中置柜除湿器的设计

STYLEREF"标题1"摘要IIThemiddlecabinetbelongstohighvoltagedistributionequipment,whichplaystheroleofreceivinganddistributingelectricenergy.Thewholepartofthemiddlecabinetisdividedintofourmodules,namely,thebusroom,thecableroom,theinstrumentroomandthecircuitbreakerroom.themodulardivisionmakestheinstallation,maintenanceandreplacementoftheelectricalequipmentinthemiddlecabineteasy.Atpresent,mostsubstationsinourcountryusetheformofcentralcabinetstoensurethereliableandstableoperationofelectricalequipmentinsubstations.However,theairhumidityaroundsubstationsinthecoastalareasofsouthernChinaishigh,especiallythethunderstormweather,whichmakestheelectricalequipmentinthemiddlecabinetmorehumidintheenvironment,whentheelectricalequipmentrunsinthisenvironment.In2005,theequipmentiseasytoreducetheinsulationofsurfacematerialsduetomoisture.Evenelectricalbreakdownandotherfaultswilloccur,resultinginshortcircuitbetweencomponentsordischargeinthecabinet,resultinginswitchcabinetexplosionandotherphenomena.Inaddition,excessiverelativehumidityofairwilleasilyleadtocorrosionandmoldonmetalsurfacessuchaselectricalequipment,whichgreatlyaffectstheperformanceindexandservicelifeofpowerequipmentparts,andhasaseriousimpactonthesafetyofelectricalequipment.Inthispaper,thecausesofcondensationinmiddleswitchgearareanalyzed,theconceptsofabsolutehumidity,relativehumidityanddewpointtemperatureofairareanalyzed,andtheproductionofhumidairisstudied.Basedontheprincipleofsemiconductorrefrigerationtechnology,adehumidificationdevicewhichcanaccuratelymonitortherelativehumidityoftheairinthemiddlecabinetisdesigned,whichisharmfultotheoperationofthemiddlecabinetbyrawcondensationandmold.Thedehumidifierbasedonsemiconductorrefrigerationtechnologyhastheadvantagesofsmallvolume,fastrefrigeration,economicalandeconomical,andhasagooddevelopmenttrend.Keywords：Centralcabinet；Semiconductorcondensationdehumidification；Temperatureandhumiditycontrol；Relativehumidity东北电力大学大学本科毕业论文目录--PAGEIV---PAGEIII-目录19609 I24696 II7604目录 III6696第1章绪论 1277151.1课题研究背景 1132431.2传统除湿技术的分类 1100851.3国内外研究现状 291881.3.1半导体除湿器的国外发展现状 2181501.3.2半导体除湿器的国内发展现状 3306111.4中置柜除湿器的主要要求 3120021.4.1现有除湿方法的不足 3106561.4.2应具有的除湿要求 485351.5本课题研究的主要内容 425740第2章除湿器结构及其升降装置设计 5136532.1除湿器结构设计概述 5264782.2湿空气的基本概念 5186142.3半导体制冷原理 7203102.3.1珀尔帖效应 7185572.3.2半导体制冷工作原理 7206422.4剪叉式升降机的设计 9197932.4.1油缸推力的计算 920742.4.2铰链轴最小直径的确定 11134872.5本章小结 122511第3章除湿器控制系统的设计 13257983.1除湿系统的基本设计原则 13174223.2元器件选型 1361713.2.1单片机 13161143.2.2温度传感器 14141843.2.3湿度传感器 16177363.2.4制冷片 16151853.2.5风扇 17107323.3除湿系统电路设计 1773963.3.1整体设计方案 17135203.3.2模块设计 18238623.3.3总体电路图 1931093.4环境控制与监测系统设计 20253363.4.1凝露原因分析 2038533.4.2除湿器控制模式 2199363.4.3温湿度控制系统设计 23170123.4.4除湿装置参数概述 24250723.5本章小结 256834第4章半导体制冷发展前景 2614887结论 2711925参考文献 2814887附录 3029225致谢 34第1章绪论--PAGE34---PAGE33-第1章绪论1.1课题研究背景中置柜属于高压配电设备，起接受和分配网络电能，控制保护、监视和测量电路的作用。