重庆大学大学生科研训练计划项目申报书项目名称：一种具有远程控制功能的 智能端子箱凝露控制器 申 请 人： 周帆 郑伟杰 王英豪 所在学院： 电气工程学院 指导教师： 汪金刚 联系电话： 13637833476 实验室及设备管理处制填表说明1、本表填写内容必须与事实相符，表达准确。数字一律填写阿拉伯数字。2、“项目开展所在实验室”栏由需要在实验室开展研究的项目组填写。在“校级实验室”、“院级实验室”及“其他实验室”前方框内打勾。“校级实验室”指校级基础教学实验中心、“院级实验室”指院级（专业）中心实验室、“其他实验室”指教师科研实验室等。3、“提交成果方式”栏填写：技术研究报告（调研报告）、论文、实物装置（含照片）、软件、专利申请材料、录像片等。4、打印格式：（1）纸张为A4大小；（2）文中小标题为小四、黑体；（3）栏内正文为五号、宋体。“重庆大学大学生科研训练计划”项目申请表项目学院（公章）：实验室及设备管理处制表项目名称一种具有远程控制功能的智能端子箱凝露控制器项目所属学科学科名称（ 电气工程其他学科 ） 学科代码（ 4704099 ）研究类型基础研究 试验研究项目开展所在实验室校级实验室、 院级实验室、 其他实验室 （名称）项目组人数3人项目实施时间 2011 年 9 月至 2012 年 9 月项目所需经费2000元项目组成员（含项目负责人）姓 名学 号年级专业班联系电话签 名 周帆2009433309级电气工程与自动化2班15215152376 郑伟杰2009433109级电气工程与自动化2班13677669868 王英豪 20094325 09级电气工程与自动化2班13637833476 指 导 教 师姓 名职 称学 院专 业联系电话 汪金刚讲师电气工程学院电气工程13527568565研究内容（300字以上） 本次项目研究的是一种具有远程控制功能的智能端子箱凝露控制器。根据凝露发生和预防机理，通过采集端子箱箱内、箱外的温、湿度来控制箱内温、湿度，预防凝露的发生。首先采用常规方式，计算出箱内露点，获得控制的基本判决条件；然后，根据箱内外温、湿度之间的差，再进行条件判决，破坏露点产生的条件，主动防凝露，在凝露可能发生之前就进行控制，得到最佳控制效果。减少了设备的无效使用时间，并提高工作效率，大大提高端子箱防凝露控制器的可靠性和工作寿命，节约电能。同时，想到试验过程中对试验参数调整以及信息的反馈均比较麻烦，因此项目将采用GPRS模块实现远程控制功能，控制器将实时传送每个时刻的端子箱内外温湿度情况，以及当时排气风扇和加热器的开关状态，以便试验人员实时了解现场情况和发展趋势。立项意义（含国内外研究现状。300字以上） 自动加热除湿控制器在电力系统的高压设备运行中起到了抗潮湿、防凝露的积极作用。而且当今新型高压端子箱内部空间十分紧凑，为保证在高湿地区内部绝缘水平，保证装置可靠工作，对箱内防潮、防凝露提出了更高的要求。中国在端子箱中采用自动加热除湿控制器防止凝露已有十几年的历史，这种加热除湿控制器在抗潮湿、防凝露保证高压设备可靠运行方面起到了积极作用，但在有的地区应用中也出现了一些问题，例如：在南方的梅雨季节，有时端子箱内部的空气湿度较高，甚至端子箱内局部已有结露现象，由于安装在箱体内部的凝露传感器位置并没有到达凝露的程度，或者凝露传感器长期受空气中灰尘和气体侵蚀，使传感器的灵敏度、精度产生较大偏差，凝露控制器不能及时地启动加热器，致使凝露控制器的作用失灵，给开关设备的安全性带来严重威胁。另外，凝露传感器在采集数据方面存在数据离散性，也会造成控制端的误判。需要研究一种新的技术来解决目前的凝露控制器存在的问题。研究路线（或研究方案） 首先通过对系统原理和构成的分析构建出研究所须器件和大致构造图。