专利名称：能进行远程实时监控的沼气工程系统及工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及沼气工程，尤其是涉及在一种具有现场采集、数据处理和存储，能远程
传送、设备反控、软件在线升级、可控多种系统设备的能进行远程实时监控的沼气工程系统 及工艺。
背景技术：
沼气工程的发展前景广阔，沼气、沼液、沼渣能运用到各行各业生产中，范围涉及 种植业、养殖业、加工业、服务业、仓储业等各方面。如何让沼气工程高效稳定的运行，并尽 量减少其对环境的影响，从而达到节能环保，其中水质、温度压力等因素起着举足轻重的作 用。沼气工程中，水质条件对工艺流程的选择、运行、效率起着极其重要的作用，而沼气工程 中排出的水质必须达到排放标准才能避免对环境的影响；温度对发酵罐中微生物的活性起 着关键作用，温度太低影响微生物活性，而温度太高则是对热能的一种浪费；沼气易爆泄， 这不仅仅对周围安全、生态环境存在巨大的潜在威胁，对能源也是一种浪费，沼气压力需要 实时的控制；沼气后端输送使用中，重要的前提是气体成分达标、压力稳定。
另外一方面，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，能远程实时控制沼气工程，达到节能环保、安全运行的目的，是 所需解决的越来越紧迫的问题。
发明内容
针对以上提出的问题，本发明的主要目的在于提供一种具有现场采集、数据处理 和存储，能远程传送、设备反控、软件在线升级、可控多种系统设备的能进行远程实时监控 的沼气工程系统及工艺。
本发明的目的是这样实现的一种能进行远程实时监控的沼气工程系统，包括进
料装置、进水管、进水管电磁阀、沼气发酵池、设置在沼气发酵池内的搅拌装置、加热装置、
连接加热装置与沼气发酵池的加热管、经进气管与沼气发酵池连通的脱硫装置、进气管电
磁阀、经出气管与脱硫装置连通的贮气罐、出气管电磁阀、经排液管与沼气发酵池连通的沼
液池、排液管电磁阀，所述进水管、排液管和沼液池分别设置水质分析仪，所述沼气发酵池、
脱硫装置设置、贮气罐、进气管和出气管分别设置有压力计、温度计、气体分析监测仪和报
警仪，所述设置水质分析仪、压力计、温度计、气体分析监测仪和报警仪电连接有A/D转换
器和PLC控制器，该A/D转换器和PLC控制器电连接在安装有沼气管理控制系统软件的主
控制器上，该PLC控制器电连接进料装置、进水管电磁阀、搅拌装置、加热装置、脱硫装置、
进气管电磁阀、出气管电磁阀和排液管电磁阀，主控制器上设置有无线通讯模块，能接收和
发射无线信号的无线通讯手持装置和/或设置有无线通讯模块的中心计算机。 上述无线通讯模块优选GPRS通讯模块、CDMA通讯模块或3G通讯模块中的任意一种。 上述无线通讯手持装置优选手机，上述主控制器优选工控机。
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能进行远程实时监控的沼气工程系统的工艺，包括如下步骤 (1)、由工作人员打开工控机，并打开安装在主控制器内的沼气管理控制系统软 件，主控制器通过PLC控制器根据沼气管理控制系统软件预设的工作模式控制沼气工程系 统中相应的设备和仪器在预设的时间段工作； (2)、各监测仪器将周期采集的信息经A/D转换器转换成数据信号，并将该数据信 号送给主控制器； (3)、安装在主控制器内的沼气管理控制系统软件对输入的采样数据信号进行归 纳、分析、处理及贮存，同时判断该采样数据信号是否在环保和安全的范围内，如不在环保 和安全的数据范围内，则由沼气管理控制系统软件生成一个文字信息并通过安装在主控制 器上的无线通讯模块发送出去； (4)、管理人员通过携带的无线通讯手持装置接收到主控制器上的无线通讯模块 发送的警示信息，根据信息内容进行判断并采取相应的措施，如继续观察、赶往现场处理、 发送停机信息或者发送改变工作模式信息，并且管理人员也可在远程通过携带的无线通讯 手持装置主动向主控制器发送停机或者改变工作模式等命令的信息； (5)、连接在主控制器上的无线通讯模块接收到管理人员发送的停机信息或者改