中置式开关柜由于其具有防护等级高，安装和维护方便，操作安全可靠等诸多优点，逐渐代替了变电站常用的固定式和箱式开关柜，并且在变电站得到了广泛的应用。中置柜内部配备了大量的电气设备和电子元件，用来实现分配电能和主设备的控制执行的功能。为了避免潮湿空气产生的凝露对电气设备产生危害，保证设备的稳定运行，它们对工作环境的空气湿度要求比较严格。然而，在我国南部沿海的大部分地区，气候炎热潮湿，昼夜温差高，空气湿度较高，潮湿的空气在电气设备的表面发生冷凝使其受潮后，设备表面材料的绝缘性降低。容易引起电气击穿等故障，引发元器件的相间短路或柜内放电，造成开关柜误动爆炸等现象。除此之外，过高的空气湿度会造成金属和金属材料的腐蚀并产生霉菌，使得电力设备零部件性能指标和使用寿命受到了很大的影响，对电气设备的安全工作造成了严重影响。总的来说，中置柜长期在这种高度潮湿环境之下运行时，当柜内的潮湿空气达到露点温度时，会形成水雾和水滴。柜内的电气设备长期在水雾和水滴的环境下工作，其绝缘能力将会随之下降，影响了机械、电气性能。在严重的情况下，会在绝缘体表面放电或者导致故障或拒绝等事故。所以需要一种行之有效的方法来有效降低中置柜内的空气湿度，确保电气设备能够安全可靠的运行。因此，设计一款能够长期运行在中置柜内自动检测空气温湿度并且能可靠去除空气中大量水分的除湿器，减少因潮湿而引起的安全隐患，将变得愈加有意义。1.2传统除湿技术的分类不管是日常生活中还是生产中，总有一些场合会对空气湿度有严格的要求，这也使得国内外关于除湿的技术研究变得愈加成熟，目前来说主要的除湿方法有下面几种：（1）根据除湿原理划分第一类，吸湿剂除湿。这种方法的原理是利用吸湿剂具有吸水的的特性直接吸附水分子或着与其发生化学反应并改变它的化学结构，从而使空气的相对湿度降低。这种方法简单易行，但也存在很多弊端，比如吸湿剂只是间断性除湿，并不能持续进行除湿，而且吸湿剂在发挥完作用以后就失效了，需要不断更换来降低空气湿度。所以这种方法在实际应用中除湿效果并不理想，只能应用于小空间除湿。第二类，加热除湿。这种方法的原理为通过设备的加热使空气的饱和含量升高，可以容纳更多水分子的存在，从而降低空气的相对湿度。但是这种方法并没有有效消除湿空气中的水分子，即空气的绝对湿度并没有降低，当气温下降以后，空气中的水分子仍然会遇冷重新凝结成水滴。所以这种方法并不能从根本上降低空气湿度，只适用于一些产品除湿后马上密封包装的场合。第三类，制冷除湿。这种方法的原理是通过制冷设备表面温度的降低，使得湿空气在设备表面冷凝成水滴，然后排出。这种方法通过降低潮湿空气的绝对湿度而使其相对湿度降低。达到干燥空气的目的。与上述两类方法相比较，设备整体结构相对复杂，并且能量消耗不小，这种方法常用于除湿器的制冷除湿。（2）根据设备方法划分第一种，通风换气法。通过对封闭空间内的空气进行通风换气，使得空气流动来引入干燥空气，排出潮湿空气的方法为通风换气法。这种方法简单且有效，适用于外界空气湿度较低而内部空气湿度较高的情况。但在南方炎热潮湿的地区，这种方法并不能起到作用。因为随着封闭空间中的热负荷与湿负荷的比率变化，封闭空间的相对湿度可能增大或减小，或者可能不会改变。在阴冷潮湿的地方，由于湿热度小，使用这种方法通风就无法达到降低相对湿度的目的。第二种，空调压缩机法。空调压缩机是在空调制冷剂回路中起压缩驱动制冷剂的作用，一般装在室外机中[1]。这种方法的原理是将冷冻剂压缩成高压饱和气体，经过冷凝节流后送入到蒸发器中，和潮湿空气进行换热，将换热后的冷空气排出，然后冷冻剂再以低压蒸气的形式输送回压缩机进行压缩，如此反复循环，通过压缩制冷剂不断排出冷空气。但由于空调压缩机体积一般较大，并且经常需要在室外安装，对于电气柜和相对狭窄的设备内部空间，应用这种方法存在一定难度，并且成本较高不实用。第三种，除湿器除湿法。这种方法的工作原理是制冷片通过降低表面温度，使得待除湿气体在其表面上凝结成水珠，再经水箱排出，如此循环从而有效降低空气的相对湿度。这种除湿器制冷除湿迅速，短时间内可达到最大温差，且运行可靠方便，目前常用于工业除湿。1.3国内外研究现状1.3.1半导体除湿器的国外发展现状半导体制冷是从19世纪50年代发展起来一门将冷却技术和半导体技术结合起来的制冷技术，它的理论基础为帕尔帖效应，即当直流电流通过由半导体材料构成的P-N结形成热电偶，通过热电偶两端产生温差进行制冷的一种新型制冷方法[2]。在上个世纪初，人们通过电磁实验发现了金属材料的热电效应，但是所发现的金属材料的热电效率非常低[3]。直到本世纪50年代之后，半导体材料发展迅速，人们发现半导体材料的热电性能较高，从而使得半导体制冷技术得到迅速发展。半导体制冷的效果主要取决于两种载电材料之间的能级差异，即热电势差[4]。当时人们通过大量实验发现金属材料虽然具有良好的导电性和导热性，热电性能较差。而半导体材料具有非常高的热电势，可以用来作为半导体除湿装置的核心元件。但由于当时的技术发展水平有限，这种材料的能效转换十分低，所以半导体制冷并没有得到广泛发展。直到本世纪五十年代，前苏联科学院物理技术研究所阿勃拉姆·费奥德罗维奇·约飞院士对半导体和电介质理论进行了大量研究，有了开拓性的研究成果，研究结果于1945年前公布，研究结果表明这种碲化铋化合物固溶体具有较好的发电和热电制冷性能。这项研究结果对于现在的半导体制冷材料研究具有十分重要的意义，至今这种固溶体都是作为很重要的热电半导体材料应用于半导体制冷领域。约飞的这一发现在当时的社会上引起很大反响，很多学者们重新开始了对热电制冷材料的研究，都希望能找到制冷效率更高的半导体材料。六十年代以后，对半导体制冷材料的研究日渐趋于成熟，这才使得热电制冷技术得到大规模的发展。