CN108430656A - 控制沼气收集设备的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
用于控制沼气收集设备(1)的系统，所述沼气收集设备(1)具有歧管(18)和多个收集单元(2)，所述多个收集单元(2)将相应的俘获井连接至歧管(18)并且具有相应的沼气流量调节阀(17)；所述系统具有控制板(38)、沼气压力监测网络(43)和化学沼气监测网络(51)，控制板(38)具有压力传感器(39)、甲烷传感器(40)、氧气传感器(41)，沼气压力监测网络(43)将压力传感器(39)借助于相应的控制阀(49)连接至收集单元(2)，化学沼气监测网络(51)将甲烷传感器(40)和氧气传感器(41)借助于同样多的控制阀(54)连接至收集单元(2)；控制板(38)选择性地控制控制阀(49,54)以测量收集单元(2)中的沼气的压力(Pa)、甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)，并且根据测得的压力(Pa)、甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)来控制调节阀(17)。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制沼气收集设备的系统以及对应的控制方法。
背景技术
在废物处理技术领域中，已知提取由堆放井(也称为沼气俘获井)中的固体有机废物的天然发酵产生的沼气，并且通过沼气收集设备收集从该井中提取的沼气。沼气俘获井与沼气收集设备一起形成所谓的沼气俘获系统。
填坑通常包括许多井，大约每公顷填坑表面15个井。沼气收集设备由数个沼气收集台构成，其中每一个沼气收集台通过管道连接至所述的许多井(通常为10至20个)，以收集由这些井产生的沼气。在沼气收集台中，首先排出由沼气产生的冷凝物。
这些井彼此不同，并且为了优化沼气的俘获而必须考虑的最小参数为流量、沼气混合物中的甲烷和氧气的浓度以及施加到井上以进行俘获的减压(depression)。
使用能够连接在沼气收集台的预定点处的便携式仪器，根据对流量、减压和沼气中甲烷和氧气的浓度的手动分析，对每个井手动地执行通过井进行的沼气俘获的调节，最好每两天一次。完成每个井的手动调节大约需要10分钟。
中型填坑通常具有由与大约10个沼气收集台连接的大约120个井构成的俘获系统。对整个俘获系统的分析和手动调节显然造成效率和精度低下。特别地，上述调节技术具有下述问题：
-对调节的理解是主观的，因此俘获系统的效率取决于负责的操作者的能力；
-俘获系统不能跟踪一整天的沼气的不可避免的物理变化以及由于在俘获管线的管道中产生减压的机器的不完善操作而造成的一天中该俘获管线中的吸入条件的任何变化；以及
-无法知道俘获管线在是否存在冷凝物方面的状况，这限制了沼气的俘获。
发明内容
本发明目的是提供一种用于控制没有上述缺点，同时制造简单且成本低廉的沼气收集设备的方法。
根据本发明，如随附权利要求所限定的，提供用于控制沼气收集设备的系统和方法。
附图说明
现在将参照附图描述本发明，附图示出了本发明的非限制性实施方式的示例，其中
图1是应用本发明的控制方法的沼气控制设备的示意性立体图；
图2是图1的第一细节的侧视图；
图3是图1的第二细节的立体图；
图4是图1的第三细节的侧视图；以及
图5是图1的第四细节的侧视图。
具体实施方式
在图1中，数字1总体上表示整个沼气收集设备，该沼气收集设备由单个沼气收集台构成，以收集由俘获井(本身是已知的，因此没有示出)中堆放的有机固体废物的天然发酵产生的沼气。设备1(即，收集台)包括多个收集单元2，在本案中为12个收集单元2，该多个收集单元2与相应的俘获井连接，相互平行地安装并且在给定的方向3上相互对齐。
参照图1、图2和图3，每个收集单元2包括大致柱状的入口套管4，该入口套管4具有与方向3平行的纵轴线5，在方向3上与其他收集单元2的入口套管4对齐，与两个相邻的入口套管4机械地连接，并且通过正交于轴线5安装的大致圆形的板6以流体动力学方式与每个相邻的入口套管4分离。板6被设置用于封闭两个外部入口套管4中的每一个(图1)。
