制电路进行控制）——执行机构——LCD显示电路（显示当前温度和湿度）——AD转换电路——控制输出接口部分。

这些设备协同工作是进行准确的温湿度控制的重要保证。

为了进一步提高智能温湿度控制系统的可靠性，可以采取其他辅助手段。

比如可以在配电柜内各个温区的典型位置设置测试温度的传感器、测试湿度的和信号转换器等。

然后根据所测得的测量值，确定进行温度和湿度控制的合理方式。

（二）智能温湿度控制系统的工作原理。

该系统带有几组先进的温湿度传感器，能够准确的检测配电柜内各区域环境下的温湿度变化情况，这些传感器检测出来的信号经过DSP处理之后可以计算出当前配电柜内的温度和湿度值，并能够通过智能控制系统的液晶显示器显示出来。

通过将其与设定的温度和湿度值进行比较，可以得到一个温度或湿度差值，从而进行控制调节。

例如智能温湿度控制系统能够根据配电柜内温湿度的测量值，对温湿度进行自动调节控制。

当配电柜内的湿度在设定值下限时，智能控制系统内部的单片机会开始工作，会自动启动双向可控硅加热设备，当经过调节，配电柜内部的温湿度大于设定值的上限时，则会自动停止加热。

而当配电柜内温度超过排风温设定值的上限时，智能控制系统将会启动排风扇，采用空气对流散热进行降温，而同样，在调节后配电柜内部温度在排风降温设定值的下限时，智能控制系统将会关闭排风扇。

四、智能温湿度控制系统对数据的处理
智能温湿度控制系统能够对温度和湿度数据进行合理的处理，它通过智能控制系统来完成对人脑的模仿，继而能够对数据进行综合处理。

主要是通过计算机技术，对所获得的传感器信息进行综合分析，并根据这些信息处理结果进行决策。

它对数据的处理过程实际上是数据的融合过程。

智能控制系统的应用實践证明，对测量数据进行融合处理可以获得比传统计算平均法方法更为准确的结果。

而这种数据融合处理方式能够有效的避免配电柜内各温区温度测量中存在的不确定性和不稳定性，与此同时，还引进了湿度变量，能够检测配电柜环境温度，这样一来可以获得更为准确的温度和湿度测量结果。

这种数据融合处理的方式的优点在于，当配电柜内某一温区设置的传感器出现失灵时，其他温区不失灵的传感器能够独立的完成信息提供，这样智能控制系统终端就可以通过这些未失灵的传感器提供的信息来获得各个温区的温度。

当前，在智能温湿度控制系统的应用过程中不可避免的会存在一些误差，这是因为配电柜在运行中会受到突发性的强干扰，再加上智能控制系统测量设备本身运行中会出现故障，会影响测量准确性。

因此，为了确保温湿度测量的准确性，必须要剔除误差。

这就要求我们必须要了解温度测量分布结构参数。

即上四分位数（T上）——下四分位数（T下）——中四分位数（TM）——四分位数离散度（dT）
设T1为测量列的下级限，T8为上极限，在误差剔除中有这样几个公式：TM =（T4 +T5 ）/2（其中，T5≥TM≥T4
T上=（T5+T6+T7）/3
T下=（T2+T3+T4）/3
data= T上-T下
在计算疏失误差时，一般认定无效数据的判断区间为T1- TM≤dT。

通过这样误差剔除，能够达到排除配电柜内各温区温度测量中存在的随机干扰情况，可以增强智能控制系统的适应性和健壮性。

五、智能温湿度控制系统的应用效果
传统的温湿度控制系统采用的是PID控制器，这种控制器具有超调量大，可以控制稳定的过渡时间长及上升时间长等特点。

而智能温湿度控制系统采用的是智能化的控制器，在同等条件下，智能温湿度控制系统进行数据融合处理后，算法被证明更为准确。

因为在加入数据融合与温度后，通过观察智能控制系统的模糊神经网络相应曲线，我们可以看出温度超调量迅速减少，系统稳定需要的时间也迅速较少，上升时间也随之减小，整个配电柜内的温度控制效果得到了明显的改善。

结语
智能温湿度控制系统采用的是多点数据的融合算法，它的优点在于能够及时有效的测量出配电柜内的温度和湿度值，相对于传统的温湿度控制系统采用单点温湿度采集的弱点，其能够达到温湿度控制的精度要求，而且控制速度有保证。

这种系统是一种建立在模糊神经网络模型基础上的智能化的温湿度控制系统，既具有模糊控神经网络的简单性和灵活性特点，在配电柜温湿度控制中具有很强的适应性，同时，其还具备PID控制器的强适用性。

这使得智能温湿度控制系统具有更强的动态和静态特性，能够有效的进行配电柜内温湿度的控制和调节。

参考文献
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