八十年代以后，半导体材料的制冷性能得到了提高，其应用领域也得到了更深一层的发展。2001年，Venkatasubramanian等人制成了目前来说世界上最高水平的半导体材料系数2.4。宜向春等人也通过大量实验得出了影响热点材料优值系数的原因。目前国际上关于半导体制冷技术的研究已日渐趋于成熟。1.3.2半导体除湿器的国内发展现状在六十年代初期，我国的科学家也开始了有关对半导体制冷技术的研究。在当时也是世界上比较早的研究单位之一。在六十年代中期，我国对于热电制冷技术的研究曾经达到了当时的世界领先水平。八十年代初，我国实现了对制冷技术研究发展的一个较大的突破。在这段时间里，我国的研究人员从研究半导体材料的优值系数入手，扩大了制冷器在市场上的发展领域。在八十年代中期，中国进入了制冷设备的研制和产品开发阶段，很多产品的相关设计都参考了国外的除湿设备实例，比如小型车载式冷藏柜和恒温箱的设计应用等。到了本世纪末，我国已经实现了许多以热点制冷技术为理论的设备的设计与应用，比如小型手持式恒温箱、专用冷藏柜、温度检测设备，和热点除湿设备等。在过去十几年中，随着环保、节能、绿色、可持续发展等主题越来越被人们所重视，以及半导体制冷器的应用由军用到民用的应用日益增长，半导体制冷技术凭借其特殊优势再次受到欢迎，对半导体制冷器的需求也在增加。目前我国研制开发出许多新型传感器，它们都是以帕尔帖效应或塞贝克效应为理论基础。与传统传感器相比，这些新型传感器性能提升了很多。如低温热流传感器、液体流量传感器、冷凝水探测器、红外传感器和薄膜热传感器都是热电传感器[5]。目前于半导体制冷技术在我国的发展已经越来越广泛。1.4中置柜除湿器的主要要求1.4.1现有除湿方法的不足传统的通风换气方法是通过对封闭空间内的空气进行通风换气，使得空气流动来引入干燥空气，排出潮湿空气，但是当外界空气的湿度较低而内部空气的湿度较高时，不仅无法将中置柜内空气中的水蒸气排出柜外，还可能将外界空气的水蒸气引入中置柜内，使得柜内的空气湿度越来越大，结果适得其反。而加热除湿的方法也只是通过加热的方式改变空气中水分子的存在形式，这种方法并没有有效消除湿空气中的水分子，水分子仍然存在于中置柜的内部，即空气的绝对湿度并没有降低，当气温下降以后，空气中的水分子仍然会遇冷重新凝结成水滴。所以这种方法并不能从根本上降低空气湿度[6]。所以这些除湿方法都存在一定的弊端，都不适用于中置柜内空气的除湿。1.4.2应具有的除湿要求（1）中置柜内部空间有限中置柜在变电站中应用广泛，中置柜的内部含有大量的电气设备，留有空气存在的空间比较狭小，这使得中置柜内的待除湿空间有限，所以除湿器的工作效率不需要太高。并且中置柜内部空间过小使得除湿器的体积也不能太大。（2）水汽需要有效排出通过对不同类型除湿方法的优缺点的分析，我们可以知道，这些除湿方法都不能进行有效除湿的原因是空气中的水分子仍存在于中置柜内，水分子在空气中的存在形式有三种，为液态，气态和固态，这三种形态相比较而言，液态水最容易被收集[7]。所以通过冷凝将空气中的水分子变为液态水再收集起来排出，这种方法能够有效降低空气中的水分。1.5本课题研究的主要内容通过对目前国内外现有的除湿方法进行比较分析，本论文以半导体制冷技术作为理论基础，设计推出一款能够有效除湿并稳定运行的新型智能除湿器，具体研究的主要内容如下：（1）了解中置柜内产生凝露的原因，分析由于空气湿度过大所产生的凝露及锈蚀对柜内电气设备所造成的危害，分析其他除湿方式在除湿过程中的弊端，根据变电站中置柜的工作环境选择半导体除湿技术作为理论依据，设计一款适用于变电站中置柜内部的除湿器，使其能长期可靠运行并能有效降低中置柜内部空气的相对湿度。（2）研究除湿器的不同控制方法。以单片机为控制核心，设计出一款既能准确监测中置柜内部空气的相对湿度又能可靠启动除湿器的除湿装置。（3）设计一款能安装在中置柜内部的升降装置，使中置柜能根据不同的高度要求保持在不同的位置，来实现最佳效率的除湿过程。第2章除湿器结构及其升降装置设计第2章除湿器结构及其升降装置设计2.1除湿器结构设计概述通过分析凝露产生的原因及对中置柜内电气设备的影响与危害，本论文选择半导体制冷片作为核心除湿器件，半导体除湿器体积较小，并且具有快速制冷的特性，没有机械部件、也无需日常维修和任何制冷剂，可长时间连续工作，适合在中置柜内部狭小的空间运行。利用半导体制冷片具有一端吸热一端放热的性能，将中置柜内部的潮湿空气由风扇吸入制冷片冷端，制造凝露形成条件，使其在制冷面上快速凝结成水，并由导管排出，同时除湿后的空气经过半导体制冷片的热端由除湿器顶部排出，带走了一部分热量，从而降低了中置柜内空气的相对湿度。图2-1所示为内置式中置柜除湿器。图2-1中置柜除湿器2.2湿空气的基本概念凝露的产生受以下几个因素的影响：相对湿度、绝对湿度和露点温度。凝露是指环境温度低于空气相对湿度的露点温度时，空气中的水蒸气凝结成水珠[8]。在某一温度条件下，空气所能包含一定限度的水分子，此时称为饱和状态。当水分子量超过这一限度时叫作空气的过饱和状态，我们把这一限度称为露点温度。空气中的水汽在过饱和状态时，若环境气温在0℃上，会发生冷凝，凝结成水滴液态的形式；若气温在0℃下，超过限度的那一部分水分子会直接凝结为固态冰晶，水分子的存在形式发生了改变。而且空气的相对湿度越高，在当前的环境温度越容易产生凝露。在设计基于半导体制冷技术的中置柜除湿器前，我们需要了解空气的湿度和凝露等相关物理概念。湿度：表征空气中所含有水份的多少的物理量[9]。绝对湿度：指在单位体积的空气中所含有水份的多少的物理量，从某个方面来讲它可以表示空气中的水分子的密度，但是由于温度不同时，空气中所含有水份的多少也不相同，所以，我们引入相对湿度这个物理量来表示单位空气所能包含水蒸气的能力[10]。相对湿度：指当前空气中所含有的水蒸气含量与在这个温度下空气中所含有的饱和水蒸气含量二者的比值。在平时的生活中，我们常说的空气比较湿就是指空气的相对湿度较大。通常相对湿度越大，则我们就会感觉空气越潮湿。露点温度：在大气压强和空气所含水蒸气总量不发生变化的情况下，当空气所含有水蒸气的含量达到饱和状态时，此时的温度就叫做露点温度[11]。当大气温度低至露点温度时，将发生凝露现象。