CN106883987A - 沼气池监测装置 - Google Patents

沼气池监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106883987A
CN106883987A CN201710137682.4A CN201710137682A CN106883987A CN 106883987 A CN106883987 A CN 106883987A CN 201710137682 A CN201710137682 A CN 201710137682A CN 106883987 A CN106883987 A CN 106883987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
methane
generating pit
concentration
monitoring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710137682.4A
Other languages
English (en)
Inventor
佘延英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin Rongtong Technology Co Ltd
Original Assignee
Guilin Rongtong Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin Rongtong Technology Co Ltd filed Critical Guilin Rongtong Technology Co Ltd
Priority to CN201710137682.4A priority Critical patent/CN106883987A/zh
Publication of CN106883987A publication Critical patent/CN106883987A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/34—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/40—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开沼气池监测装置，设置可燃气体检测模块实时检测沼气池的可燃气体浓度，当可燃气体浓度达到预设的LEL和UEL的浓度区间时，控制器模块控制排气减压模块进行排气和减压，降低沼气池内可燃气体的浓度，避免发生***事故，同时，启动声光报警模块，提醒用户注意安全，并通过GPRS模块将危险数据传输至外部监控模块，本发明既能自动通过排气减压减少事故发生，又能通过报警、远程传输数据，以提醒用户和监控人员，大大地减小了***事故发生的可能性，很好地解决了气池在实际使用过程中容易引发***事故的问题。

