带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统

1.一种带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统，其特征在于：
A.该控制系统主要包括：主控制单元、显示按键单元、通风组件(17)、异常情况供电切断单元(16)、报警单元(14)、执行单元、供电单元、电能测量单元(2)、检测单元、上位机监控软件(6)；其中主控制单元分别与显示按键单元、通风组件(17)、异常情况供电切断单元(16)、报警单元(14)、执行单元、供电单元、电能测量单元(2)、检测单元、上位机监控软件(6)连接；
B.主控制单元用于对检测单元、显示按键单元及上位机监控软件(6)的信号进行处理，通过执行单元对蓄电池柜(35)进行相应控制；
C.显示按键单元用于在按键按下后产生输入信号以提供主控制单元处理，并将蓄电池柜(35)的各项系统参数显示出来；
D.通风组件(17)由进风风道和出风风道组成，用于利用环境温度配合制冷组件、制热组件进行柜内温度的控制，定期给蓄电池柜(35)内通风；
E.异常情况供电切断单元：用于当恒温箱内部温度超过设定值时，主控制单元输出一个开关信号后切断供电；
F.执行单元：包括制冷组件、制热组件、通风组件(17)，主控制单元通过这些组件对柜内温度进行控制；
G.供电单元：包括供电交流电压检测单元(4)、电源模块(11)、供电切换模块(5)；所述电源模块(11)用于把交流市电降压、整流、滤波得到各模块需要的直流电压；
H.电能测量单元(2)：用于测量电池柜运行的总耗电量；
I.检测单元：包括门开关检测(1)、环境温度传感器(9)、柜内温度传感器(10)；环境温度传感器(9)用于检测电池柜外界温度；柜内温度传感器(10)用于检测电池柜内部温度；门开关检测(1)用于检测门开关信号元，根据门开信号，进行门灯控制、门开设定值报警控制。
2.根据权利要求1所述的带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统，其特征在于：上位机监控软件(6)设有第二通信模块(8)，主控制单元上设有第一通信模块(7)，上位机监控软件(6)与主控制单元通信方式为RS-232、RS-485、蓝牙通信或GPRS通信。
3.根据权利要求1所述的带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统，其特征在于：所述制冷组件包括依次首尾连接的蒸发器(34)、储液器(33)、回气管(32)、压缩机(29)、冷凝器(31)、分子筛(30)，蒸发器(34)还设有第三风机(25)；所述制热组件由加热器(27)和第三风机(25)组成；所述通风组件(17)包括蓄电池柜(35)的进风风道由第一风机(19)、第一风门(18)组成，出风风道由第二风机(21)、第二风门(20)组成。
4.根据权利要求1所述的带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统，其特征在于：所述主控制单元为单片机处理器(13)。

带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型涉及一种控制系统，主要是一种带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统。\n背景技术\n[0002] 目前移动通信基站、不间断电源等使用的蓄电池组通常安装在普通的金属机柜或敞开的机架内。蓄电池需工作在一定的温度范围内，超过了规定的工作温度将会造成蓄电池工作容量减少和使用寿命降低，极大的影响主机设备的可靠性和稳定性。\n[0003] 随着3G牌照的发放，标志着中国通信行业新时代的来临，在全球节能减碳的国际大趋势下，通信行业也势必接受大幅降低能耗的新挑战。目前3G无线基站用电设备主要包括主设备和配套设备两类，据调查除蓄电池以外，其他设备的工作温度范围都比较广，由于温度每升高8℃-10℃，蓄电池的浮充寿命将缩短一半，蓄电池的最佳的工作温度为\n15℃-25℃。\n发明内容\n[0004] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统。\n[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：这种带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统：\n[0006] A.该控制系统主要包括：主控制单元、显示按键单元、通风组件、异常情况供电切断单元、报警单元、执行单元、供电单元、电能测量单元、检测单元、上位机监控软件；其中主控制单元分别与显示按键单元、通风组件、异常情况供电切断单元、报警单元、执行单元、供电单元、电能测量单元、检测单元、上位机监控软件连接；\n[0007] B.主控制单元用于对检测单元、显示按键单元及上位机监控软件的信号进行处理，通过执行单元对蓄电池柜进行相应控制；\n[0008] C.