空气中所含有水蒸气的质量越大，露点温度就越高，空气中所含有水蒸气的质量越小，露点温度就越低。所以这一物理量也可以衡量空气的潮湿程度。图2-2相对湿度与温度的关系如图2-2所示，在理想状态下不考虑中置柜内湿空气与外界的交换，即绝对湿度不变时，相对湿度与温度呈反比关系，当温度下降5～10℃左右时，相对湿度会快速升高。这是因为当环境气温降低以后，空气中所能容纳的水蒸气的含量降低，但是空气的绝对湿度不变，所以使得多余的水蒸气停留在空气中，使得空气的相对湿度上升。因此我们可以利用半导体制冷面迅速制冷的特性使饱和后的水蒸气在制冷面上冷凝后析出水分来降低柜内环境的空气湿度。2.3半导体制冷原理2.3.1珀尔帖效应半导体制冷除湿技术的理论基础为帕尔帖效应，1834年法国科学家珀尔贴发现了半导体材料的热电性能较高，经过大量电磁试验他发现[12]，在由P、N型半导体材料组成的电路中通入直流电流，当通入的电流方向不同时，半导体材料的两个接头处会产生不同的吸放热效果，从而产生温差，这种现象就被称作帕尔贴效应。此后便有大量科学家开始着手关于半导体热电效应的研究。具体原理如图2-3所示，直流电流从N流向P的一端为冷端，冷端吸收热量，温度下降。直流电流从P流向N的一端为热端，热端释放热量，温度上升。这种现象是可逆的，如果改变电路中的电流方向，则半导体冷热端的吸放热现象也会随之改变，这种热量与电路中通入电流的强度有关，同一种类型的半导体材料，所通入的电流强度越大，产生的热量也就会越多。图2-3珀尔贴效应2.3.2半导体制冷工作原理半导体制冷器在实际应用时，具体工作原理如下：将直流电源通入在半导体制冷回路中后，半导体制冷芯片开始产生帕尔贴效应，制冷片冷端从外界吸收热量，温度下降；制冷片热端向外界释放热量，湿度升高。利用风扇加速旋转，将外界的潮湿空气吸入除湿器内并吹向半导体制冷片，制冷片的温度较低，潮湿空气中的水分子会在其表面上发生冷凝，冷凝成水滴后从制冷片下端的水箱的导水软管排出。除湿后的低温空气会经过制冷片热端排出除湿器外，将热端产生的热量带走，最后经过除湿处理的空气由出风口排出，完成空气除湿的一个全过程。如此反复循环进行冷凝除湿，能有效排出空气中的水分，从而降低空气的相对湿度。半导体制冷除湿将损失的一部分电能转化为了热能并传递到了空气中，所以，经过除湿后的空气，在离开除湿器后带走一部分热能，空气在相对湿度降低的同时，温度有所上升。图2-4所示为设计的除湿器内部制冷片模型图。图2-4内部制冷片模型图通过对中置柜内空间体积的测量，本论文设计的基于半导体制冷技术的除湿器的整体三维模型如图2-5所示，外形尺寸为130×60×210，可以放置在中置柜内，便于维修和更换。图2-5除湿器整体三维图2.4剪叉式升降机的设计本论文选择剪叉式液压升降机作为中置柜内除湿器的升降装置，剪叉式液压升降主要通过液压缸的伸缩来推动剪叉臂发生角度的改变从而实现顶端平台的升降功能。剪叉式液压升降机属于折叠机构，工作时可上升到一定的高度，不工作时可将其压缩，这使得它操作简单，运输方便。提高了工作效率。剪叉式液压升降机的应用范围极其广泛，具有升降过程简单，制造与维修方便，承载能力大，工作稳定，经济实惠等诸多优点。2.4.1油缸推力的计算剪叉式液压升降平台主要通过液压缸两端产生推力推动剪叉臂角度发生变化来实现平台的升降。如图2-6所示，JK代表油缸，上端耳环的位置标记为H、J，下端耳环的位置标记为K、L，AB为底座，EF为顶座，上下两个耳环的长度都为L1，剪叉臂的长度设为L，以A点为坐标原点，AB为X轴，AC为Y轴建立平面直角坐标系，P代表顶座除湿器负重，液压缸两端与J、K耳环相连[13]，根据平面几何知识可以求出对应点的坐标，然后根据运用虚位移原理，计算出液压缸所需的推力F。（2-1）（2-2）（2-3）（2-4）（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）图2-6升降机构数学模型顶座重力作用点坐标和虚位移为：（2-9）（2-10）（2-11）（2-12）（2-13）（2-14）令J点处X方向发生的虚位移与Y方向发生的虚位移之间的夹角为β；G点处X方向发生的虚位移与Y方向发生的虚位移的夹角为γ[14]，则可以得到：（2-15）（2-16）列虚位移方程：（2-17）可以求出油缸的推力F。2.4.2铰链轴最小直径的确定在理想状态下分析剪叉臂铰孔的受力情况，此时不考虑液压缸的重力和剪叉臂自身的重力对受力情况的影响。剪叉臂之间通过铰链轴装配，首先确定剪叉臂铰孔的直径，受力最大铰点为最下面一副剪叉[15]，所以对剪叉臂CB进行受力分析，如图2-7所示，根据直角三角形的相关特性可以求得剪叉臂与水平线的夹角θ：（2-18）图2-7受力分析图对整体进行受力分析可得：（2-19）对O1点取矩，列出平衡方程∑M=0，可得：（2-20）解得：（2-21）（2-22）由静平衡的平衡方程可得：（2-23）（2-24）（2-25）（2-26）（2-27）（2-28）根据上式就可以确定在剪叉臂的B点，C点，O1点分别校核铰链轴直径是否符合标准。如图2-8所示为剪叉式升降机三维设计模型。图2-8剪叉式升降机三维图2.5本章小结本章首先对湿度，绝对湿度，相对湿度，露点温度等相关物理概念做出了解释，分析了相对湿度与温度的关系，从而认识到降低温度可以提高空气的相对湿度。其次了解了半导体制冷原理。利用半导体冷端制冷片的快速制冷特性可以在短时间内有效降低周围空气的相对湿度，根据理论依据和中置柜内部的空间位置对除湿器整体结构进行设计，画出除湿器三维结构图。设计一种可靠的升降机构，通过辅助结构升降机构可以使除湿器根据不同的环境要求可以上下移动固定在不同的位置高度，对于除湿器的维修和中置柜内电器元件的更换也较为方便。第3章除湿器控制系统的设计第3章除湿器控制系统的设计为了保证除湿系统能够实时监测中置柜内空气相对湿度的变化并在空气的相对湿度超出标准时能够可靠的启停除湿装置，本论文选用基于单片机控制方法的半导体制冷除湿器。利用温湿度传感器技术和数据传输技术，实时监测柜内的空气温湿度。本章将对除湿器电路板的控制方法展开研究。3.1除湿系统的基本设计原则（1）在选用各个部分元器件时，需考虑产品的成本，在满足除湿系统技术要求的前提下选用性价比最高的部件，控制除湿装置的整体成本。