一种沼气池的监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种沼气池的监控系统，属于沼气技术领域。它解决了现有技术中沼气池内由于压力、温度和沼液量不稳定而影响沼气生产等问题。本沼气池的监控系统，所述的沼气池上固定有输送管，输送管的另一端与一沼气收集罐相连，其特征在于，所述的沼气池内设有能够对沼气池进行加热的加热装置、加料装置和泄压装置，本监控系统包括温度传感器、压力传感器和液位传感器，温度传感器、压力传感器和液位传感器均设置在沼气池中且均与一变送器相连，变送器的输出端与一A/D模数转换器相连，A/D模数转换器的输出端与一数据处理器相连，数据处理器的输出端还与一控制器相连。本发明专利技术能够对沼气池内的生产环境进行监测，以使沼气稳定生产，提高效率。

【技术实现步骤摘要】
一种沼气池的监控系统
本专利技术属于沼气
，涉及一种监控系统，特别是一种沼气池的监控系统。
技术介绍
随着经济的发展，能源已是经济可持续发展的重要保障。目前，人们对不可再生资源的超负荷使用，使各国对能源问题都面临着严峻的考验。沼气是我国农村的一种清洁能源，它是利用人畜粪便、秸杆、污水等各种有机物在密闭的沼气池内和厌氧(没有氧气)条件下发酵产生的。它可用于烧水、做饭和炒菜等，可替人类节省大量的燃煤、木材等不可再生资源，并且燃烧后的沼气不会对环境产生污染，同时热效率高。沼气池的沼气产量通常会受到一定的限制，比如说，它会随着季节和昼夜温度的变化而影响沼气的产量。一般情况下，当沼气池内的温度大于15°的时候，才能够正常产出沼气，而当沼气池内的温度小于15°的时候，沼气产率很低，甚至不再产生沼气，所以，必须保证沼气池内的温度适宜。沼气池中的沼气压力也会对沼气池的安全生产受到一定的影响。当沼气池中的沼气压力过大时，会出现沼气池拱顶被沼气胀裂的危害，并且，还有可能造成沼气池天窗口活动盖漏气的现象。所以，稳定沼气池内的压力对沼气池的正常生产作业有着非常重要的作用。沼气池中的原料也同样影响着沼气的产量，所以在沼气的生产过程中，必须保证沼气池内具有源源不断的沼气原料供应。在现有技术中，公知的沼气主要有沼气预处理装置、厌氧发酵装置、沼气储存装置以及沼气使用装置等设备，它们通过管道接通终端用户的各种沼气用具。目前，各地沼气行业运行基本上还都沿用人工操作、单机运行模式，不仅工作效率低，耗用人力成本高，而且在运行过程中还经常出现因对沼气压力和温度等检测、控制不及时而给沼气设备运行带来诸多的危害，难以保证沼气设备工作的安全性和可靠性，从而影响了沼气工程整体的效益与技术发展。在沼气生产过程中，需要经常对产气量的变化进行分析，从而对加料数量、压力参数和温度参数等进行调整，使原料充分发酵来让产气量保持在较高的水平。目前，在我国已建和在建的大中型沼气工程中，绝大多数是用商业计算机或者工控机对沼气生产中的各技术参数进行监控和记录。由于计算机的操作对操作人员的要求比较高，需要操作人员具备计算机方面的知识，所以对于我国农村来说，这种设备的缺乏导致沼气的安全性和可靠性大大降低。由于现有沼气池存在的诸多不足，所以，对于本领域内的技术人员，还有待对现有的沼气池进行改进以解决现有沼气池存在沼气产率低、受控因素多等诸多不足，从而为人类提供更多的清洁能源，快速的推动经济的可持续发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种沼气池的监控系统，本监控系统具有能够稳定沼气池内压力、温度和沼液量的特点。