显示按键单元用于在按键按下后产生输入信号以提供主控制单元处理，并将蓄电池柜的各项系统参数显示出来；\n[0009] D.通风组件由进风风道和出风风道组成，用于利用环境温度配合制冷组件、制热组件进行柜内温度的控制，定期给蓄电池柜内通风，把蓄电池柜工作产生的氢气排出，压缩机故障时，利用外界的低温进行强制通风；\n[0010] E.异常情况供电切断单元：用于当恒温箱内部温度超过设定值时，主控制单元输出一个开关信号后切断供电；\n[0011] F.执行单元：包括制冷组件、制热组件、通风组件，主控制单元通过这些组件对柜内温度进行控制；\n[0012] G.供电单元：包括供电交流电压检测单元、电源模块、供电切换模块；所属电源模块用于把交流市电降压、整流、滤波得到各模块需要的直流电压；供电交流电压检测单元对输入交流电压检测电路，当检测输入的市电低于某一值时，主控制单元做保存数据处理，供电切换模块同时切换由蓄电池组给控制器供电；\n[0013] H.电能测量单元：用于测量电池柜运行的总耗电量；\n[0014] I.检测单元：包括门开关检测、环境温度传感器、柜内温度传感器；环境温度传感器用于检测电池柜外界温度；柜内温度传感器用于检测电池柜内部温度，柜内温度传感器可以是两个，在两个柜内温度传感器都正常的情况下，柜内温度取两个柜内温度传感器的平均值，当其中一个有故障，取另一正常柜内温度传感器的温度；门开关检测用于检测门开关信号元，根据门开信号，进行门灯控制、门开设定值报警控制等。作为优选：所述上位机监控软件具体包括：\n[0015] A.显示内容：当前工作状态：加热状态、制冷状态、平衡状态，当前柜内温度、当前柜外温度、当前设置温度、当前上限报警设置值、当前下限报警设置值、蓄电池组端电压；\n[0016] B.设置内容：设置当前控制值、设置上限报警设置值、设置下限报警设置值、消除电池柜控制器蜂鸣器报警；报警内容：柜内上传感器故障；柜内传感器故障、柜内温度上限报警、柜内温度下限报警、电池柜门开设定时间未关报警、制冷组件故障、制热组件故障；\n[0017] C.信息存储：柜内、外温度：最高、最低、平均值，制冷组件启动次数、制冷组件工作时间、制热组件启动次数、制热组件工作时间、故障告警信息、电能统计。\n[0018] 作为优选：上位机监控软件设有第二通信模块，主控制单元上设有第一通信模块，上位机监控软件与主控制单元通信方式为RS-232、RS-485、蓝牙通信或GPRS通信。\n[0019] 作为优选：所述制冷组件包括依次首尾连接的蒸发器、储液器、回气管、压缩机、冷凝器、分子筛，蒸发器还设有第三风机；所述制热组件由加热器和第三风机组成；所述通风组件包括蓄电池柜的进风风道由第一风机、第一风门组成，出风风道由第二风机、第二风门组成。\n[0020] 作为优选：所述主控制单元为单片机处理器。\n[0021] 带上位机监控的蓄电池恒温箱控制系统的控制方法，柜内温度控制范围为：\n10℃～26℃，\n[0022] 步骤一：检测柜外温度即环境温度；\n[0023] 步骤二：根据环境温度进行以下控制：\n[0024] ①「15℃≤柜外温度≤18℃时，制热组件、制冷组件都不工作，但是如果柜内温度高于27℃则启动制冷组件，至柜内温度等于设置温度时关闭制冷组件；\n[0025] ②当柜外温度＞18℃时，进入制冷控制，\n[0026] 若柜内温度＞设置值-1℃时，启动制冷组件，至柜内温度等于设置值时停止制冷组件；\n[0027] 若柜内温度＜设置值+2℃且柜外温度＜柜内温度-3℃，启动通风组件，至柜内温度等于设置值时停止通风；\n[0028] ③当柜外温度＜15℃时，系统进入制热控制，\n[0029] 若柜内温度＜设置值-1℃时，启动制热组件，至柜内温度等于设置值时停止制热组件；\n[0030] 若柜内温度＞设置值+2℃且柜外温度＜柜内温度-3℃，启动通风组件，至柜内温度等于设置值时停止通风。\n[0031] 本实用新型的有益效果是：1、只为对工作环境温度要求较高的设备提供温度调节和控制，避免对空间较大的机房提供不必要的温度调节和控制而造成的能源消耗；2、自动检测箱内温度，利用风门、风机等形成进风风道和出风风道，利用外界冷风和热风配合制热组件、制冷组件进行柜内温度控制，节约能源，提高效率；3、具有上位机监控功能，能够监测箱体内部温度、箱体外部温度、蓄电池组端电压以及恒温箱总耗电量，对各种温度进行设置，对各种告警监控处理以及各种存储系统运行参数、具备参数的掉电保护功能。4、系统具有排氢装置，安全、可靠。\n附图说明\n[0032] 图1本实用新型控制系统模块图；\n[0033] 图2本实用新型温度控制方框图；\n[0034] 图3本实用新型上位机显示内容示意图；\n[0035] 图4本实用新型温度控制流程图1；\n[0036] 图5本实用新型温度控制流程图2；\n[0037] 图6本实用新型温度控制流程图3；\n[0038] 图7本实用新型整体模块图。