（2）中置柜内部环境温度较高，空气中灰尘颗粒较多，湿度较高，要考虑除湿器能在较为恶劣的环境中保持工作稳定可靠，使用寿命长。（3）柜内的电气设备较多。设计除湿系统时要确保其具有抗电磁干扰的能力以实现稳定工作。（4）除湿装置控制系统的研发涉及到温湿度信号采集，数码显示输出，频率量采集等各种部分。设计电路时尽量选取集成芯片，对系统的每一部分都要周密考虑，逐个环节进行问题分析解决[16]。3.2元器件选型3.2.1单片机本论文选用基于单片机控制方法的半导体除湿器控制系统，通过对市面上较为常用的除湿器型号进行对比，选用51系列单片机中的AT89S51单片机来控制除湿系统。AT89S51单片机的内部程序存储器容量为4KB，数据存储器容量为128B，单片机兼容51系列单片机指令系统和引脚结构，内部具有高密度、非易失性存储技术的部件。目前这款功能强大的AT89S51单片机凭借自身独特的优势在市面上的应用较为广泛。如图3-1所示为AT89S51单片机的引脚图，51系列单片机中不同类型单片机的引脚功能区分是大致相同的。单片机所必备的基本功能元件都被集成在一起，放到一个电路芯片上。AT89S51单片机有40个引脚分成两列放置在单片机左右，这四十个引脚可以分为三个部分，分别为I/O接口引脚，电源和时钟引脚，控制引脚。图3-1AT89S51单片机引脚图AT89S51单片机的基本功能如下：（1）8位微处理器（CPU）（2）1个全双工的异步串行通信端口（3）4K字节程式存储器ROM（4）128字节数据存储器RAM（5）5个中断向量和5个中断源（6）4个8位可编程并行I/O口（7）特殊功能寄存器（SFR）26个（8）2个独立可编程的16位定时／计数除此之外，AT89S51具有两种低功耗节电工作模式。即空闲模式和掉电模式。这种工作模式下系统功耗会尽可能的降低。空闲模式下的振荡器虽然还在运行，但是中央处理器CPU的工作进入空闲状态停止工作，其他的外围电路则继续保持工作状态。内部数据存储器RAM、特殊功能寄存器也会继续保持空闲模式前的工作状态。在掉电模式下，后备电源可以继续保持供电，即具有中断恢复功能。掉电模式下的中断恢复模式会保存内部数据存储器中的内容，但是这个时候时钟振荡器会停止工作并且也会禁止其它所有部分工作，一直持续到下一个硬件复位。3.2.2温度传感器通过对市面上不同类型的温度传感器进行分析比对，本论文选取DS1820温度传感器来测量中置柜内的温度。DS1820数字温度传感器最大的特点莫过于它是世界上第一个支持“一线总线”接口的传感器，这使得它自身具有较强的抗干扰性，并且因为它接线方便，用一个电子芯片集成了所有元件和电路。封装成后可应用于多种场合。DS18B20数字温度传感器具有体积小，使用方便，经济实惠的优点。适用于较小空间设备的数字测温和控制，并且在实际应用中可以实现较为准确的测量效果。DS18B20数字温度传感器可以将设定的分辨率值和报警值储存在带电可擦可编程只读存储器中，断电后它们仍然会被保存。这种温度传感器可测量的温度范围为-60℃～+130℃，DS18B20温度传感器在-15℃～+90℃内可达到±0.5℃的精确度。在实际环境中测量出来的温度信号会通过“一线总线”的接口进行传送，这种传送的接口使得系统提升了自身的防干扰性。使其更适合于恶劣环境的温度测量工作。DS1820数字温度传感器作为新设计出来的传感器，与其他类型相比能够适应的电压范围更宽，所以这款传感器在使用的时候传输速度快，更加方便快捷，而且更便宜，体积更小。DS18B20数字温度传感器的主要特性如下：（1）适应电压范围为3.0～5.5V，可通过数据线进行供电（2）可测量的温度范围为-60℃～+130℃（3）可以通过多点组网功能进行测温（4）一个电子芯片集成了所有元件和电路。封装成后可应用于多种场合（5）只需要单线接口就能实现微处理器与温度传感器之间的双向通讯（6）可设定9～12位的分辨率，实现高精度测温（7）具有负压特性，即当供电电压被接反时，传感器里的元件不会被损坏，但是无法稳定工作（8）“一线总线”的传输方式使得系统具有极强的抗干扰能力斜率累加器计数器1=0比较斜率累加器低温度系数晶振预置计数器1=0低温度系数晶振预置置位/清除加1停止DS18B20数字温度传感器的测温原理如图3-2所示。计数器1和温度寄存器中设定了一个在测温范围中最低温度的值。低温度系数晶振将产生的一定频率的脉冲信号传输到计数器1，计数器1对接收的信号进行减法计数，当计数器1中的设定值减为0的时候，温度寄存器中的设定值会加1[17]。此时计数器1会重新设定一个新的设定值，然后再对接收的脉冲信号进行减法计数。高温度系数晶振将产生的脉冲信号送到计数器2。当计数器1反复对接收的脉冲信号进行减法计数使得计数器2中的数值为斜率累加器计数器1=0比较斜率累加器低温度系数晶振预置计数器1=0低温度系数晶振预置置位/清除加1停止图3-2DS18B20测温原理图3.2.3湿度传感器通过对市面上不同类型的湿度传感器进行分析比对，本论文采用DHT11温湿度传感器来测量中置柜内空气的相对湿度。DHT11是一款既可以测量温度也可以测量湿度的复合传感器。传感器内部包含一个电阻式测湿元件和测温元件，它的信号传输方式为数字传输。这款传感器具有抗干扰能力强、响应迅速、经济实惠等许多特点。DHT11传感器在出厂制造时都会经过精度很高的校准以保证其能准确的测量温湿度。整个系统中的数据交换与控制都在单线上进行，使得整个系统集成过程变得简单迅速。由于DHT11具有体积小、功耗低，信号传输距离远等诸多优点，在众多应用场合得到了广泛的应用。DHT11的技术参数见表3-1。表3-1DHT11传感器的基本参数功能参数供电电压输出测量范围测量精度分辨率互换性长期稳定性3.3~5.5VDC单总线数字信号湿度范围15~85%RH，温度范围-15~65℃湿度±5%RH，温度±2℃湿度1%RH，温度1℃可完全互换≤±1%RH/年3.2.4制冷片半导体制冷片是除湿器的最主要的部分，直接决定了除湿器的除湿效率。下面我们从性能指标及工作参数和稳定性等方面对不同型号除湿器进行比较选择。