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现:一种沼气池的监控系统，所述的沼气池上固定有一能输送沼气池中沼气的输送管，所述输送管的另一端与一沼气收集罐相连，其特征在于，所述的沼气池内设有能够对沼气池进行加热的加热装置，所述的加热装置包括固定在池壁的电加热管，所述的电加热管通过线路与电源相连接，所述的线路上设有能够切断或连通电源的拨动开关；所述的沼气池上还设有能够对沼气池进行减压的泄压装置，所述的泄压装置包括缓冲罐，所述的缓冲罐通过输送支管与所述的输送管相连，所述的输送支管上设有能够切断或者连通输送支管的电磁阀；所述的沼气池上设有能够对沼气池进行加料的加料装置，所述的加料装置包括开设在池壁上的进料口和与进料口相连通的进料斗，所述的进料口中设有能够打开或者关闭进料口的阀门；本监控系统包括温度传感器、压力传感器和液位传感器，且所述的温度传感器、压力传感器和液位传感器均设置在沼气池中，所述的温度传感器、压力传感器和液位传感器均与一变送器相连，所述变送器的输出端与一 A/D模数转换器相连，所述的A/D模数转换器的输出端与一数据处理器相连，所述的数据处理器的输出端还与一控制器相连，所述的控制器与所述的拨动开关、阀门和电磁阀相连。通过设置在沼气池内的温度传感器就可以时刻感应沼气池内沼液的温度，当温度传感器感应到沼气池内沼液的温度过低时，可以使电加热管与电源之间的拨动开关闭合，从而使电加热管通电，使其对沼气池进行加热，从而提高沼气池内的温度，最终提高沼气的产气效率。通过设置在沼气池内的压力传感器就可以时刻感应沼气池内沼气的压力，当压力传感器感应到沼气池内沼气的压力过高时，可以使位于输送支管上的电磁阀打开，使输送管与缓冲罐通过输送支 管相连通，这时沼气池中的沼气就会顺着输送支管流入到缓冲罐中，减小了沼气池中沼气的压力，保障了沼气池的安全性和可靠性。通过设置在沼气池内的液位传感器就可以时刻感应沼气池内沼液的液位，当液位传感器感应到沼气池内沼液的液位过低时，就会使进料口中的阀门打开，通过进料斗为沼气池添加沼液，保证沼气池内的沼液量稳定，从而使沼气池能够源源不断的产生沼气。本沼气池的监控系统，其工作原理是这样的，由温度传感器、压力传感器和液位传感器检测到的信号经过变送器后进入A/D模数转换器，经A/D模数转换器变换后，将模拟信号转变为数字信号存入数据处理器内，通过在数据处理器内设置程序，将由沼气池内测得的数据与数据处理器中的数据进行比较，然后进行信号输出，分别控制拨动开关、阀门和电磁阀，实现沼气池内温度、压力和沼液量的监测，同时对其分别进行控制。在上述的沼气池的监控系统中，所述的数据处理器的输出端与一报警器相连。当温度传感器感应到沼气池内的温度低于数据处理器中的温度设定值时报警器发出警报，当压力传感器感应到沼气池内的压力高于数据处理器中的压力设定值时报警器发出警报，当液位传感器感应到沼气池内的液位低于数据处理器中的液位设定值时报警器发出警报。在上述的沼气池的监控系统中，所述的数据处理器的输出端与一显示器相连。该显示器可以显示由温度传感器、压力传感器和液位传感器检测到的温度值、压力值和液位值。在上述的沼气池的监控系统中，所述的输送管的一端与沼气池相连通，且输送管与沼气池之间固定有密封圈。密封圈可以保证输送管与沼气池之间的密封性，使沼气池内的沼气不会外泄，同时使沼气池的密封性能好，保证较好的厌氧环境。在上述的沼气池的监控系统中，所述的变送器为SD900系列变送器。该产品在现有市场上可以买到。在上述的沼气池的监控系统中，所述的A/D模数转换器为ADC0809模数转换器。该产品在现有市场上可以买到。在上述的沼气池的监控系统中，所述的数据处理器为PHILIPS 51LPC系列单片机。该产品在现有市场上可以买到。