变工作模式信息后，将该信息送给主控制器，由主控制器根据命令执行相应的程序。 上述步骤(4)可改为管理人员通过设置有无线通讯模块的中心计算机接收到连
接在主控制器上的无线通讯模块发送的警示信息，将接收的信息贮存并根据信息内容进行
判断并采取相应的措施，如继续观察、赶往现场处理、发送停机信息或者发送改变工作模
式信息，并且管理人员也可在远程通过设置有无线通讯模块的中心计算机主动向主控制器
发送停机或者改变工作模式等命令的信息。 上述步骤(4)还可改为设置有无线通讯模块的中心计算机接收到连接在主控制 器上的无线通讯模块发送的警示信息，将接收的信息贮存；同时管理人员通过携带的无线 通讯手持装置接收到连接在主控制器上的无线通讯模块发送的警示信息，根据信息内容进 行判断并采取相应的措施，如继续观察、赶往现场处理、发送停机信息或者发送改变工作 模式信息，并且管理人员也可在远程通过携带的无线通讯手持装置主动向主控制器发送停 机或者改变工作模式等命令的信息。 同时安装在主控制器内的沼气管理控制系统软件可通过无线通讯模块进行在线 升级。 本发明既可单机运行也可组网运行。单机运行，作为本地的排污单位的监测仪器 单独使用；组网运行，采集器根据本地或中心站远程设置的采集周期采集各通道数据、存 储，通过无线通讯上传给中心站，从而构成沼气工程设备在线监控系统。本发明中由各监测 点监测仪器和A/D转换器组成的数据采集系统能对沼气工程中可能存在的风险参数及时 的监控、数据传输，因此本发明具有能对整个沼气工程合理的调控从而达到安全和节能环 保的良好效果的优点。
图1为本发明的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。 —种能进行远程实时监控的沼气工程系统，包括进料装置3、进水管13、进水管电 磁阀103、沼气发酵池6、设置在沼气发酵池6内的搅拌装置14、加热装置4、连接加热装置4 与沼气发酵池6的加热管5、经进气管7与沼气发酵池6连通的脱硫装置8、进气管电磁阀 101、经出气管9与脱硫装置8连通的贮气罐10、出气管电磁阀102、与经排液管15沼气发酵 池6连通的沼液池16、排液管电磁阀104，所述进水管13、排液管15和沼液池16分别设置水 质分析仪206、207、208，所述沼气发酵池6、脱硫装置设置8、贮气罐10、进气管7和出气管 9分别设置有综合气体监测仪201、203、205、202、204，其中综合气体监测仪201、203、205、 202和204都包含压力计、温度计、气体分析监测仪和报警仪，所述水质分析仪206、207、208 和综合气体监测仪201 、203、205、202、204电连接有A/D转换器11和PLC控制器17，该A/D 转换器11和PLC控制器17电连接在安装有沼气管理控制系统软件的工控机18上，该PLC 控制器17电连接进料装置3、进水管电磁阀103、搅拌装置14、加热装置4、脱硫装置8、进气 管电磁阀101、出气管电磁阀102和排液管电磁阀104，工控机18上设置有GPRS通讯模块 19，能接收和发射无线信号的手机12和设置有GPRS通讯模块20的中心计算机21。
能进行远程实时监控的沼气工程系统的工艺，包括如下步骤
1、由工作人员打开工控机18，并打开安装在工控机18内的沼气管理控制系统软 件，工控机18通过PLC控制器17根据沼气管理控制系统软件预设的工作模式控制沼气工 程系统中相应的设备和仪器在预设的时间段工作； 2、各监测仪器将周期采集的信息经A/D转换器11转换成数据信号，并将该数据信 号送给工控机18 ; 3、安装在工控机18内的沼气管理控制系统软件对输入的采样数据信号进行归 纳、分析、处理及贮存，同时判断该采样数据信号是否在环保和安全的范围内，如不在环保 和安全的数据范围内，则由沼气管理控制系统软件生成一个文字信息并通过安装在工控机 18上的GPRS通讯模块19发送出去； 4、设置有GPRS通讯模块20的中心计算机21接收到连接在工控机18上的GPRS 通讯模块19发送的警示信息，将接收的信息贮存；同时管理人员通过携带的手机12接收 到工控机18上的GPRS通讯模块19发送的警示信息，根据信息内容进行判断并采取相应的 措施，如继续观察、赶往现场处理、发送停机信息或者发送改变工作模式信息，并且管理人 员在远程也可通过携带的手机12主动向工控机18发送停机或者改变工作模式等命令的信 息； 5、工控机18上的GPRS通讯模块19接收到管理人员发送的停机信息或者改变工