介于两个中心入口套管4之间的板6和封闭外部入口套管4的两个板6各自限定用于设备1的相应的支撑装置7的一部分。每个支撑装置7还包括箱形引导件8，该箱形引导件8被固定到相应的板6上，在横向于方向3的方向9上延伸，并且通过滑动件10滑动地接合，该滑动件10设置有支撑脚11，该支撑脚11安装在在引导件8的外侧上突出的滑动件10的下部自由端部处。调节滑动块10的位置，并因此调节脚11在方向9上沿相关的引导件8的位置，以将方向3保持在水平位置并且将方向9保持在竖直位置，从而保证设备1在地面上的正确定位。
每个入口套管4设置有入口管道12和出口管道13。入口管道12横向于轴线5延伸，从入口套管4朝外径向突出，并且可以与相关俘获井连接，以将俘获井中产生的沼气供应到入口套管4中。出口管道13在方向9上延伸并且从入口套管4的外表面径向向下突出，以将入口套管4内沼气产生的冷凝物排出到收集单元2的外部。
每个收集单元2都包括供应管道14，该供应管道14从相关的入口套管4朝外径向突出，在相对于方向9倾斜非0°的角度(优选大约30°)的方向15上延伸，平行于其他收集单元2的供应管道14，并且在本案中包括以流体动力学方式相互连接的三个部分16a、16b、16c。部分16a是与相关入口套管4以流体动力学方式连接的入口部分，部分16b是设置有已知类型的流量控制阀17的中间部分，并且部分16c是出口部分。
具体参照图1，设备1包括用于收集通过入口套管4沿供应管道14供应的沼气的歧管18。歧管18包括主管道19，该主管道19在方向3上延伸，并且又包括以流体动力学方式相互连接的四个部分20。对于每个供应管道14，歧管18包括辅助管道21，该辅助管道21在方向15上延伸以通过流体动力学方式将主管道19连接至供应管道14。
入口套管14、支撑装置7和歧管18限定设备1的支撑结构23的第一部分22，该支撑结构23还包括第二部分24，该第二部分24适于稳定第一部分22并且又包括两个管状支撑框架25，这两个管状支撑框架25在方向3上设置在由入口套管4和歧管18形成的组件的相对侧，并且具有大致三角形的形式。
参照图1和图4，每个框架25都包括三个四通联接器26a、26b和26c，这三个四通联接器借助于相关的中间管道27a、27b和27c以流体动力学方式相互成对连接。管道27a与方向15平行，管道27b与方向3和9基本正交，并且管道27c按照相对于管道27a和27b大致等于60°的角度设置。在每个框架25中，联接器26a与歧管18的相关的自由端部以流体动力学方式连接，联接器26b通过相关的支撑装置7的板6的插入而与相关的外部入口套管4连接，并且联接器26c与第二部分24的平行于方向3延伸的管道28的相关的自由端部以流体动力学方式连接。
参照图1和图5，每个联接器26c通过限定相关的支撑装置30的一部分的环形盘29的插入而与管道28连接，该支撑装置30还包括箱形引导件31，该箱形引导件31被固定到盘29上，在方向9上延伸，并且通过滑动件32滑动地接合，该滑动件32设置有支撑脚33，该支撑脚33安装在在引导件31的外侧上突出的滑动件32的下部自由端部处。此外，管道28包括通过另一个支撑装置30的盘29的插入而彼此连接的两个部分34。类似于针对支撑装置7并出于相同的目的而描述的那样，调节滑动件32的位置，并因此调节脚33在方向9上沿相关的引导件31的位置。
具体参照图4，每个框架25设置有三个出口管道35，这三个出口管道35在方向9上设置在不同的高度处，以将歧管18、框架25和管道28内沼气产生的冷凝物的至少一部分排出到设备1外部。
使用时，上述俘获井内产生的沼气进入入口套管4，并依次穿过供应管道14、歧管18、框架25和管道28，最后借助于歧管18中和/或管道28中和/或一个框架25中获得的至少一个出口(没有示出)排出到设备1外部。
歧管18与框架25之间以及框架25与管道28之间的流体动力学连接允许入口套管4和歧管18限定支撑结构23的一部分，并且允许沼气和/或沼气产生的冷凝物流入框架25和管道28，并赋予支撑结构23足以稳定整个设备1的重量，从而避免使用其上要安装收集单元2和歧管18的辅助的独立支撑结构。
因此，支撑结构23是模块化的自支撑结构，该自支撑结构在其内部包括入口套管4和歧管18，具有相对较高的通用性和灵活性，相对于穿过歧管18的大致竖直的对称平面对称，并且能够直接安装在设备1的安装位置，从而大大降低了相关的储存和运输成本。
根据本发明，参照图1和图2，设备1包括控制系统，以自动调节通过设备1对沼气的俘获。对于每个收集单元2，控制系统包括与相关的阀17联接以控制其开度的电致动器36以及设置在相关的入口管道12中的校准凸缘37。为了简便起见，图1仅示出了致动器36。例如，每个致动器36由24伏步进马达组成。通过APE指示阀17的百分比开度，致动器36逐步(例如以2.5％的步进)从0％到100％控制开度APE。
