CN112134153A - 一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，包括设置于电力隧道用配电室内的电力隧道传感器网络单元，分别与所述电力隧道传感器网络单元连接的若干室内温度传感器、若干室内湿度传感器、若干室外温度传感器、若干室外湿度传感器、风机，所述电力隧道传感器网络单元包括壳体，设置所述壳体内的交换机模块和边缘计算模块，所述交换机模块与所述边缘计算模块通过网口连接、并进行数据交换；所述交换机模块包括外部接口、电源模块、以及分别与所述室内温度传感器、室内湿度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器以及风机连接的交换机控制器等技术特征。本发明可实现配电室内温湿度的实时监控和调节。

Description

一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***
技术领域
本发明涉及配电室的建设领域，尤其涉及一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***。
背景技术
电力隧道用配电装置对室内的温度和湿度的要求都比较严格，配电室内温度过高，易发生跳闸，导致设备运行不正常，当配电室内湿度过高，则会导致金属类设备受潮生锈，开关设备短路，甚至损毁室内设施。因此，急需对配电室内的温度和湿度进行监控和实时调节，以使其内的设备正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，包括设置于电力隧道用配电室内的电力隧道传感器网络单元，分别与所述电力隧道传感器网络单元连接的若干室内温度传感器、若干室内湿度传感器、若干室外温度传感器、若干室外湿度传感器，以及风机，所述电力隧道传感器网络单元包括壳体，设置所述壳体内的交换机模块和边缘计算模块，所述交换机模块14与所述边缘计算模块通过网口连接、并进行数据交换通讯；所述交换机模块包括外部接口、电源模块、以及分别与所述室内温度传感器、室内湿度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器以及风机进行通讯连接的交换机控制器，所述电源模块将220V输入电源转换为24V输出电源、并分别为所述室内温度传感器、室内湿度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、交换机控制器和边缘计算模块供电；所述边缘计算模块包括与所述交换机控制器通过网口连接的边缘计算控制器。
进一步的，还包括设置于配电室内的除湿机和空调，所述电力隧道传感器网络单元与所述除湿机和空调通讯连接。
进一步的，还包括与所述电力隧道传感器网络单元通过网络连接的监控平台。
进一步的，所述外部接口包括设置于所述壳体上的电源接口、32个10/100BASE-T电口,6个10/100/1000BASE-X SPF光口，2个RS232/RS485串口。
进一步的，所述交换机控制器用于接收室内温度传感器、室内湿度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器采集的数据，并对所接收的数据进行汇总、存储后转发给监控平台和边缘计算模块，还用于接收边缘计算模块发出的响应指令，并将其转发给风机、除湿机和/或空调。
进一步的，所述交换机控制器包括交换机CPU、交换芯片、交换机内存和FLY芯片；其中，
所述交换机CPU：即中央处理器，负责处理、运算交换机内部的所有数据；
所述FLY芯片：为10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T以太网物理层收发器，实现以太网的电气特性，兼容IEEE 802.3协议，支持光以太网，IEEE 1000BASE-X and 100BASE-FX；
所述交换机内存：用于暂时存放交换机CPU中的运算数据，以及外部存储器交换的数据；
所述交换芯片：用于完成以太网的二层基于MAC的包转发功能。
进一步的，所述边缘计算控制器，用于将从交换机模块接收的数据，进行就地化储存、计算、分析、并通过交换机模块给风机、除湿机和/或空调发送响应指令。
进一步的，所述边缘计算控制器包括边缘计算CPU、边缘计算内存；其中，
所述边缘计算CPU，负责处理、运算边缘计算内部的所有数据；
所述边缘计算内存：用于暂时存放边缘计算CPU中的运算数据，以及与外部存储器交换的数据。
进一步的，所述边缘计算控制器还包括flash，所述flash是一种非易失性内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据。