其中，采用STM32系列的32位单片机作为控制核心，用数字式温、湿度传感器采集箱内外的温、湿度信息，通过风扇和远红外加热器加热和排气达到对端子箱湿度和温度的控制，确保端子箱能防潮防凝露。注意供电，系统若采用市电供电，市电提供加热器，则须并经AC-DC电源转换电路获得5 V工作电压，提供控制板、风扇和传感器的电源，由于单片机和温、湿度传感器工作电源电压为3.3 V，因此要将电源经过低压差的LDO电源芯片AS1117得到3.3 V电压作为整个系统的主要工作电压。同时，根据不同气候变化条件和不同地区的气候特点，进行针对性智能化处理，以达到智能、节能、安全的控制效果。其次，在控制方面首先是直接判定箱内凝露是否发生，再根据环境温、湿度和箱内温、湿度情况以及环境气候变化趋势对可能出现的凝露进行预先控制，使得端子箱内部远离凝露点。温、湿度采集时间间隔可设为1 min，即控制系统的时间常数。每次加热排气时间可设为30 min。然后将所采集数据与预先订的指标值比较，以去确定是否进行加热。最后，为了验证本装置的可行性，需要进行长时间的现场试验。选定有一个湿度大容易产生凝露气候条件的地区作为试验地点。通过与传统凝露控制器比较，看能否体现出苯装置的优越性。创新点 与传统的加热除湿装置比较，本装置通过室内外温湿度情况，控制箱内露点条件；采用低功率远红外加热器配合小排量风扇的控制方式替代目前普遍使用的单一电加热器，除湿快，箱内温升小，加热时间短，节能效果非常显著。为了试验方便，采用GPRS模块实现远程控制功能，控制器将实时传送每个时刻的端子箱内外温湿度情况，以及当时排气风扇和加热器的开关状态，便于试验人员将实时了解现场情况和发展趋势。具备的研究条件 项目依托实验室电工技术研究所具有实现该项目中所有可能需要用的是的实验仪器：信号源、示波器、万用表、温湿度模块、GPRS开发平台及单片机开发平台等。同时，从理论知识上，我们了解了所研究的这种远程控制功能的智能端子箱凝露控制器的工作机理和改进方向，结合我们学习的资料钻研如何实现利用该装置直接控制箱内露点条件。进度安排2011-9到2011-11 熟悉实验中各类器件的用法的功能，弄清楚各设备之间的关联和协调搭配。2011-11到2011-12 对传统的加热除湿装置进行研究分析，讨论如何利用更稳定、更有效率的方法代替这种除湿装置。2011-12到2012-3 解决装置在控制方面，即判定凝露是否发生，从而实现预控制的系列现实问题。2012-3到2012-9 验证本装置的可行性，进行长时间的现场试验。预期研究目标 通过实验研究，得到一种比传统端子箱温、湿控制系统更有效率、更节能的除湿装置，另外，在该装置上的控制功能模块上采用GPRS模块实现远程控制功能，控制器将实时传送每个时刻的端子箱内外温湿度情况，以达到实验人员能实时了解现场情况和发展趋势。提交成果方式 实验结果以结题报告和实物装置的形式呈现。 其中，结题报告包括主要研究思路、创新点及其解决方法，和最终实现成果。 研究端子箱凝露控制器实验装置，用于现场试验。 项目成员姓名项目成员分工王英豪 主要负责实验原理的分析和技术分析周帆 主要负责实验装置的组装和协调郑伟杰 主要负责实验结果的检验与完善经 费 预 算序号开 支 内 容金额（单位：元）1STM32F103单片机，数字式温、湿度传感器，风扇、远红外加热器等5002GPRS模块6003AC-DC电源转换器、LDO电源芯片AS11171004电路板加工，装置安装试验8005资料费，材料打印等100合 计2000指导教师审核意见 指导教师签名： 年 月 日学院专家组审查意见 专家组组长签名： 年 月 日学院意见 教学副院长签字： 学院公章： 年 月 日