Description

沼气池监测装置
技术领域
本发明涉及沼气池安全监测设备，具体涉及沼气池监测装置。
背景技术
生活中的一些污水、废料加入到沼气池，在沼气池的密闭空间中，这些污水、废料会在厌氧条件下受微生物作用，分解产生可供人们利用的沼气。
作为一种清洁能源，沼气池在我国大部分农村得到了广泛使用，但在实际使用过程中，会存在安全隐患。沼气池产生的可燃气体与空气混合后，浓度达到一定范围，会形成预混气，遇着火源就会发生***，这个浓度范围称为***极限。能够发生***的最低浓度和最高浓度，分别称为***下限(LEL:Lower Explosion Limits)和***上限(UEL:UpperExplosion Limits)。LEL是空气和可燃气体混合物刚好能被点燃的最低浓度；UEL则是可燃气能在空气中被点燃的最高浓度，在LEL和UEL之间的差值就是可以燃烧***的浓度区间，如果满足了燃烧***的条件，在此浓度区间的可燃气体就可能发生燃烧***。可燃混合气体在低于LEL和高于UEL浓度时，既不***，也不着火；这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；而后者则因可燃气体浓度加大，空气不足，导致火焰不能蔓延的缘故。
因此，在沼气池的使用过程中，如若管理不善，监测不到位，沼气或其他可燃气体的释放或存储得不到有效控制，就会存在安全隐患：当气体释放或存储达到一定浓度范围后，如遇明火则极易产生***，造成伤亡事故，对人民群众的人身和财产安全造成危害。为了及早发现沼气池内有毒有害、易燃易爆气体的安全隐患，制定预警应急对策，最大限度减少事故造成的损失，有必要提出一种监测沼气池内可燃气体，防止***事故发生的监测装置。
发明内容
本发明提供沼气池监测装置，解决因为沼气池在实际使用过程中容易引发***事故的问题。
沼气池监测装置，包括可燃气体检测模块、排气减压模块、声光报警模块、控制器模块、GPRS模块以及外部监控模块；
所述可燃气体检测模块的输出端与控制器模块相连；所述排气减压模块的输入端与控制器模块相连，所述排气减压模块的输出端通过管道与室外空旷地相连；所述声光报警模块的输入端与控制器模块相连；所述GPRS模块与控制器模块相连；所述外部监控模块与GPRS模块无线相连。
进一步包括温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与控制器模块相连。
进一步包括显示模块，所述显示模块与控制器模块相连。
进一步包括存储器模块；所述存储器模块与控制器模块性相连。
所述可燃气体检测模块为固定式红外可燃气传感器。
本发明的有益效果：
本发明设置可燃气体检测模块实时检测沼气池的可燃气体浓度，当可燃气体浓度达到预设的LEL和UEL的浓度区间时，控制器模块控制排气减压模块进行排气和减压，降低沼气池内可燃气体的浓度，避免发生***事故，同时，启动声光报警模块，提醒用户注意安全，并通过GPRS模块将危险数据传输至外部监控模块，本发明既能自动通过排气减压减少事故发生，又能通过报警、远程传输数据，以提醒用户和监控人员，大大地减小了***事故发生的可能性，很好地解决了气池在实际使用过程中容易引发***事故的问题。
附图说明
图1为本发明结构原理框图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
沼气池监测装置，包括可燃气体检测模块、排气减压模块、声光报警模块、控制器模块、GPRS模块以及外部监控模块；所述可燃气体检测模块的输出端与控制器模块相连；所述排气减压模块的输入端与控制器模块相连，所述排气减压模块的输出端通过管道与室外空旷地相连；所述声光报警模块的输入端与控制器模块相连；所述GPRS模块与控制器模块相连；所述外部监控模块与GPRS模块无线相连。
沼气中的大部分成分(如CH4、CO、H2、SO2、NO和CO2等)都有吸收红外辐射能量的性质，且具有唯一性，不会因环境、温度等条件的改变而改变。可燃气体检测模块为固定式红外可燃气传感器，利用上述特性对沼气池中的可燃气体进行检测。固定式红外可燃气传感器为iTrans7701-5857。该可燃气体传感器设有白炽灯泡、热释电探测器、红外滤光片以及采样气室，白炽灯泡作为红外光源，利用热释电探测器作为红外探测器，将红外滤光片与热释电探测器封装在一起，采样气室采用不锈钢制作，呈圆柱状，红外光源和红外探测器均固定在采样气室的底部，采样气室的顶部留有让气体自由扩散的小孔，红外光源发出的光在采样气室内壁多次反射而到达热释电探测器，在有限的空间内增大了光程，使红外辐射能够被可燃气体充分吸收，提高分辨率。
可燃气体检测模块的输出信号在控制器模块内经线性插值及温度补偿处理后，输出与可燃气体浓度成正比的4～20m A的工业标准电流信号测量值。控制器模块内部的模数转换电路将此电流信号转换成数字信号后对其进行滤波处理，并对处理后的数据进行分析。可燃气体检测模块位于窨井盖下方约30-50cm处，外加防护装置。
当沼气池内的可燃气体被落入LEL和UEL的浓度范围时，排气减压模块在控制器模块的控制下工作，进行排气减压，降低可燃气体浓度，避免产生***。
GPRS模块采用MC35i模块，用于可燃气体浓度数据以及预警信息的无线传输。MC35i模块能够在GPRS网络覆盖地区以TCP/IP作为数据通信协议进行数据传输。GPRS模块与控制器模块之间采用RS485接口，控制器模块将可燃气体浓度数据进行TCP/IP协议封装，由MC35i模块将数据传输至外部监控模块。
当可燃性气体浓度连续20秒以上都在LEL和UEL的浓度范围之内时，声光报警模块开始报警，并且伴随指示灯闪烁，提示用户当前沼气池的可燃气体浓度处于燃烧***的浓度区间，应当及时采取措施并注意人身安全。
外部监控模块为个人计算机或智能手机，用户可随时使用该外部监控模块监测、查询当前沼气池的可燃气体浓度，用户可在沼气池的可燃气体浓度处于燃烧***的浓度区间超过20秒以上时，通过外部监控模块接收到外部监控模块发来的沼气池预警信息。
控制器模块根据实时采集到的可燃气体浓度数据判断当前沼气池内可燃气体浓度处于燃烧***的浓度区间超过20秒以上时，立即启动声光报警模块发出报警信息，同时，该可燃气体浓度信息经控制器模块进行TCP/IP协议封装后，控制GPRS模块向外部监控模块进行无线发送，向用户提供沼气池预警信息。本发明选用STM32F103ZET6芯片作为控制器模块。
进一步包括温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与控制器模块相连。温度检测模块和可燃气体检测模块安装在一起，用于实时监测沼气池的温度变化，同时为可燃气体检测模块时提供实时温度系数，以便于进行温度补偿。本发明的温度检测模块为DS18B20。
进一步包括显示模块，所述显示模块与控制器模块相连。本发明的显示模块为电容触摸液晶屏，用于浓度显示、时间显示、状态显示以及温度显示。用户可以切换到设置状态，通过电容触摸液晶屏设置或者更改报警限值，便于检测人员随时观测气体浓度及更改报警限。当用户需要进入到沼气池内清理沼气池或其他操作时，可通过显示模块查看当前可燃气体浓度是否是在安全范围内。
进一步包括存储器模块，所述存储器模块与控制器模块相连。存储器模块能按规定的数据库格式保存现场原始数据、报警数据和操作记录的数据，本发明的存储器模块为SD卡。
本发明的工作过程为：
可燃气体检测模块实时检测沼气池内可燃气体浓度，检测数据通过GPRS模块传输至外部监控模块，并通过显示模块实时显示；当可燃气体浓度落入LEL和UEL的浓度范围内时，控制器模块控制排气减压模块，进行适当的排气减压，降低可燃气体浓度，直至沼气池内可燃气体浓度低于LEL值；当可燃气体浓度连续20秒以上都处于LEL和UEL的浓度范围内时，声光报警模块发出警报声，提示用户和监控人员注意沼气池周围环境，避免明火。
本发明涉及的计算机程序均为现有程序，为简单的运算和判断本发明未进行任何改进。

Claims (5)