进一步的，所述交换机模块还连接有WiFi模块，所述室内温度传感器、室内湿度传感器、室外温度传感器、室外湿度传感器、风机、除湿机、空调与所述交换机控制器通过WiFi进行数据传输。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明通过在配电室内设置室内温度传感器、室内湿度传感器，实时监测配电室内的温度，并通过在配电室外设置室外温度传感器和室外湿度传感器，达到实时监测室外温湿度的目的，当室内温度或湿度较高时，而室外温湿度较低时，可以由电力隧道传感器网络单元发信号开启风机，对配电室进行换气，达到降低配电室温度的目的；当室内温湿度较高，室外温湿度同样较高，无法通过换气达到降低室内温湿度的目的时，可以由电力隧道传感器网络单元发信号控制除湿机和/或空调的开启，通过除湿机和空调达到降低配电室温度的目的。
2、为了监控并调节配电室内的温度和湿度，其需要安装的监控和调节设备较多因此，如果采用传统的连接方式，这就需要有多台交换机产品及传感监控单元才能满足业务需求，通常的做法是将每台交换机通过级联的方式将业务整合到一起，传感监控单元在接入到交换机中，将数据上传到监控平台，然后由交换平台发命令个执行终端，控制终端设备风机、空调、除湿机的开启，这不仅延长了调节的反应时间，还由于每台设备均为单独供电，从而导致其供电线、网线、光纤等不能整齐的分区布置，且各线缆之间互有交叉，看起来很凌乱，不便于后续问题的排查；而本发明通过设置具有交换机控制器、边缘计算模块、电源模块的电力隧道传感器网络单元，并通过设置高密度的外部接口，来通过电源模块为边缘计算模块、交换机控制器、以及各传感器供电，并通过电力隧道传感器网络单元上的外部接口或Wifi与各设备实现数据及信号传输，解决了传统方式导致的个线缆之间交叉凌乱分布的问题，方便了问题的排查。此外，其边缘计算模块的设置，能够实现异常温湿度信号的就地判断，以及执行终端风机等的就地控制，极大的提高了执行终端的反应能力。
附图说明
图1是本发明一个实施例的拓扑图；
图2是本发明一个实施例中电力隧道传感器网络单元的结构示意图。
图3是本发明一个实施例中电力隧道传感器网络单元的结构框图。
在图中，1、电力隧道传感器网络单元，2、室内温度传感器，3、室内湿度传感器，4、室外温度传感器，5、室外湿度传感器，6、风机，7、除湿机，8、空调，9、监控平台，10、壳体，13、边缘计算模块，14、交换机模块，15、边缘计算控制器，16、交换机控制器，17、电源模块，18、外部接口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1～3示出了本发明一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***的一个实施例，包括设置于电力隧道用配电室内的电力隧道传感器网络单元1，分别与所述电力隧道传感器网络单元1连接的若干室内温度传感器2、若干室内湿度传感器3、若干室外温度传感器4、若干室外湿度传感器5，以及风机6，所述电力隧道传感器网络单元1包括壳体10，设置所述壳体10内的交换机模块14和边缘计算模块13，所述交换机模块14与所述边缘计算模块13通过网口连接、并进行数据交换通讯；所述交换机模块14包括外部接口18、电源模块17、以及分别与所述室内温度传感器2、室内湿度传感器3、室外温度传感器4、室外湿度传感器5以及风机6进行通讯连接的交换机控制器16，所述电源模块17将220V输入电源转换为24V输出电源、并分别为所述室内温度传感器2、室内湿度传感器3、室外温度传感器4、室外湿度传感器5、交换机控制器16和边缘计算模块13供电；所述边缘计算模块13包括与所述交换机控制器16通过网口连接的边缘计算控制器15。本发明通过在配电室内设置室内温度传感器2、室内湿度传感器3，实时监测配电室内的温度，并通过在配电室外设置室外温度传感器4和室外湿度传感器5，达到实时监测室外温湿度的目的，当室内温度或湿度较高时，而室外温湿度较低时，可以由电力隧道传感器网络单元1发信号开启风机6，对配电室进行换气，达到降低配电室温度的目的。本发明通过在电力隧道传感器网络单元1中设置边缘计算模块13，从而实现了风机6、除湿机7、空调8的快速响应。
进一步的，还包括设置于配电室内的除湿机7和空调8，所述电力隧道传感器网络单元1与所述除湿机7和空调8通讯连接。当室内温湿度较高，室外温湿度同样较高，无法通过换气达到降低室内温湿度的目的时，可以由电力隧道传感器网络单元1发信号控制除湿机7和/或空调8的开启，通过除湿机7和空调8达到降低配电室温度的目的。
作为本发明一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***的一个优选实施例，还包括与所述电力隧道传感器网络单元1通过网络连接的监控平台9。所述监控平台9用于接收室内温度传感器2、室内湿度传感器3、室外温度传感器4、室外湿度传感器5监测的温湿度信号以及风机6、除湿机7和空调8的运行状态，当监控平台9根据电力隧道传感器网络单元1的监测信息，判断依靠电力隧道传感器网络单元1不能使配电室内温湿度恢复正常时，监控平台9将派出工作人员将对温湿度的调控设备进行检修及故障处理。