此外，控制系统包括所有收集单元2之间共享的：控制板38，该控制板38容纳压力传感器39、甲烷传感器40、氧气传感器41和电子控制单元42，该电子控制单元42适于控制致动器36以根据由传感器39至41进行的测量结果的处理来调节相应的阀17的开度；两个压力监测网络43和44，其将压力传感器39以流体动力学方式连接至每个入口管道12的分别位于相关的校准凸缘37的上游和下游的两个点12a和12b，以允许测量点12a和12b之间的压差P以及入口管道12中沼气的流量Q；以及化学监测网络51，其将甲烷传感器40和氧气传感器41以流体动力学方式连接至每个入口套管4，以允许测量入口套管4中存在的沼气混合物中甲烷的百分比浓度(下面用CH4表示)以及氧气的百分比浓度(下面用O2表示)。
每个压力监测网络43、44包括相应的公共管道45、46，并且对于每个收集单元2，都包括将相关的入口管道12的相应的点12a、12b连接至公共管道45、46的外围管道47、48。每个外围管道47、48都设置有由控制单元42控制以允许或阻止外围管道47、48的沼气的循环的相应的电磁阀49、50(图2)。
化学监测网络51包括相应的公共管道52，并且对于每个收集单元2，包括将相关的入口套管4连接至公共管道52的外围管道53。每个外围管道53都设置有由控制单元42控制以允许或阻止外围管道53的沼气的循环的相应的电磁阀54(图2)。
控制系统显然包括用于将致动器36和电磁阀49、50和54用电线连接至控制板38的电网(没有示出)。
电磁阀49、50和54通常是关闭的。控制单元42被构造为选择性地控制电磁阀49、50和54的打开，以针对每个收集单元2测量上面用P、Q、CH4和O2表示的可变参数。特别地，分别在每个收集单元2的点15a和12b处测得的压力用Pa和Pb表示，控制单元42将关于该收集单元2的压差P计算为压力Pb和Pa之间的差或者为公式：
P＝Pb–Pa。
控制单元42根据关于相同收集单元2的压差P以及校准凸缘37的内径来计算每个收集单元2的流量Q。
控制单元42被构造为按照两个同时发生的时间模式测量每个收集单元2的参数P、Q、CH4和O2。在如前所述的参数P和Q是通过从压力Pb和Pa的直接测量计算得到的意义上，参数P和Q的测量是间接的。在两个所述的时间模式中，参数P、Q、CH4和O2的测量值被存储在控制板38的本体存储器中，例如，集成在控制单元42中的存储器55中。
第一时间模式在于向收集单元2分配等时长并且彼此相邻的相应的时间间隔(时隙)△Ti以便形成时长等于时间间隔△Ti的总和的特定的周期TP1，并且在每个时间间隔△Ti内，控制相关收集单元2的电磁阀49、50和54的打开，以测量关于该收集单元2的参数P、Q、CH4和O2，处理测量值并根据该处理控制致动器36，以调节参数APE，即，相应的阀17的百分比开度。根据周期TP1，在所有收集单元2上周期性地重复参数P、Q、CH4和O2的测量。换言之，被划分为时间间隔△Ti的周期TP1限定了对于所有收集单元2以周期TP1重复的顺序执行的第一测量循环。
通常，时间间隔△Ti具有从2至10分钟之间的值的范围中选择的值，以允许对相关的收集单元2进行测量，同时等待相关的俘获井的某种稳定。
在每个时间间隔△Ti内，控制单元42被构造为测量参数P、Q、CH4和O2并且根据下面描述的两种分析方法处理相关的收集单元2的测量值。
根据第一分析方法，控制单元42控制电磁阀49、50和54，以便按下述顺序测量压差P、流量Q以及最后甲烷浓度CH4和氧气浓度O2。在继续测量下述参数之前，将参数P、Q、CH4和O2的测量值与相关的预定值差异△P、△Q、△CH4和△O2进行比较，这通常对于所有的收集单元2都相同。差异△P、△Q、△CH4和△O2包括与俘获井的正常情况对应的相关的参数P、Q、CH4和O2的值。纯粹通过举例，差异△CH4在1％和50％之间并且差异△O2在1％和10％之间。
如果参数P、Q、CH4和O2的测量值在相关的差异△P、△Q、△CH4和△O2内，则控制单元42继续进行下述参数的测量，否则其发信号并将该事件记录为与所讨论的收集单元2相关联的故障，并且不继续按预定顺序测量其他参数。故障记录在存储器55中。例如，该故障的原因可能是阀17的机械问题或入口管道12的阻塞。