如表3-2所示为TEC1-12704、TEC1-12705、TEC1-12706、TEC1-12708这四种市面上常见的半导体制冷片的基本技术参数对比。表3-2半导体制冷片的技术参数对比制冷片型号TEC1-12704TEC1-12705TEC1-12706TEC1-12708外形尺寸40×40×4.2mm40×40×3.8mm40×40×3.8mm40×40×3.5mm内部阻值3.0~3.3Ω2.4~2.7Ω2.1~2.5Ω1.5~1.8Ω最大温差60℃以上61℃以上60℃以上67℃以上工作电流Imax=4AImax=5AImax=6AImax=8A额定电压12V12V12V12V制冷功率Qcmax=36WQcmax=45WQcmax=60WQcmax=77W通过对上述四款制冷片的最大温差和最大制冷功率等技术参数比较分析，和对中置柜内部空间待除湿体积的计算，本论文选择TEC1-12704作为除湿器制冷片，其除湿能力已经能满足中置柜内电气设备的除湿要求。3.2.5风扇风扇的散热性能影响着整个除湿器的散热效率，其排风功率主要与扇叶的形状尺寸、轴向长度和风扇转速有关。根据轴承种类的不同，散热风扇可大致分为三大类：滑动轴承、滑动轴承加滚珠轴承和滚珠轴承[19]。其中滑动轴承所产生的噪音较小，但自身工作时容易受到外界因素的干扰，使用年限也比较短。滚珠轴承产生的噪音较大，但其生产制造时经济实惠，也比较耐用，目前在市场上的应用比较广泛。而滑动轴承类型的散热风扇由于其耐用度较低，在使用时间过久之后噪音会慢慢增大的缺点逐渐被滚珠轴承类型的散热风扇所取代。根据扇叶外观的不同，散热风扇大可致分为月牙型、梯形和折缘型三类。相比较而言，月牙型扇叶的散热风扇在实际工作中噪音比较小，但是其散热效率也比较小。梯形扇叶的散热风扇的散热效率比较大，但在工作过程中产生的噪音也比较大。折缘型兼顾了上述两种类型风扇的优点，工作过程中产生的噪音也比较小的同时并且散热效率比较大。根据出风方向的不同，散热风扇可大致分为轴流式和离心式两种类型。轴流式散热风扇是沿着风扇旋转轴的方向来排出空气，即垂直于风扇旋转面的方向排出空气。而离心式散热风扇也称涡轮式散热风扇则是沿着扇叶表面向外部排出空气，即平行于风扇旋转面的方向排出空气。本论文选择轴流式方框风扇，它具有噪音低，风量大，功耗低，使用寿命较长等功能特性，适合应用于中置柜内的除湿排风。所选择的风扇型号的主要技术参数为转速：2500~3500RPM；风量：12.30~17.17CFM。3.3除湿系统电路设计3.3.1整体设计方案根据本论文关于中置柜除湿器的设计要求，整个控制系统应由单片机监控电路，电源电路，键盘控制电路，显示电路，时钟电路和温度采集电路等部分电路组成。MCUMCU时钟电路显示电路按键输入存储器制冷控制风扇控制脉宽调制供电电源信号调整电路温湿度传感器图3-3除湿系统电路设计框图如图3-3所示为系统总体方案设计框图，温湿度传感器收集柜内环境的温湿度信号，通过信号调整器将输出的标准电压信号转化为单片机可识别的小电压信号，传输到MCU内部，MCU接收到信号以后，将数据传送到显示电路进行显示，并把数据同步存储在存储器中，同时对其进行检测判断，若湿度超出设定值，则进入除湿模式，MCU利用微处理器通过脉宽调制控制风扇转动，通过控制风扇的转速，以此控制半导体制冷片的除湿效率。3.3.2模块设计本论文采用外部时钟电路来除湿系统对工作速度的控制。如图3-4和图3-5所示为内部时钟电路和键盘控制电路。图3-4单片机外部时钟方式电路图3-5键盘控制电路根据设计要求，温度传感器DS18B20的电路连接方式如图3-6所示，湿度传感器DHT11的电路连接方式如图3-7所示。图3-6DS18B20电路连接图图3-7DHT11电路连接图3.3.3总体电路图如图3-8所示为单片机控制电路的整体电路图。图3-8单片机控制电路连接图DS18B20传感器监测空气的温度，并将收集的温度信号通过P3.2口传输至单片机，DHT11传感器测量空气中相对湿度的变化，并将收集的湿度信号通过P2.7口传输至单片机，单片机将接收的信号通过P0.0至P2.3口传输至显示器进行数据显示，并对接收的信号进行分析，选择是否启动风机控制风扇开启来进行除湿工作，并通过控制风机的功率来控制除湿器的工作效率。P1.0至P1.5口连接按键反馈，实现对除湿器的设置功能。除湿器的电路板如图3-9所示。图3-9除湿器总电路板图3.4环境控制与监测系统设计3.4.1凝露原因分析如图3-10所示，在中置柜实际运行的过程中，由于气候和工作条件等环境影响，在我国南部沿海地区的变电站周围空气湿度较大，尤其多雷雨天气，使得中置柜内的电气设备所处环境较为潮湿，当电气设备在这种环境下运行，设备容易由于受潮致使表面材料绝缘性降低。多余的水蒸气甚至会在设备表面凝结成水滴。我们生活中的降雨就是空气中的水蒸气遇冷凝结的过程。电气设备在这种环境中存在很大隐患，无法安全运行。水汽进入中置柜内形成凝露的主要原因有以下几点：（1）变电站室外的湿空气容易通过一些细小的缝隙或者是没有封堵严实的电缆沟进入房屋内，使得中置柜内空气的相对湿度增大。（2）配电室的房屋外表面和地表由于雨雪或降水对其的蒸发与渗透，以及室内外地沟的积水产生的湿气。（3）变电站内中置柜在制造时密封要求不高和密封措施不完善，造成柜外的潮湿空气容易进入柜内。图3-10柜内顶部凝露现象中置柜内部安装了大量电气设备及电子元器件，所以中置柜对周围工作环境的干燥程度有着较为严格要求。当柜内电气设备表面出现凝露甚至积水后，电气设备的绝缘性会下降，甚至电气击穿等故障，从而导致元器件的相间短路或柜内放电，甚至会造成开关柜爆炸等现象。除此之外，空气的相对湿度过大还会容易导致电气设备等金属表面产生锈蚀和霉菌，使得电力设备零部件性能指标和使用寿命受到了很大的影响。图3-11元器件发生霉变电气设备表面产生的霉菌吸附着大量水分，如图3-11所示，其代谢物大多呈现酸性，容易与设备表面材料发生化学反应，导致其绝缘强度下降，严重的时候容易引起电气击穿等故障，引发元器件的相间短路或柜内放电，引发保护拒动或误动等事故，造成开关柜误动爆炸等现象。除此之外，中置柜内的元器件在正常工作过程中也会因损耗散发大量热量，若周围环境的温度太高，使得设备产生的热量无法及时排出，则很有可能导致元器件由于温度过高而跳闸停止正常工作，甚至发生火灾等事故。