1.沼气池监测装置，其特征在于：
包括可燃气体检测模块、排气减压模块、声光报警模块、控制器模块、GPRS模块以及外部监控模块；
所述可燃气体检测模块的输出端与控制器模块相连；所述排气减压模块的输入端与控制器模块相连，所述排气减压模块的输出端通过管道与室外空旷地相连；所述声光报警模块的输入端与控制器模块相连；所述GPRS模块与控制器模块相连；所述外部监控模块与GPRS模块无线相连。
2.根据权利要求1所述的沼气池监测装置，其特征在于：进一步包括温度检测模块，所述温度检测模块的输出端与控制器模块相连。
3.根据权利要求1所述的沼气池监测装置，其特征在于：进一步包括显示模块，所述显示模块与控制器模块相连。
4.根据权利要求1所述的沼气池监测装置，其特征在于：进一步包括存储器模块；所述存储器模块与控制器模块性相连。
5.根据权利要求1所述的沼气池监测装置，其特征在于：所述可燃气体检测模块为固定式红外可燃气传感器。
CN201710137682.4A 2017-03-09 2017-03-09 沼气池监测装置 Pending CN106883987A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710137682.4A CN106883987A (zh) 2017-03-09 2017-03-09 沼气池监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710137682.4A CN106883987A (zh) 2017-03-09 2017-03-09 沼气池监测装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106883987A true CN106883987A (zh) 2017-06-23

Family

ID=59179613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710137682.4A Pending CN106883987A (zh) 2017-03-09 2017-03-09 沼气池监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106883987A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110057773A (zh) * 2019-05-05 2019-07-26 南京信息工程大学 一种红外气体传感器***及基于AACA-Elman算法的温度补偿方法
CN114958529A (zh) * 2022-05-25 2022-08-30 广东美的厨房电器制造有限公司 食物处理机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102295085A (zh) * 2011-05-25 2011-12-28 燕京啤酒(桂林漓泉)股份有限公司 热膜沼气热风利用控制***及其运行控制方法
CN202904858U (zh) * 2012-10-30 2013-04-24 深圳市首航通信有限公司 窨井盖沼气检测***
CN104893971A (zh) * 2015-06-01 2015-09-09 张家港市天源机械制造有限公司 沼气工程厌氧发酵***的智能监控装置
CN205788682U (zh) * 2016-05-27 2016-12-07 福州大学 低功耗城市沼气安全防爆***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102295085A (zh) * 2011-05-25 2011-12-28 燕京啤酒(桂林漓泉)股份有限公司 热膜沼气热风利用控制***及其运行控制方法
CN202904858U (zh) * 2012-10-30 2013-04-24 深圳市首航通信有限公司 窨井盖沼气检测***
CN104893971A (zh) * 2015-06-01 2015-09-09 张家港市天源机械制造有限公司 沼气工程厌氧发酵***的智能监控装置
CN205788682U (zh) * 2016-05-27 2016-12-07 福州大学 低功耗城市沼气安全防爆***

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110057773A (zh) * 2019-05-05 2019-07-26 南京信息工程大学 一种红外气体传感器***及基于AACA-Elman算法的温度补偿方法
CN114958529A (zh) * 2022-05-25 2022-08-30 广东美的厨房电器制造有限公司 食物处理机
CN114958529B (zh) * 2022-05-25 2023-06-02 广东美的厨房电器制造有限公司 食物处理机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN205845241U (zh) 一种实现云端监控的智能化多功能报警装置
CN104851244B (zh) 可燃气体报警方法及可燃气体报警器
CN106883987A (zh) 沼气池监测装置
CN107341951A (zh) 一种智能的燃气安全装置
CN205121796U (zh) 一种家庭安防报警***
CN205140165U (zh) 一种可燃性气体报警***
CN204390401U (zh) 一种烟雾自动报警装置
CN106969388B (zh) 用于燃气灶的点火失败语音提醒装置
CN203455330U (zh) 一种下水道气体安全监测预警***
CN202666238U (zh) 一种多功能灭火器
CN209911181U (zh) 一种粉尘浓度传感器
CN102788179B (zh) 新型防误切断燃气电子安全监控器
CN206583893U (zh) 一种便携式可燃气体探测器
CN106448082A (zh) 一种智能家用燃气监测处理***
CN207380877U (zh) 一种用于有害气体泄漏灾难现场的救援防护服
CN207587146U (zh) 一种智能的燃气安全装置
CN202838624U (zh) 一种煤气体泄漏报警装置
CN104269031A (zh) 用于实时监测天然气的气体传感器
CN104751590A (zh) 基于单片机的烟雾报警器及报警方法
CN206573519U (zh) 一种co浓度自动检测报警装置
CN205375763U (zh) 一种煤气检测与预警***
CN212624338U (zh) 一种海上平台用带有报警装置的气体检测仪表
CN209841827U (zh) 一种烟气污染物排放监测装置
CN207052075U (zh) 一种可燃气体探测装置
CN206639347U (zh) 家用燃气安全自动控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170623