对于某个收集单元2的故障的记录需要对相关的阀执行特定的故障解除动作，其目的在于消除故障，即，确保参数P、Q、CH4和O2永远返回相关的差异△P、△Q、△CH4和△O2内。故障解除动作的类型取决于哪个参数P、Q、CH4和O2位于相关的差异△P、△Q、△CH4和△O2之外以及参数与相关的差异的方差实体。换言之，在某个收集单元2存在由位于相关的差异△P、△Q、△CH4和△O2之外的参数P、Q、CH4和O2构成的故障时，控制单元42控制相关的致动器36以对相关阀17进行从一组工作中选择的动作，例如该组动作包括：
-延长的完全关闭(APE＝0％)；
-临时的完全关闭；以及
-临时的完全打开(APE＝100％)。
阀17的延长的完全关闭可以在超过时间周期TP1的某个时间间隔之后手动或自动地重新设置。阀17的临时的完全关闭和临时的完全打开具有能够从例如在15和60秒之间的间隔中选择的时长。控制单元14根据哪个参数位于相关的差异之外及其位于该差异之外多远来选择要对阀17执行的动作和该动作的持续时间。
如果所有参数P、Q、CH4和O2的测量值都在相关差异△P、△Q、△CH4和△O2内时，则控制单元42继续第二分析方法。
应注意的是，参数CH4和O2的测量比参数P和Q的测量需要更多的时间。事实上，对于单个收集单元2，参数CH4和O2的测量大约需要至少2分钟，而参数P和Q的测量大约需要20秒。因此，在参数CH4和O2的测量结束时，参数P和Q可能已经经历了显著变化。
根据第二分析方法，控制单元42根据参数CH4和O2的测量值的组合来确定参数APE的变量值，以使参数CH4最大化，并因此控制致动器36来调节相关的阀17的开度。用于确定参数APE的参数CH4和O2的测量值是使用第一分析方法获得的测量值。
此外，使用第二分析方法，在使用参数APE的上述值调节阀17之后，控制单元42控制电磁阀49和50来再次测量参数P和Q，并且比较相关的新测量值和存储在存储器55中的先前测量值，以验证是否存在大于新值与先前值之间的相关容限τP和τQ的变化。如果参数P和Q中的一个或两个的变化超出相关容限τP和τQ，则控制单元42将该事件记录为与所讨论的收集单元2相关联的故障，并且对相关阀17执行与针对第一分析方法描述的相同类型的特定的故障解除动作；否则，控制单元42直到相关时间间隔△Ti结束也不做出动作。
按照第二分析方法对阀17的调节的最终目的不只是为了使每个收集单元2的参数CH4最大化，而且还为了使收集单元2中循环的沼气的热值最大化，即，使参数CH4最大化，同时保证参数P和Q的时间稳定性。换言之，第二分析方法的目的是，与相关的俘获井的容量相匹配地使每个收集单元2吸入的沼气的热值最大化，以提供沼气。
在第二时间模式中，控制单元42根据比TP1短的时间周期TP2依次顺序地周期性地控制所有收集单元2的电磁阀49和50的打开(排除按照第一时间模式在相同的时间段中分析的收集单元2)，以测量关于所有收集单元2的参数P和Q。时间周期TP2大于或等于测量参数P和Q所需的时间乘以设备1的收集单元2的数量，测量参数P和Q所需的时间在大约15和30秒之间。第二时间模式与第一时间模式同时发生，并且具有以比第一测量循环所限定的速率更高的速率获取所有收集单元2的参数P和Q的测量值的目的。换言之，第二时间模式限定关于所有收集单元2的参数P和Q的第二测量循环。由于公共管道46和47必须与第一测量循环共享，因此第二测量循环必须与第一测量循环同步，以便能够“跳过”与其间正在执行所述第一测量循环的间隔△Ti相关联的收集单元2。
控制单元42将参数P和Q的测量值存储在存储器55中，并且将新测量值与相关的先前循环的先前测量值比较，以验证是否存在大于新值和先前值之间的相关容限τP和τQ的变化。如果参数P和Q的一个或两个的变化超出相关容限τP和τQ，则控制单元42将该事件记录为与所讨论的收集单元2相关联的故障，并且对相关的阀17执行与针对第一分析方法描述的相同类型的特定的故障解除动作。
根据由图1至图5所示的实施方式得出的本发明的未示出的另外的实施方式，设备1的控制系统没有校准凸缘37和压力监测网络44，并且包括总压力监测管道，该总压力监测管道以流体动力学方式将压力传感器39连接至框架25中的一个框架的四通联接器26a(较高的联接器)或连接至歧管18的主管道19的一个部分20，并且设置有由控制单元42控制的相应的电磁阀，以允许测量歧管18内的总压P总。结果，每个收集单元2具有单个压力测量点，即，点12a。控制单元42被构造为将压差P计算为压力P总与压力Pa之间的差，即：P＝P总–Pa，并且根据压力Pa和开度APE的测量值计算流量Q。控制单元42能够根据相关的致动器36的角位置的知识间接地测量每个阀17的开度APE。
