CN106190826A - 一种沼气监测和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种沼气监测和控制系统，包括：传感器，传感器设置在沼气池中，用于监测沼气浓度、沼气内的温度；搅拌机，设置在沼气池内，用于对沼气池内的投料进行搅拌；燃烧器，通过设有气动阀的管路连接至沼气池，当沼气池内压力达到设定值时气动阀打开，沼气通过燃烧器与空气混合燃烧；显示控制装置，设置在沼气池外，并通过有线连接与传感器、搅拌机、气动阀、燃烧器相连；其中，显示控制装置设置有WIFI模块，通过WIFI模块将监测到的沼气浓度数据、温度数据、压力数据发送到外部的移动终端，移动终端发送的控制气动阀、燃烧器和/或搅拌机的控制指令经WIFI模块发送至显示控制装置，显示控制装置对控制指令进行解码后执行相应操作。

Description

一种沼气监测和控制系统

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体涉及到一种沼气监测和控制系统。

背景技术

沼气：是有机物质在厌氧环境中，在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，通过微生物发酵作用，产生的一种可燃气体。沼气含有多种气体成分，主要成分是甲烷(CH₄)。甲烷可以作为燃料，如天然气和煤气，广泛应用于民用和工业中。

能源是国民经济发展和社会活动的基础，随着全面建设小康社会步伐的加快，中国对能源生产和消费也提出了更高的要求。可再生能源是中国实现可持续发展的重要能源，沼气发电是可再生能源的主要利用方式，合理有效利用这一新型能源，技术与产业化水平是关键。此外，

随着我国经济的发展、社会的进步，城市居民生活得到进一步的提高，但农村居民生活仍存在很多问题。为全面建设小康社会，社会主义新农村建设显得十分必要。这就要求发展农村生态农业生产方式，改善农村环境，增加农民收入的宏伟目标。其中综合利用沼气池进行发电就是改变农村环境的一个重要途径。建设一个沼气池可以使用20年左右，综合利用好沼气池不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。沼气发电技术本身提供的是清洁能源，不仅解决了沼气工程中的环境问题、消耗了大量废弃物、保护了环境、减少了温室气体的排放，而且变废为宝，产生了大量的热能和电能，符合能源再循环利用的环保理念，同时也带来巨大的经济效益。

由于沼气内发酵的气体主要为甲烷，属于易燃易爆气体，因此沼气内的沼气浓度、温度和压力是非常重要的指标，稍有不慎就会造成生产事故，因此如何更好的监测和控制沼气池内的状态是十分有必要的。

发明内容

本发明提供了一种沼气监测和控制系统，包括：

传感器，所述传感器设置在沼气池中，用于监测沼气浓度、沼气内的温度；

搅拌机，设置在所述沼气池内，用于对所述沼气池内的投料进行搅拌；

燃烧器，通过设有气动阀的管路连接至所述沼气池，当沼气池内压力达到设定值时气动阀打开，沼气通过燃烧器与空气混合燃烧，当沼气池内低于设定值时气动阀关闭，结束燃烧；

显示控制装置，所述显示控制装置设置在沼气池外，并通过有线连接与所述传感器、搅拌机、气动阀、燃烧器相连，通过所述显示控制装置来显示沼气池内的沼气浓度数据、温度数据和压力数据，以及控制所述气动阀、燃烧器和/或搅拌机的运作；

其中，所述显示控制装置设置有WIFI模块，通过所述WIFI模块将监测到的沼气浓度数据、温度数据、压力数据发送到外部的移动终端，所述移动终端发送的控制所述气动阀、燃烧器和/或搅拌机的控制指令经所述WIFI模块发送至所述显示控制装置，所述显示控制装置对所述控制指令进行解码后执行相应操作。

上述的沼气监测和控制系统，其中，所述管路还设置有排气孔，在所述气动阀打开时用于排出沼气。

上述的沼气监测和控制系统，其中，所述燃烧器设置有电子点火器，所述电子点火器与所述气动阀相连，且所述电子点火器与所述气动阀同步打开和关闭。

上述的沼气监测和控制系统，其中，所述燃烧器设置有温度检测装置，所述温度检测装置连接所述气动阀、燃烧器和显示控制装置；

所述温度检测装置用于检测气动阀开启时燃烧器的温度，若检测不到温度再次启动电子点火器以引燃沼气。

上述的沼气监测和控制系统，其中，所述燃烧器还设置有手动点火器。

上述的沼气监测和控制系统，其中，在所述管路中还设置有阻燃器，所述阻燃器设置在所述燃烧器和所述气动阀之间。

上述的沼气监测和控制系统，其中，在所述管路中还设置有压力变送器，所述压力变送器设置在所沼气池和所述气动阀之间。

上述的沼气监测和控制系统，其中，还包括服务器，所述显示控制装置通过所述WIFI模块发送沼气浓度数据、温度数据、压力数据至所述服务器，并由所述服务器转发至移动终端；以及

所述移动终端发送控制指令至所述服务器，并由所述服务器转发至显示控制装置。

本发明通过在沼气池内设置有传感器，可以实时监测沼气池内的温度和压力数据，并将这些数据传输到外界的显示控制装置上，用户不仅可以直接在该显示控制装置来查看和进行各种操作；同时用户还可以用手机、PDA等移动终端一方面可以远程了解沼气池内的各种关键数据情况，以及通过移动终端来远程发送控制指令，实现远程对搅拌机、燃烧器、气动阀进行相应操作，提高生产的安全性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明提供的一种沼气监测和控制系统的示意图；

图2为本发明在一实施例中WIFI模块的电路图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种沼气监测和控制系统，参照图1所示，该系统包括：

