CN105739458A - 一种沼气发酵监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沼气发酵监控系统，包括控制器、数据采集卡、第一处理器MCU、无线发射模块、无线接收模块、第二处理器MCU、3G无线收发模块、互联网、监控主机、人机界面HMI、对生物沼气发酵塔中的沼气发酵参数进行检测的传感器单元和对所述生物沼气发酵塔的发酵温度进行调节的调温装置；所述传感器单元包括温度传感器、压力传感器、PH值传感器和气体分析仪。本发明可实现小型沼气用户对发酵过程参数的实时在线记录与监控,有效降低人工操作劳动强度,保证工艺参数实时监控记录,使发酵过程始终处于可控的最佳工作状态,同时也可为沼气生产与研究人员分析发酵工艺提供实时或历史运行数据,进一步改进工艺,提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控系统，尤其是涉及一种沼气发酵监控系统。
背景技术
随着能源紧张和环境污染问题的日益突出,缓解能源供需矛盾和有效控制环境污染是全球面临的两大难题。因此,寻求未来新能源刻不容缓。沼气是生物质经过转化再利用而形成的一种清洁能源,可代替秸秆和紫草作燃料,不仅可以减少煤、天然气等不可再生能源的消耗,还有助于减少SO2、SO2等毒害气体的排放。沼气发酵技术用于处理畜禽粪便、农作物秸秆、餐厨垃圾、有机废水、生活污水等生物质废弃物,是我国当前大力发展的重点可再生能源项目之一。因此,合理利用生物废弃物资源,发展沼气产业是缓解我国能源供需矛盾、减少环境污染的有效途径,对我国实现可持续发展具有重要的现实意义。
另一方面，随着自动控制水平的提高，沼气工程中也实现了自动控制，怎样更有效的发挥控制系统的作用，实时监控沼气发酵过程，达到节能环保、安全运行的目的，是亟需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有现场采集、数据处理和存储，远程实时无线监控功能的沼气发酵监控系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种沼气发酵监控系统，其特征在于：包括控制器、数据采集卡、第一处理器MCU、无线发射模块、无线接收模块、第二处理器MCU、3G无线收发模块、互联网、布设在远程监控中心的监控主机、与所述监控主机相接的人机界面HMI、对生物沼气发酵塔中的沼气发酵参数进行检测的传感器单元和对所述生物沼气发酵塔的发酵温度进行调节的调温装置；所述传感器单元包括用于检测所述发酵温度的温度传感器、用于检测所述生物沼气发酵塔内气体压力的压力传感器、用于检测所述生物沼气发酵塔内的液体PH值的PH值传感器和用于检测所述沼气中CH4、H2S、CO2等气体浓度的气体分析仪；所述温度传感器、压力传感器、PH值传感器和气体分析仪均布设在所述生物沼气发酵塔内，所述温度传感器、压力传感器、PH值传感器和气体分析仪均与数据采集卡相接，所述数据采集卡、第一处理器MCU、无线发射模块依次相接，所述无线接收模块、第二处理器MCU、控制器、调温装置依次相接，所述无线发射模块和无线接收模块无线连接，所述控制器和监控主机均通过3G无线收发模块与互联网无线连接。
上述一种沼气发酵监控系统，其特征是：所述控制器为PLC。
上述一种沼气发酵监控系统，其特征是：所述无线发射模块和无线接收模块均为nRF24L01单片无线模块。
上述一种沼气发酵监控系统，其特征是：所述温度传感器的型号为DS18B20。
上述一种沼气发酵监控系统，其特征是：所述第一处理器MCU和第二处理器MCU均为MSP430单片机。
本发明与现有技术相比具有以下优点：可实现小型沼气用户对发酵过程参数的实时在线记录与监控,有效降低人工操作劳动强度,保证工艺参数实时监控记录,使发酵过程始终处于可控的最佳工作状态,同时也可为沼气生产与研究人员分析发酵工艺提供实时或历史运行数据,进一步改进工艺,提高效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—控制器；2—数据采集卡；3—第一处理器MCU；
4—无线发射模块；5—无线接收模块；6—第二处理器MCU；
7—3G无线收发模块；8—互联网；9—监控主机；
10—人机界面HMI；11—生物沼气发酵塔；
12—调温装置；13—温度传感器；14—压力传感器；
15—PH值传感器；16—气体分析仪。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括控制器1、数据采集卡2、第一处理器MCU3、无线发射模块4、无线接收模块5、第二处理器MCU6、3G无线收发模块7、互联网8、布设在远程监控中心的监控主机9、与所述监控主机9相接的人机界面HMI10、对生物沼气发酵塔11中的沼气发酵参数进行检测的传感器单元和对所述生物沼气发酵塔11的发酵温度进行调节的调温装置12；所述传感器单元包括用于检测所述发酵温度的温度传感器13、用于检测所述生物沼气发酵塔11内气体压力的压力传感器14、用于检测所述生物沼气发酵塔11内的液体PH值的PH值传感器15和用于检测所述沼气中CH4、H2S、CO2等气体浓度的气体分析仪16；所述温度传感器13、压力传感器14、PH值传感器15和气体分析仪16均布设在所述生物沼气发酵塔11内，所述温度传感器13、压力传感器14、PH值传感器15和气体分析仪16均与数据采集卡2相接，所述数据采集卡2、第一处理器MCU3、无线发射模块4依次相接，所述无线接收模块5、第二处理器MCU6、控制器1、调温装置12依次相接，所述无线发射模块4和无线接收模块5无线连接，所述控制器1和监控主机9均通过3G无线收发模块7与互联网8无线连接。