根据上述另外的实施方式的变型，唯一的压力监测网络43的每个外围管道47连接在由相对于相关的供应管道4内的沼气的循环方向处于阀17的上游的相关收集单元2限定的流体动力学路径的任何点处，例如，位于阀17和入口套管4之间的供应管道14的点处。
根据由图1至图5所示的实施方式得出的本发明的未示出的另外的实施方式，化学监测网络54包括另外的外围管道，该外围管道以流体动力学方式将公共管道52连接至框架25中的一个框架的四通联接器26a(较高的联接器)或连接至歧管18的主管道19的一个部分20，并且设置有由控制单元42控制的相应的电磁阀，以允许测量歧管18内的甲烷总浓度CH4总和氧气的总浓度O2总。控制单元42被构造为根据甲烷总浓度CH4总的测量值和氧气的总浓度O2总的测量值改变差异△CH4和△O2，以便相对于连接至该设备1的俘获井的总体特性来优化设备1的性能。
根据由图1至图5所示的实施方式得出的本发明的未示出的另外的实施方式，设备1的控制系统包括用于测量歧管18内的总压力P总的上述总压力监测管道，化学监测网络54包括用于测量歧管18内的甲烷总浓度CH4总和氧气总浓度O2总的上述另外的外围管道，并且控制单元42被构造为根据总压力测量值P总、甲烷总浓度CH4总和氧气总浓度O2总来改变差异△P、△CH4和△O2，以便相对于连接至该设备1的俘获井的总体特性来优化设备1的性能。
根据没有示出的变型：
-每个供应管道14和/或歧管18和/或每个框架25和/或管道28被制成一个整体；
-框架25与歧管18分离，并且支撑结构23的第二部分24通过供应到第二部分24的另外的流体填充和稳定；
-入口套管4以流体动力学方式相互连接；
-外部入口套管4以流体动力学方式与框架25连接；并且
-压力和化学监测网络包括气动阀，而不是电磁阀。
Claims (17)
1.一种控制系统，其用于控制沼气收集设备(1)，所述沼气收集设备(1)包括收集歧管(18)和多个收集单元(2)，其中每一个收集单元(2)与相应的俘获井连接，并且包括与收集歧管(18)连接的相应的供应管道(14)以及用于调节供应管道(14)本身中的沼气流量的相应的调节阀(17)；控制系统包括多个致动器(36)、控制板(38)、至少一个第一沼气压力监测网络(43)以及化学沼气监测网络(51)，其中每一个致动器(36)都被设计成调节相应的调节阀(17)的开度，控制板(38)包括压力传感器(39)、甲烷传感器(40)、氧气传感器(41)和控制单元(42)，至少一个第一沼气压力监测网络(43)被设计成将压力传感器(39)以流体动力学方式连接至收集单元(2)，并且对于每个收集单元(2)，都包括相应的第一控制阀(49)，并且化学沼气监测网络(51)被设计成将甲烷传感器(40)和氧气传感器(41)以流体动力学方式连接至收集单元(2)，并且对于每个收集单元(2)，都包括相应的第二控制阀(54)；控制单元(42)被构造为选择性地控制所述第一控制阀(49)和所述第二控制阀(54)，以针对每个收集单元(2)测量该收集单元(2)中的沼气的第一压力(Pa)、甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)，并且根据对第一压力、甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)的测量值的处理来控制相关的致动器(36)。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述第一沼气压力监测网络(43)在相对于相关的供应管道(14)中的沼气的循环方向处于相关的调节阀(17)的上游的收集单元(2)的第一点(12a)处连接所述压力传感器(39)，使得第一压力(Pa)与所述第一点(12a)处的沼气有关。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统，其中，所述控制单元(42)被构造为针对每个收集单元(2)，根据参考压力(Pb；P总)和所述第一压力(Pa)确定压差(P)，并根据所述第一压力(Pa)确定收集单元(2)中的沼气流量(Q)，并且根据压差(P)、流量(Q)以及甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)来控制相关的致动器(36)。