传感器4，传感器4设置在沼气池1中，用于监测沼气浓度、沼气内的温度；

搅拌机3，设置在沼气池1内，用于对沼气池1内的投料2进行搅拌；

燃烧器9，通过设有气动阀7的管路连接至沼气池1，当沼气池1内压力达到设定值时气动阀7打开，沼气通过燃烧器9与空气混合燃烧，当沼气池1内低于设定值时气动阀7关闭，结束燃烧；

显示控制装置5，显示控制装置5设置在沼气池1外，并通过有线连接与传感器4、搅拌机3、气动阀7、燃烧器9相连，通过显示控制装置5来显示沼气池1内的沼气浓度数据、温度数据和压力数据，以及控制气动阀7、燃烧器9和/或搅拌机3的运作；

其中，显示控制装置5设置有WIFI模块，通过WIFI模块将监测到的沼气浓度数据、温度数据、压力数据发送到外部的移动终端6，移动终端6发送的控制气动阀7、燃烧器9和/或搅拌机3的控制指令经WIFI模块发送至显示控制装置5，显示控制装置5对控制指令进行解码后执行相应操作。图2为本发明在一实施例中WIFI模块的电路图，具体连接关系为公知，在此不予赘述。

在本发明一可选的实施例中，管路还设置有排气孔，在气动阀7打开时用于排出沼气。

在本发明一可选的实施例中，燃烧器9设置有电子点火器，电子点火器与气动阀7相连，且电子点火器与气动阀7同步打开和关闭。

在本发明一可选的实施例中，燃烧器9设置有温度检测装置，温度检测装置连接气动阀7、燃烧器9和显示控制装置5。其中，温度检测装置用于检测气动阀7开启时燃烧器9的温度，若检测不到温度再次启动电子点火器以引燃沼气。

在本发明一可选的实施例中，燃烧器9还设置有手动点火器。在电子点火器无法点燃沼气的情况下，可以人工手动操作手动点火器进行点火，确保万无一失。

在本发明一可选的实施例中，在管路中还设置有阻燃器8，阻燃器8设置在燃烧器9和气动阀7之间，以保证沼气在燃烧过程中的安全性。

在本发明一可选的实施例中，在管路中还设置有压力变送器10，压力变送器10设置在所沼气池1和气动阀1之间。通过该压力变送器10来调节经管路输出的沼气流量，进而保证燃烧的安全性。

在本发明一可选的实施例中，还包括服务器，显示控制装置5通过WIFI模块发送沼气浓度数据、温度数据、压力数据至服务器，并由服务器转发至移动终端6；以及移动终端6发送控制指令至服务器，并由服务器转发至显示控制装置5。服务器不仅可以进行数据的转发，同时还可以存储历史数据，进而帮助永不了解过去的系统工作状态。

综上所述，由于本发明采用了如上的技术方案，通过在沼气池内设置有传感器，可以实时监测沼气池内的温度和压力数据，并将这些数据传输到外界的显示控制装置上，用户不仅可以直接在该显示控制装置来查看和进行各种操作；同时用户还可以用手机、PDA等移动终端一方面可以远程了解沼气池内的各种关键数据情况，以及通过移动终端来远程发送控制指令，实现远程对搅拌机、燃烧器、气动阀进行相应操作，提高生产的安全性。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种沼气监测和控制系统，其特征在于，包括：

传感器，所述传感器设置在沼气池中，用于监测沼气浓度、沼气内的温度；

搅拌机，设置在所述沼气池内，用于对所述沼气池内的投料进行搅拌；

燃烧器，通过设有气动阀的管路连接至所述沼气池，当沼气池内压力达到设定值时气动阀打开，沼气通过燃烧器与空气混合燃烧，当沼气池内低于设定值时气动阀关闭，结束燃烧；

显示控制装置，所述显示控制装置设置在沼气池外，并通过有线连接与所述传感器、搅拌机、气动阀、燃烧器相连，通过所述显示控制装置来显示沼气池内的沼气浓度数据、温度数据和压力数据，以及控制所述气动阀、燃烧器和/或搅拌机的运作；

其中，所述显示控制装置设置有WIFI模块，通过所述WIFI模块将监测到的沼气浓度数据、温度数据、压力数据发送到外部的移动终端，所述移动终端发送的控制所述气动阀、燃烧器和/或搅拌机的控制指令经所述WIFI模块发送至所述显示控制装置，所述显示控制装置对所述控制指令进行解码后执行相应操作。

2.如权利要求1所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，所述管路还设置有排气孔，在所述气动阀打开时用于排出沼气。

3.如权利要求1所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，所述燃烧器设置有电子点火器，所述电子点火器与所述气动阀相连，且所述电子点火器与所述气动阀同步打开和关闭。

4.如权利要求3所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，所述燃烧器设置有温度检测装置，所述温度检测装置连接所述气动阀、燃烧器和显示控制装置；

所述温度检测装置用于检测气动阀开启时燃烧器的温度，若检测不到温度再次启动电子点火器以引燃沼气。

5.如权利要求3所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，所述燃烧器还设置有手动点火器。

6.如权利要求1所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，在所述管路中还设置有阻燃器，所述阻燃器设置在所述燃烧器和所述气动阀之间。

7.如权利要求1或6所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，在所述管路中还设置有压力变送器，所述压力变送器设置在所沼气池和所述气动阀之间。

8.如权利要求1所述的沼气监测和控制系统，其特征在于，还包括服务器，所述显示控制装置通过所述WIFI模块发送沼气浓度数据、温度数据、压力数据至所述服务器，并由所述服务器转发至移动终端；以及

所述移动终端发送控制指令至所述服务器，并由所述服务器转发至显示控制装置。