作为本发明一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***的一个优选实施例，所述外部接口18包括设置于所述壳体10上的电源接口、32个10/100BASE-T电口,6个10/100/1000BASE-X SPF光口，2个RS232/RS485串口。为了监控并调节配电室内的温度和湿度，其需要安装的监控和调节设备较多因此，如果采用传统的连接方式，这就需要有多台交换机产品及传感监控单元才能满足业务需求，通常的做法是将每台交换机通过级联的方式将业务整合到一起，传感监控单元在接入到交换机中，将数据上传到监控平台9，然后由交换平台发命令个执行终端，控制终端设备风机6、空调8、除湿机7的开启，这不仅延长了调节的反应时间，还由于每台设备均为单独供电，从而导致其供电线、网线、光纤等不能整齐的分区布置，且各线缆之间互有交叉，看起来很凌乱，不便于后续问题的排查；而本发明通过设置具有交换机控制器16、边缘计算模块13、电源模块17的电力隧道传感器网络单元1，并通过设置高密度的外部接口18，来通过电源模块17为边缘计算模块13、交换机控制器16、以及各传感器供电，并通过电力隧道传感器网络单元1上的外部接口18或Wifi与各设备实现数据及信号传输，解决了传统方式导致的个线缆之间交叉凌乱分布的问题，方便了问题的排查。
进一步的，所述交换机控制器16用于接收室内温度传感器2、室内湿度传感器3、室外温度传感器4、室外湿度传感器5采集的数据，并对所接收的数据进行汇总、存储后转发给监控平台9和边缘计算模块13，还用于接收边缘计算模块13发出的响应指令，并将其转发给风机6、除湿机7和/或空调8。
进一步的，所述交换机控制器16包括交换机CPU、交换芯片、交换机内存和FLY芯片；其中，交换机的CPU：即中央处理器，负责处理、运算交换机内部的所有数据；
所述交换机的FLY芯片：为10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T以太网物理层收发器，实现以太网的电气特性，兼容IEEE 802.3协议，支持光以太网，IEEE 1000BASE-Xand100BASE-FX。支持RGMII、SGMII接口，在全双工模式下支持10KB的巨帧，支持MDI/MDIX功能，48-pin QFN封装，3.3V工作电压，工业级工作温度。
所述交换机内存：内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放交换机CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
所述交换芯片：完成以太网的二层基于MAC的包转发功能，内部集成24个10/100MbPHY，提供24个10/100BASE-T或是100BASE-FX以太网接口，集成4个RGMII/MII接口，通过外部PHY芯片可以提供410/100/1000Mb 10/100/1000BASE-T或是100BASE-FX、1000BASE-FX以太网接口。集成1个RGMII/GMII/MII接口，用于CPU管理。支持IEEE802.3az高效节能以太网。内置4Mb SRAM包缓存，支持16K巨型以太网帧，4K Tag VLAN。
进一步的，所述边缘计算控制器15，用于将从交换机模块14接收的数据，进行就地化储存、计算、分析、并通过交换机模块14给风机6、除湿机7和/或空调8发送响应指令。
进一步的，所述边缘计算控制器15包括边缘计算CPU、边缘计算内存；其中，
所述边缘计算CPU，即中央处理器，负责处理、运算边缘计算内部的所有数据；
所述边缘计算内存：内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放边缘计算CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。
进一步的，所述边缘计算控制器15还包括flash，所述flash是一种非易失性(Non-Volatile)内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据。