4.根据权利要求2和3所述的控制系统，其中，每个收集单元(2)都包括能够与相应的俘获井连接的入口管道(12)；控制系统包括多个校准凸缘(37)和第二沼气压力监测网络(44)，其中每一个校准凸缘(37)都能够安装在相应的收集单元(2)的入口管道(12)中，使得相关的第一点(12a)在校准凸缘(37)的上游，并且第二沼气压力监测网络(44)被设计成在相关的校准凸缘(37)的下游的相应的第二点(12b)处将压力传感器(39)以流体动力学方式连接至入口管道(12)，并且对于每个收集单元(2)，都包括相应的第三控制阀(50)；所述控制单元(42)被构造为选择性地控制第三控制阀(50)，以便针对每个收集单元(2)测量作为相关第二点(12b)处的沼气的压力的所述参考压力(Pb)，并且根据压差(P)和相关的校准凸缘(37)的内径确定所述流量(Q)。
5.根据权利要求3所述的控制系统，其包括沼气总压力监测管道，所述沼气总压力监测管道被设计成将压力传感器(39)以流体动力学方式连接至收集歧管(18)，并且设置有由所述控制单元(42)控制的第四控制阀，以便允许测量作为收集歧管(18)中沼气的压力的参考压力(P总)；控制单元(42)被构造为根据相关的第一压力(Pa)和相关的调节阀(17)的百分比开度来确定每个收集单元(2)的所述流量(Q)。
6.一种沼气收集设备，其包括收集歧管(18)、多个收集单元(2)以及根据权利要求1至5中任一项所述的控制系统，其中每一个收集单元(2)都能够与相应的俘获井连接，并且包括与收集歧管(18)连接的相应的供应管道(14)以及用于调节供应管道(14)本身中的沼气流量的相应的调节阀(17)。
7.一种用于控制沼气收集设备(1)的方法，所述沼气收集设备(1)包括收集歧管(18)和多个收集单元(2)，其中每一个收集单元(2)都与相应的俘获井连接，并且包括与收集歧管(18)连接的相应的供应管道(14)以及用于调节供应管道(14)本身中的沼气流量的相应的调节阀(17)；所述方法包括：
-借助于由所有收集单元(2)共享的一组传感器(39-41)来执行收集单元(2)中的沼气的参数(Pa,P,Q,CH4,O2)的第一周期性测量循环，第一周期性测量循环被划分成多个时间间隔(△Ti)，在其中每一个时间间隔(△Ti)中测量相应的收集单元(2)的参数(Pa,P,Q,CH4,O2)；
-借助于所述的一组传感器的子集(39)来执行收集单元(2)的沼气的参数(Q,P)的子集的第二周期性测量循环，第二测量循环与第一测量循环同时发生并且具有比第一测量循环更小的周期性；
-在每个时间间隔(△Ti)中，根据对时间间隔(△Ti)中获得的参数(Pa,P,Q,CH4,O2)的测量值的处理来调节相关的收集单元(2)的调节阀(17)的开度；以及
-根据对第二测量循环中获得的参数(Q,P)的子集的相关的测量值的处理来检测收集单元(2)中的可能故障。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述的一组传感器包括压力传感器(39)、甲烷传感器(40)和氧气传感器(41)，并且所述的一组传感器的所述子集包括所述压力传感器(39)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述参数包括压力(Pa)、沼气甲烷浓度(CH4)和沼气氧气浓度(O2)。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述参数包括压差(P)和收集单元(2)中沼气的流量(Q)，该压差(P)根据参考压力(Pb；P总)和在收集单元(2)的第一点(12a)处测量的第一压力(Pa)确定，所述第一点(12a)优选在相对于相关的供应管道(14)中沼气的循环方向的收集单元(2)的相关的调节阀(17)的上游，所述流量(Q)根据第一压力(Pa)确定。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中，对于每个时间间隔(△Ti)，所述第一测量循环包括：
-使所述参数(P,Q,CH4,O2)中的每一个都与指示俘获井的正常情况的预定的值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)相关联；以及
