一种轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统的制作方法

本发明涉及智能环境监控，特别是涉及一种轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统。

背景技术：

1、在钢铁冶金企业中，电气室是承载轧钢生产线核心控制设备的关键场所，内部布置有大量plc控制柜、变频器、直流调速装置及高低压配电设备。电气室的环境条件直接影响上述设备的运行可靠性和使用寿命。

2、目前，中板厂等轧钢生产单元的电气室普遍存在以下技术痛点：

3、第一，温湿度控制滞后。现有电气室多采用定频空调进行温度调节，空调启停依赖人工经验或简单的温控器，响应速度慢。当轧制负荷突变或夏季环境温度骤升时，控制柜内温度可在短时间内急剧上升，而空调系统无法及时跟进调节，导致功率器件过热、绝缘老化加速，严重时引发设备烧毁。

4、第二，粉尘累积难以清理。轧钢车间产生的金属粉尘、氧化铁皮微粒通过通风口和电缆沟进入电气室，在控制柜内部元器件表面逐渐沉积。积灰导致散热通道堵塞、接触电阻增大，进而引发局部过热甚至放电短路事故。现有清理方式依赖人工定期停电清扫，频次低、效率差，且清扫期间影响生产。

5、第三，小动物入侵威胁严重。电气室电缆沟与外部连通，老鼠、蛇等小动物易沿电缆沟侵入室内，啃咬电缆绝缘层或在母排间筑巢，造成相间短路、接地故障和非计划跳闸，对连续生产的轧钢线影响极大。

6、第四，各监控系统独立运行、缺乏联动。现有电气室内的温度监测、空调控制、安防监控等各自独立，信息不互通，异常发生时无法自动协调处置，仍需值班人员发现后手动操作，处置时效性差。

7、综上，现有技术缺乏一套集多参数实时监测、分级智能判断与多执行机构自动联动处置于一体的电气室综合防护系统。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统。

2、为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

3、本发明提供了一种轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，包括：

4、环境参数采集模块，用于采集电气室及控制柜内的多项环境参数，环境参数至少包括环境温度、柜内温度、粉尘浓度和入侵信号；

5、空调智能控制模块，与电气室空调连接，用于根据控制指令对电气室空调进行运行模式切换和功率调节；

6、粉尘自动清除模块，设置于控制柜顶部，用于根据控制指令对控制柜内部执行压缩空气脉冲吹扫；

7、驱离报警模块，设置于电气室内，用于根据控制指令对入侵目标执行超声波驱离并发出声光报警；

8、主控模块，分别与环境参数采集模块、空调智能控制模块、粉尘自动清除模块以及驱离报警模块通信连接；

9、其中，主控模块内置分级联动控制策略，根据环境参数采集模块所采集的环境参数确定当前异常等级，并依据异常等级向对应的执行模块下发控制指令。

10、本发明的有益效果是：

11、（1）本发明在主控模块中内置温度三级分级联动控制策略，当环境温度超过第一温度阈值时，主控模块同时向空调控制模块下发强制制冷指令并向变频器下发转速限制指令，从"增强散热"和"降低发热"两个维度协同抑制温升；当柜内温度继续升高超过第二温度阈值时，空调控制模块中的变频控制器将压缩机电机切换至全频运行状态以输出最大制冷功率，同时触发预警信号提醒运维人员关注；当柜内温度超过第三温度阈值时，主控模块直接触发紧急停机指令切断供电回路，避免功率器件因持续过热而烧毁。上述三级策略通过主控模块统一调度空调控制模块和变频器，实现了从预警、强制降温到紧急保护的逐级递进式自动联动处置，无需人工干预即可在温度异常早期阶段完成有效抑制，避免因环境过热导致的设备故障；

12、（2）本发明中粉尘自动清除模块通过在各控制柜顶部安装压缩空气喷嘴阵列，并配置与喷嘴一一对应的电磁阀组，电磁阀组按预设顺序依次开启，每个电磁阀以预设脉冲时长开启后关闭，相邻电磁阀之间间隔预设间隔时间，形成逐柜依次吹扫的脉冲序列。该脉冲方式相较于持续吹扫，能够在瞬间产生较高气流冲击力，有效剥离附着在元器件表面的积灰，同时避免持续高压气流对精密元器件造成损伤；且整个吹扫过程无需停电、无需人工进入柜内操作，可在设备正常运行状态下自动完成，大幅降低了人工清扫的劳动强度和停电损失。

13、（3）本发明驱离报警模块采用红外探测器与微波探测器组合构成双鉴检测模块，仅当两种探测原理同时触发时才判定为有效入侵目标，有效过滤了气流扰动、温度变化等引起的误报信号，提高了入侵检测的准确性。

14、（4）本发明中的远程监控终端通过通信网络与主控模块连接，其数据显示模块实时显示电气室的环境温度、柜内温度、粉尘浓度、入侵检测状态和水位信息等全部环境参数及各执行模块的运行状态，运维人员无需逐柜、逐点现场巡查即可全面掌握电气室运行状况；参数配置模块支持远程设定分级联动控制策略中的各项阈值参数和定时周期；报警记录模块自动记录所有报警事件的时间、类型、等级及处置结果，支持历史数据查询和导出。上述功能将传统的人工定时巡检模式转变为远程集中监控与自动记录模式，显著减少了值班人员的现场巡检频次和工作量。

1.一种轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述环境参数采集模块包括：

3.根据权利要求1所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述主控模块还用于：

4.根据权利要求3所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述空调智能控制模块包括变频控制器，所述变频控制器与所述电气室空调的压缩机电机连接；

5.根据权利要求2所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述粉尘自动清除模块包括：

6.根据权利要求5所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述脉冲吹扫的触发条件包括：

7.根据权利要求1所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述驱离报警模块包括：

8.根据权利要求1所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述环境参数采集模块还包括水位传感器，所述水位传感器布置于电气室地面低洼处及电缆沟内，用于检测电气室内的积水水位；

9.根据权利要求1所述的轧钢电气室智能环境监控与联动防护系统，其特征在于，所述主控模块还通信连接有远程监控终端，所述远程监控终端包括：