\n[0039] 图8本实用新型控制器电路图；\n[0040] 附图标记说明：门开关检测1；电能测量单元2；蓄电池电压测量单元3；供电交流电压检测单元4；供电切换模块5；上位机监控软件6；第一通信模块7；第二通信模块8；环境温度传感器9；柜内温度传感器10；电源模块11；温度采集12；单片机处理器13；报警单元14；照明单元15；异常情况电源切断控制16；通风组件17；第一风门18；第一风机19；\n第二风门20；第二风机21；显示按键驱动22；显示按键23；风机驱动单元24；第三风机25；\n制热驱动26；加热器27；制冷驱动28；压缩机29；分子筛30；冷凝器31；回气管32；储液器\n33；蒸发器34；蓄电池柜35；电源控制45；看门狗46；风门控制47；蓄电池供电切断48；通风风机控制49；显示控制50；按键控51；蜂鸣器控制52；通信53；门灯控制54；温度采集\n55；压缩机控制56；加热控制57；单片机控制58。\n具体实施方式\n[0041] 下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。虽然本实用新型将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本实用新型限制在所述实施例中。相反，本实用新型将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本实用新型的范围内的替换物、改进型和等同物。\n[0042] 图1为本实用新型控制系统模块图，包括：单片机处理器13为核心的主控制单元、给系统供电的电源模块11及供电切换模块5、门开关检测1、电能测量单元2、蓄电池电压测量单元3、供电交流电压检测单元4、上位机监控软件6、温度采集单元12、报警单元14、照明单元15、异常情况电源切断控制16、通风组件17、显示按键驱动22及显示按键23、风机驱动单元24及第三风机25、制热驱动26及加热器27、制冷驱动28及压缩机29，其中上位机与控制器之间是由第一通信模块7、第二通信模块8进行通信，通信方式采用的是RS-232串口通信。\n[0043] 所述单片机处理器13通过温度采集12采集柜内温度、柜外温度、设置温度等信号来控制制热组件、制冷组件、通风组件17，以为实现柜内温度控制在设置范围内；上位机监控软件6采集单片机处理器13运行数据并对其进行监控；一般情况由交流市电供电，当检测市电停电时，自动切换蓄电池供电；单片机处理器13通过门开关检测1检测门开关信号来点亮照明灯，当门开超过30秒则驱动报警单元14报警；当恒温箱内部温度超过40℃时，单片机处理器13输出一个开关信号至异常情况电源切断控制16，以便基站总控制系统做相应处理。\n[0044] 图3为本实用新型上位机监控软件6显示内容示意图，所述的上位机监控软件其具体监控内容为：①显示内容：当前工作状态(加热状态、制冷状态、平衡状态)、当前柜内温度、当前柜外温度、当前设置温度、当前上限报警设置值、当前下限报警设置值、蓄电池组端电压；②设置内容：设置当前控制值、设置上限报警设置值、设置下限报警设置值、消除电池柜控制器蜂鸣器报警；报警内容：柜内上传感器故障；柜内传感器故障、柜内温度上限报警、柜内温度下限报警、电池柜门开30秒未关报警、制冷组件故障、制热组件故障；③信息存储：柜内、外温度(最高、最低、平均值)、制冷组件启动次数、制冷组件工作时间、制热组件启动次数、制热组件工作时间、故障告警信息、电能统计等，上述数据一天一组，存储时间6个月。\n[0045] 图2为本实用新型温度控制方框图，制冷组件包括依次首尾连接的蒸发器34、储液器33、回气管32、压缩机29、冷凝器31、分子筛30，蒸发器34还设有第三风机25；所述制热组件由加热器27和第三风机25组成；所述通风组件17包括蓄电池柜35的进风风道由第一风机19、第一风门18组成，出风风道由第二风机21、第二风门20组成。\n[0046] 图4-图6为本实用新型温度控制流程图，柜内温度控制范围为：10℃～26℃，所述的恒温箱其温度控制过程如下：\n[0047] 步骤一：检测柜外温度即环境温度；\n[0048] 步骤二：根据环境温度进行以下控制：\n[0049] ②「15℃≤柜外温度≤18℃时，制热组件、制冷组件都不工作，但是如果柜内温度高于27℃则启动制冷组件，至柜内温度等于设置温度时关闭制冷组件；\n[0050] ②当柜外温度＞18℃时，进入制冷控制，\n[0051] 若柜内温度＞设置值-1℃时，启动制冷组件，至柜内温度等于设置值时停止制冷组件；\n[0052] 若柜内温度＜设置值+2℃且柜外温度＜柜内温度-3℃，启动通风组件17，至柜内温度等于设置值时停止通风；\n[0053] ③当柜外温度＜15℃时，系统进入制热控制，\n[0054] 若柜内温度＜设置值-1℃时，启动制热组件，至柜内温度等于设置值时停止制热组件；\n[0055] 若柜内温度＞设置值+2℃且柜外温度＜柜内温度-3℃，启动通风组件17，至柜内温度等于设置值时停止通风。\n[0056] 图8为本实用新型控制器电路图，组成模块有：电源控制45、看门狗46、风门控制\n47、蓄电池供电切断48、通风风机控制49、显示控制50、按键控制51、蜂鸣器控制52、通信\n53、门灯控制54、温度采集55、压缩机控制56、加热控制57、单片机控制58。