本实施例中，所述控制器1为PLC。
本实施例中，所述无线发射模块4和无线接收模块5均为nRF24L01单片无线模块。
本实施例中，所述温度传感器13的型号为DS18B20。
本实施例中，所述第一处理器MCU3和第二处理器MCU6均为MSP430单片机。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种沼气发酵监控系统，其特征在于：包括控制器(1)、数据采集卡(2)、第一处理器MCU(3)、无线发射模块(4)、无线接收模块(5)、第二处理器MCU(6)、3G无线收发模块(7)、互联网(8)、布设在远程监控中心的监控主机(9)、与所述监控主机(9)相接的人机界面HMI(10)、对生物沼气发酵塔(11)中的沼气发酵参数进行检测的传感器单元和对所述生物沼气发酵塔(11)的发酵温度进行调节的调温装置(12)；所述传感器单元包括用于检测所述发酵温度的温度传感器(13)、用于检测所述生物沼气发酵塔(11)内气体压力的压力传感器(14)、用于检测所述生物沼气发酵塔(11)内的液体PH值的PH值传感器(15)和用于检测所述沼气中CH4、H2S、CO2等气体浓度的气体分析仪(16)；所述温度传感器(13)、压力传感器(14)、PH值传感器(15)和气体分析仪(16)均布设在所述生物沼气发酵塔(11)内，所述温度传感器(13)、压力传感器(14)、PH值传感器(15)和气体分析仪(16)均与数据采集卡(2)相接，所述数据采集卡(2)、第一处理器MCU(3)、无线发射模块(4)依次相接，所述无线接收模块(5)、第二处理器MCU(6)、控制器(1)、调温装置(12)依次相接，所述无线发射模块(4)和无线接收模块(5)无线连接，所述控制器(1)和监控主机(9)均通过3G无线收发模块(7)与互联网(8)无线连接。
2.按照权利要求1所述的一种沼气发酵监控系统，其特征在于：所述控制器(1)为PLC。
3.按照权利要求1或2所述的一种沼气发酵监控系统，其特征在于：所述无线发射模块(4)和无线接收模块(5)均为nRF24L01单片无线模块。
4.按照权利要求1或2所述的一种沼气发酵监控系统，其特征在于：所述温度传感器(13)的型号为DS18B20。
5.按照权利要求1或2所述的一种沼气发酵监控系统，其特征在于：所述第一处理器MCU(3)和第二处理器MCU(6)均为MSP430单片机。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201410767318.2A CN105739458A (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种沼气发酵监控系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| CN105739458A true CN105739458A (zh) | 2016-07-06 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN105739458A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107015592A (zh) * | 2017-06-02 | 2017-08-04 | 乐山力朴能源环保科技有限公司 | 沼气远程监控及控制系统 |
| CN107065707A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-08-18 | 合肥易美特建材有限公司 | 一种基于无线通信的沼气发酵管控系统 |
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| CN109810883A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-05-28 | 江南大学 | 一种固态发酵监测系统 |
| CN117568150A (zh) * | 2023-11-21 | 2024-02-20 | 国润生物质能源(山东)有限公司 | 一种基于发酵罐的生物质天然气管理系统 |
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2014
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160706 |