电力设备零部件性能指标和使用寿命也会受到很大的影响。3.4.2除湿器控制模式1）控制模式由于中置柜体积较大，待除湿体积较大，所以本论文除湿装置的控制方法采用全自动工作方式，即当温湿度传感器检测到柜内空气的相对湿度达到一定值时，自动开始工作进行制冷除湿。全自动工作方式一般有以下几种控制模式：（1）单值越限启动如图3-12所示，在这种工作模式下，一般会对单片机设置一个相对湿度的值，例如取60%RH，当温湿度传感器检测到柜内的空气相对湿度达到了60%RH，立刻启动除湿器进行制冷除湿，一直到温湿度传感器检测的空气相对湿度低于预设的值，立刻停止除湿。这种模式的控制原理非常简单，但是有弊端存在，如果空气的相对湿度在预设值附近上下波动时，除湿器就可能会被反复启停，这种情况对除湿器的使用寿命有较大影响。图3-12单值越限启动原理（2）双值越限启动设置上下双预定值可以有效避免单值越限启动的缺陷，即设置两个不同的空气相对湿度预设值，如图3-13所示，当温湿度传感器检测到柜内的空气相对湿度超出预设值上限时，除湿器开始进行除湿，直到温湿度传感器检测到柜内的空气相对湿度低于预设值下限时，除湿器停止工作。这种控制模式有效避免了单值越限启动方式在预设值附近反复上下波动的缺点，但是如果空气中的相对湿度比较大，或者除湿器的除湿能力比较小时，则除湿器可能需要长时间工作除湿，甚至始终都不能将空气的相对湿度降到预设值下限，这种情况也十分影响除湿器的使用寿命。图3-13双值越限启动原理（3）固定运行时间模式在这种工作模式下，当温湿度传感器检测到柜内的空气相对湿度达到预设的启动值时，除湿器开始工作进行除湿，连续工作除湿达到一定时间，再停止运行一定时间，然后重新检测中置柜内空气的相对湿度，如果此时的相对湿度值仍在预设的启动值之上，则再启动除湿器进行除湿，如果相对湿度值在预设的启动值之下，则除湿器将保持待机状态。对于本论文研究的半导体除湿系统，选用第三种固定运行时间的控制模式，在保证达到预设的除湿效果的前提下，尽可能地延长除湿器的使用寿命。2）工作模式理想状态下我们可以一直让湿空气在制冷片上凝结成水滴，再由水箱排除柜外，但是实际上，如果外界环境的环境温度低于18℃左右时，一部分水汽会直接凝结成霜的形式，尤其周围环境温度越低时候这种现象越明显。因此，除湿器制冷除湿的工作模式分为以下三种模式。凝露模式当外界环境温度高于18℃左右时，风扇将将潮湿空气引入除湿器，吹向半导体制冷片，湿空气在半导体制冷片的冷端热交换器表面凝结成水滴，流入水箱后排出柜外，除湿后的空气经热端热交换器从除湿器顶端排出，如此反复循环，不断地进行气、水分离，空气的湿度降低，逐步达到干燥的状态。积霜模式当外界环境的环境温度低于18℃左右时，风扇将将潮湿空气引入除湿器，吹向半导体制冷片，由于外界环境温度较低，半导体制冷片的冷端热交换器表面温度更低，湿空气就会直接在冷端热交换器表面凝结为固态，即逐步凝结为冰晶，这就是积霜的过程。化霜模式当湿空气在半导体制冷片的冷端热交换器上凝结成积霜后，为了避免这个过程一直持续积霜，制冷片冷端无法进行吸热，产生的冷量也无法及时有效地排出，影响制冷片寿命的制冷效果，另外也为了保证能将积霜的水分及时排出，除湿器需要进行化霜的过程。具体的操作过程为：可以设置每当积霜过程进行一定时间后，除湿器自动运行化霜模式并持续一段时间，可将积霜转化为液态水并及时排出。3.4.3温湿度控制系统设计（1）智能温湿度控制系统设计方案本论文研究的小型智能半导体除湿装置对于环境空气温湿度的精确控制需要开发智能温湿度控制系统，控制系统的核心采用单片机微处理器技术，通过架设外围控制线路，以实现环境中传感器对空气温湿度信号的收集、MCU的处理及外部数码显示等过程。通过传感器监测柜内环境温湿度，每隔一段时间对空气进行温湿度数据采集，将采集到的温湿度信号转换成CPU可识别的信号，再传输给微处理器，微处理器对接收的信号做统一的分析处理，将其传输至显示模块，并将接收的数字信号进行分析对比，判断与设定的值是否相一致，做出判断后驱动外围电路开始工作，对空气进行循环反复除湿，从而温湿度控制系统实现对环境湿空气的除湿过程。除湿控制系统结构框图如图3-14所示。温湿度采集模块温湿度采集模块温湿度采集模块温湿度采集模块微处理器故障报警模块除湿模块显示模块图3-14除湿控制系统结构框图（2）带有RS485通信接口的站端集中器通过站端集中器RS485通信接口可以将半导体除湿设备的工作状态以及传感器对柜内环境温湿度的监测数据传送至在线监测设备，可以实现实时温湿度数据显示和查询，以此实现系统集成。站端集中器包含RS485串行接口，可选择性增加433MHz无线接口、以太网口或4G网络，站端集中器带有开关量接口[20]，可以接入变电站自动化监测系统，站端集中器在遇到站内电源中断的情况，在恢复供电后可以自动进入正常工作状态，无需任何人工操作，同时，设备数据不会因为停电而发生丢失[21]。3.4.4除湿装置参数概述本论文所设计的以半导体制冷技术为理论基础的除湿器的主要技术参数如下：工作电源电压：AC/DC220V±15%；额定功率：≤60W；显示方式：整数3位数显示；风扇转速：2500~3500RPM；排风量：12.30~17.17CFM；启动除湿预设值：湿度RH=55%；设备外形尺寸：210×130×60mm；工作湿度范围：RH＝40%～95%；工作温度范围：-15℃～55℃；环境温度范围：-15℃～65℃；排水方式：水箱软管排水。除湿器的除湿系统可以实现以下几项功能：（1）实时监测中置柜内空气的相对温湿度度，实时输出温湿度变化曲线（2）设置温湿度双值越限启动（3）可通过远程控制和现场手动设置来解决除湿装置预警为了避免变电站中置柜内电器元件工作时产生的电磁及空气中粉尘对除湿器正常工作的干扰，除湿器选用耐受高低温的军用级元器件、防腐蚀的耐火材料、无机械运行的制冷元件优化设计[22]。除湿器的电源还采用宽范围的电源模块供电，可以保证除湿器能够在较低的环境温度下稳定运行，准确监测空气的温湿度并能有效进行除湿控制，有利于中置柜内电力设备的运行及维护。3.5本章小结本章主要介绍了除湿器控制系统的选型，根据除湿系统的基本设计原则，对控制系统的元器件进行选型，包括单片机，温湿度传感器，制冷片和风扇等。