-测量每一个参数(P,Q,CH4,O2)并且比较测量值和相关的值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)；
如果所有参数(P,Q,CH4,O2)的测量值都位于相关的值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)内，执行每个收集单元(2)的调节阀(17)的开度的调节。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，对于每个时间间隔(△Ti)，所述第一测量循环包括：
-如果所述参数(P,Q,CH4,O2)中至少一个的测量值在相关的值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)之外，则记录与相关的收集单元(2)相关联的故障。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，测量每一个参数(P,Q,CH4,O2)并且比较测量值和相关的值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)包括：
-按压差(P)、流量(Q)、甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)的顺序，对压差(P)、流量(Q)、甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)进行测量；
-对于每个测得的参数(P,Q,CH4,O2)，比较测量值和相关的预定值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)；以及
-仅在测量值位于相关的预定值差异(△P,△Q,△CH4,△O2)内的情况下，继续根据所述顺序测量下述参数(P,Q,CH4,O2)。
14.根据权利要求7至13中任一项所述的方法，其中，所述参数(P,Q,CH4,O2)包括沼气甲烷浓度(CH4)和沼气氧气浓度(O2)；根据时间间隔(△Ti)中获得的甲烷浓度(CH4)和氧气浓度(O2)的测量值的组合来执行在相应的时间间隔(△Ti)中对收集单元(2)的调节阀(17)的开度的调节，以便最大化甲烷浓度(CH4)。
15.根据权利要求10所述的方法，其中，每个收集单元(2)都包括入口管道(12)，所述入口管道(12)能够与相应的俘获井连接，并且设置有相应的校准凸缘(37)；所述第一点(12a)设置在校准凸缘(37)的上游；所述参考压力为针对每个收集单元(2)在相关的校准凸缘(37)的下游的相关的入口管道(12)的第二点(12b)处测得的压力(Pb)；收集单元(2)中沼气的所述流量(Q)根据所述压差(P)和相关的校准凸缘(37)的内径确定。
16.根据权利要求10所述的方法，其包括：
-借助于所述压力传感器(39)测量所述收集歧管(18)中的所述参考压力(P总)；
收集单元(2)中沼气的所述流量(Q)根据所述第一压力(Pa)和相关的调节阀(17)的开度确定。
17.根据权利要求8或直接或间接从属于权利要求8的权利要求9至16中任一项所述的方法，其中，所述沼气收集设备(1)包括：至少一个第一沼气压力监测网络(43)，所述第一沼气压力监测网络适于将压力传感器(39)以流体动力学方式连接至所述收集单元(2)，并且对于每个收集单元(2)，都包括相应的第一控制阀(49)；以及化学沼气监测网络(51)，所述化学沼气监测网络(51)适于将甲烷传感器(40)和氧气传感器(41)以流体动力学方式连接至收集单元(2)，并且对于每个收集单元(2)，都包括相应的第二控制阀(54)；在所述第一周期性测量循环的每一个所述时间间隔(△Ti)中，控制相关的收集单元(2)的第一控制阀(49)和第二控制阀(54)，以允许测量所述参数(Pa,P,Q,CH4,O2)，并且在所述第二周期性测量循环中，除在相同时间段中由第一测量循环分析的收集单元(2)的阀之外，依次顺序地控制第一控制阀(49)，以允许测量参数(Q,P)的所述子集。
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| GR01 | Patent grant | ||
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