在上述的沼气池的监控系统中，所述的控制器为PLC可编程控制器。PLC可编程控制器使用方便，编程简单。与现有技术相比，本沼气池的监控系统具有以下优点:1、本专利技术通过在沼气池中设置温度传感器就能够时刻感应沼气池内的温度，从而通过控制电加热管的启闭来保证沼气池中的温度不会过低，使沼气池内的温度能够始终处于正常产生沼气的温度，使沼液更有利于发酵，保证沼气产量。2、本专利技术通过在沼气池中设置压力传感器就能够时刻感应沼气池内的压力，当沼气池内的压力过高时，通过使沼气池内的沼气流向缓冲罐，对沼气池进行减压，从而稳定沼气池内的压力，不会因为沼气池内的压力过大而使沼气池发生安全故障，影响沼气的生产。3、本专利技术通过在沼气池中设置液位传感器就能够时刻感应沼液的液位，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼气池的监控系统，所述的沼气池（1）上固定有一能输送沼气池（1）中沼气的输送管（2），所述输送管（2）的另一端与一沼气收集罐（3）相连，其特征在于，所述的沼气池（1）内设有能够对沼气池（1）进行加热的加热装置，所述的加热装置包括固定在池壁的电加热管（4），所述的电加热管（4）通过线路与电源相连接，所述的线路上设有能够切断或连通电源的拨动开关；所述的沼气池（1）上还设有能够对沼气池（1）进行减压的泄压装置，所述的泄压装置包括缓冲罐（6），所述的缓冲罐（6）通过输送支管（7）与所述的输送管（2）相连，所述的输送支管（7）上设有能够切断或者连通输送支管（7）的电磁阀；所述的沼气池（1）上设有能够对沼气池（1）进行加料的加料装置，所述的加料装置包括开设在池壁上的进料口和与进料口相连通的进料斗（5），所述的进料口中设有能够打开或者关闭进料口的阀门；本监控系统包括温度传感器、压力传感器和液位传感器，且所述的温度传感器、压力传感器和液位传感器均设置在沼气池（1）中，所述的温度传感器、压力传感器和液位传感器均与一变送器相连，所述变送器的输出端与一A/D模数转换器相连，所述的A/D模数转换器的输出端与一数据处理器相连，所述的数据处理器的输出端还与一控制器相连，所述的控制器与所述的拨动开关、阀门和电磁阀相连。...

【技术特征摘要】
1.一种沼气池的监控系统，所述的沼气池(I)上固定有一能输送沼气池(I)中沼气的输送管(2)，所述输送管(2)的另一端与一沼气收集罐(3)相连，其特征在于，所述的沼气池(I)内设有能够对沼气池(I)进行加热的加热装置，所述的加热装置包括固定在池壁的电加热管(4)，所述的电加热管(4)通过线路与电源相连接，所述的线路上设有能够切断或连通电源的拨动开关；所述的沼气池(I)上还设有能够对沼气池(I)进行减压的泄压装置，所述的泄压装置包括缓冲罐(6)，所述的缓冲罐(6)通过输送支管(7)与所述的输送管(2)相连，所述的输送支管(7)上设有能够切断或者连通输送支管(7)的电磁阀；所述的沼气池(I)上设有能够对沼气池(I)进行加料的加料装置，所述的加料装置包括开设在池壁上的进料口和与进料口相连通的进料斗(5)，所述的进料口中设有能够打开或者关闭进料口的阀门；本监控系统包括温度传感器、压力传感器和液位传感器，且所述的温度传感器、压力传感器和液位传感器均设置在沼气池(I)中，所述的温度传感器、压力传感器和液位传感器均与一变送...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦国栋，吴湘莲，楼平，
申请(专利权)人：嘉兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：