着重介绍了对除湿器的整体除湿系统进行电路设计，完成各个部分的电路图。其次对中置柜内出现凝露现象的原因进行分析，并且了解了由于空气的相对湿度过大引起的凝露和霉菌对中置柜内的电气设备的危害。从而选择合适的除湿器的控制模式和工作模式，有效抑制凝露的产生，并设计智能温湿度控制系统设计方案，对空气的温湿度进行精准监测，最后对本论文所设计的半导体除湿装置进行总结。第4章结论与展望东北电力大学本科学位论文第4章半导体制冷技术发展前景目前我国大力推进可持续发展战略，人们越来越注重在日常生活和工业生产上节约能耗，降低资源。开源节流和能源的可持续发展已经成为工业技术上的一种发展趋势。我国也已经成为世界上最大的半导体制冷技术元器件的生产大国，在这种趋势下，半导体制冷技术凭借其节能环保的特点逐步被人们所关注利用。它体积较小，内部不需要任何附加机械结构，不需要附加制冷剂，且噪音较小，质量较轻，不会对环境构成污染。基于帕尔贴效应的半导体制冷技术，在实际工作环境中响应迅速，能较快实现制热和制冷的效果，工作过程易于控制，操作方便，运行稳定，维修方便，使用寿命较长，尽管目前关于如何实现半导体制冷技术的转换效率最大化，使其工作效率高于机械压缩制冷除湿方法的问题还是一个世界性未解决的难题，但是基于节能减排，可持续发展已经成为整个世界工业技术发展的主旋律，我国政府当前也在大力推行可持续发展战略，大力号召构建一个节约型国家，所以半导体制冷技术仍会不断发展，在未来仍会具有无比广阔的应用和发展前景。结论结论本论文通过对一些潮湿地区的环境进行分析，深入了解中置柜内凝露形成的原因，设计了一款适用于柜内空气除湿的除湿器，通过对国内外各种除湿方法的优缺点进行分析，选取了以半导体制冷技术为原理的除湿器的设计。这种方法将空气中的水蒸气冷凝成水滴再收集排出，能有效降低空气的湿度。通过对控制系统的设计，选用使用寿命长，工作稳定且经济实惠的元器件进行电路图的绘制，通过对除湿系统工作模式的设定以及程序的设计，使除湿器能稳定有效的工作在中置柜内，降低空气湿度过高给电气设备带来的危害。本论文的主要工作及成果如下：分析了中置柜内凝露产生的原因及过程，了解了国内外主要的除湿方法，并对其优缺点进行了分析。通过分析中置柜内的空间大小及实际工作环境，选取了以半导体制冷技术为理论依据的除湿器。以经济实惠，安全可靠，使用寿命长为原则选取控制系统的元器件，绘制电路图并对除湿控制系统进行编程设计，使其在实际工作过程中能有效降低空气的相对湿度。本论文设计的基于半导体制冷技术的中置柜除湿器工作稳定，运行安全可靠，体积较小、能有效排出中置柜内空气中的水蒸气，并且能长期安全稳定地运行于中置柜内，可以进行广泛推广应用。除湿系统基于单片机控制方法，控制电路的原理比较简单，整个控制系统稳定可靠，能有效降低中置柜内的空气湿度。本论文设计的除湿器虽然能有效降低柜内的空气湿度，得到了较好的应用，但仍存在一些技术问题没有解决，例如如何实现对温湿度信号采集与分析的远程控制，以达到对柜内温湿度环境的智能控制，如何在中置柜内温度过高的情况下进行有效的降温工作等。参考文献参考文献[1]周斌全.除湿技术在变电设备运行中的应用[D].东南大学,2015.[2]王维杰.电力箱体智能除湿系统的研究与应用[D].山东大学,2017.[3]苏志华.变配电室运行环境控制和在线监测系统的研发与应用[D].华北电力大学,2015.[4]岳增坤.基于半导体制冷技术的变电站室外端子箱除湿器的研制[D].华北电力大学,2012.[5]周强强,李津.变电站智能端子箱防凝露控制系统的研究与应用[J].广东电力,2013,26(8):73-77.[6]孙亚芬.高压电路设备防凝露控制的研究[J].自动化技术与应用,2009,28(4)：100-102.[7]姜毅,周成华,郭俊峰,等.智能端子箱防凝露控制器的研制与试验研究[J].高压电器,2010,46(8):59-62.[8]梁斌儒,李艳娇,林锦桐.变电站在线除湿防潮监控系统的研发[J].信息通信,2017(9):285-286.[9]王延盛,顾博超.电气开关柜防凝露通风除湿系统[J].农村电气化,2017(1):29-30.[10]傅望.新型配电柜防凝露技术与实践[J].电子技术与软件工程,2017(23):79-79.[11]李迅,杜崴,朱程雯,等.智能型测温除湿防凝露系统应用分析[J].山东工业技术,2017(21):139-139.[12]刘满霞.高压开关柜防凝露综合治理探讨[J].通讯世界,2017(21):158-159.[13]ZhangJ,WangH,CaiX,etal.Thermalcontrolmethodbasedonreactivecirculatingcurrentforanti-condensationofwindpowerconverterunderwindspeedvariations[C]//PowerElectronicsandApplicationConferenceandExposition.IEEE,2015:152-156.[14]WangR.Thedesignoftemperatureandhumiditycontrolsysteminmultiincubatorsbasedonsingle-chipmicrocomputer[C]//InternationalConferenceonArtificialIntelligence,ManagementScienceandElectronicCommerce.IEEE,2011:4466-4469.[15]AmirMDM,GhaniABA,DanikasMG,etal.Rootcausesofcondensationinringmainunitcableboxes[C]//PropertiesandApplicationsofDielectricMaterials.IEEE,2015:188-191.[16]SandovalRM,Garcia-SanchezAJ,MolinaJM,etal.Radio-ChannelCharacterizationofSmartGridSubstationsinthe2.4