作为本发明一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***的一个优选实施例，所述交换机模块14还连接有WiFi模块，所述室内温度传感器2、室内湿度传感器3、室外温度传感器4、室外湿度传感器5、风机6、除湿机7、空调8与所述交换机控制器16通过WiFi进行数据传输。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，包括设置于电力隧道用配电室内的电力隧道传感器网络单元(1)，分别与所述电力隧道传感器网络单元(1)连接的若干室内温度传感器(2)、若干室内湿度传感器(3)、若干室外温度传感器(4)、若干室外湿度传感器(5)，以及风机(6)，所述电力隧道传感器网络单元(1)包括壳体(10)，设置所述壳体(10)内的交换机模块(14)和边缘计算模块(13)，所述交换机模块(14)与所述边缘计算模块(13)通过网口连接、并进行数据交换通讯；所述交换机模块(14)包括外部接口(18)、电源模块(17)、以及分别与所述室内温度传感器(2)、室内湿度传感器(3)、室外温度传感器(4)、室外湿度传感器(5)以及风机(6)进行通讯连接的交换机控制器(16)，所述电源模块(17)将220V输入电源转换为24V输出电源、并分别为所述室内温度传感器(2)、室内湿度传感器(3)、室外温度传感器(4)、室外湿度传感器(5)、交换机控制器(16)和边缘计算模块(13)供电；所述边缘计算模块(13)包括与所述交换机控制器(16)通过网口连接的边缘计算控制器(15)。
2.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，还包括设置于配电室内的除湿机(7)和空调(8)，所述电力隧道传感器网络单元(1)与所述除湿机(7)和空调(8)通讯连接。
3.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，还包括与所述电力隧道传感器网络单元(1)通过网络连接的监控平台(9)。
4.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述外部接口(18)包括设置于所述壳体(10)上的电源接口、32个10/100BASE-T电口,6个10/100/1000BASE-X SPF光口，2个RS232/RS485串口。
5.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述交换机控制器(16)用于接收室内温度传感器(2)、室内湿度传感器(3)、室外温度传感器(4)、室外湿度传感器(5)采集的数据，并对所接收的数据进行汇总、存储后转发给监控平台(9)和边缘计算模块(13)，还用于接收边缘计算模块(13)发出的响应指令，并将其转发给风机(6)、除湿机(7)和/或空调(8)。
6.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述交换机控制器(16)包括交换机CPU、交换芯片、交换机内存和FLY芯片；
其中，所述交换机CPU：即中央处理器，负责处理、运算交换机内部的所有数据；
所述FLY芯片：为10BASE-Te/100BASE-TX/1000BASE-T以太网物理层收发器，实现以太网的电气特性，兼容IEEE 802.3协议，支持光以太网，IEEE 1000BASE-X and 100BASE-FX；
所述交换机内存：用于暂时存放交换机CPU中的运算数据，以及外部存储器交换的数据；
所述交换芯片：用于完成以太网的二层基于MAC的包转发功能。
7.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述边缘计算控制器(15)，用于将从交换机模块(14)接收的数据，进行就地化储存、计算、分析、并通过交换机模块(14)给风机(6)、除湿机(7)和/或空调(8)发送响应指令。
8.根据权利要求7所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述边缘计算控制器(15)包括边缘计算CPU、边缘计算内存；其中，
所述边缘计算CPU，负责处理、运算边缘计算内部的所有数据；
所述边缘计算内存：用于暂时存放边缘计算CPU中的运算数据，以及与外部存储器交换的数据。
9.根据权利要求8所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述边缘计算控制器(15)还包括flash，所述flash是一种非易失性内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据。
10.根据权利要求1所述的一种电力隧道配电装置用可实时掌握温湿度的***，其特征在于，所述交换机模块(14)还连接有WiFi模块，所述室内温度传感器(2)、室内湿度传感器(3)、室外温度传感器(4)、室外湿度传感器(5)、风机(6)、除湿机(7)、空调(8)与所述交换机控制器(16)通过WiFi进行数据传输。
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