作模式信息后，将该信息送给工控机18，由工控机18根据命令执行相应的程序。 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的
限制，其它的任何未背离本发明原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的
置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种能进行远程实时监控的沼气工程系统，包括进料装置、进水管、进水管电磁阀、沼气发酵池、设置在沼气发酵池内的搅拌装置、加热装置、连接加热装置与沼气发酵池的加热管、进气管连通与沼气发酵池经的脱硫装置、进气管电磁阀、经出气管与脱硫装置连通的贮气罐、出气管电磁阀、经排液管与沼气发酵池连通的沼液池、排液管电磁阀，其特征在于所述进水管、排液管和沼液池分别设置有水质分析仪，所述沼气发酵池、脱硫装置、贮气罐、进气管和出气管分别设置有压力计、温度计、气体分析监测仪和报警仪，所述水质分析仪、压力计、温度计、气体分析监测仪和报警仪电连接有A/D转换器和PLC控制器，该A/D转换器和PLC控制器电连接在安装有沼气管理控制系统软件的主控制器上，该PLC控制器电连接进料装置、进水管电磁阀、搅拌装置、加热装置、脱硫装置、进气管电磁阀、出气管电磁阀和排液管电磁阀，主控制器上设置有无线通讯模块，能接收和发射无线信号的无线通讯手持装置和/或设置有无线通讯模块的中心计算机。
2. 如权利要求1所述的能进行远程实时监控的沼气工程系统，其特征在于所述无线 通讯模块优选GPRS通讯模块、CDMA通讯模块或3G通讯模块中的任意一种。
3. 如权利要求1所述的能进行远程实时监控的沼气工程系统，其特征在于所述无线 通讯手持装置优选手机。
4. 如权利要求1所述的能进行远程实时监控的沼气工程系统，其特征在于所述主控 制器优选工控机。
5. 根据权利要求1所述的能进行远程实时监控的沼气工程系统的工艺，其特征在于，包括如下步骤(1) 、由工作人员打开工控机，并打开安装在主控制器内的沼气管理控制系统软件，主控制器通过PLC控制器根据沼气管理控制系统软件预设的工作模式控制沼气工程系统中 相应的设备和仪器在预设的时间段工作；(2) 、各监测仪器将周期采集的信息经A/D转换器转换成数据信号，并将该数据信号送 给主控制器；(3) 、安装在主控制器内的沼气管理控制系统软件对输入的采样数据信号进行归纳、分 析、处理及贮存，同时判断该采样数据信号是否在环保和安全的范围内，如不在环保和安全 的数据范围内，则由沼气管理控制系统软件生成一个文字信息并通过安装在主控制器上的 无线通讯模块发送出去；(4) 、管理人员通过携带的无线通讯手持装置接收到主控制器上的无线通讯模块发送 的警示信息，根据信息内容进行判断并采取相应的措施，如继续观察、赶往现场处理、发送 停机信息或者发送改变工作模式信息，并且管理人员也可在远程通过携带的无线通讯手持 装置主动向主控制器发送停机或者改变工作模式等命令信息；(5) 、连接在主控制器上的无线通讯模块接收到管理人员发送的停机信息或者改变工 作模式信息后，将该信息送给主控制器，由主控制器根据命令执行相应的程序。
6. 根据权利要求5所述的能进行远程实时监控的沼气工程系统的工艺，其特征在于， 步骤(4)改为管理人员通过设置有无线通讯模块的中心计算机接收到连接在主控制器上 的无线通讯模块发送的警示信息，将接收的信息贮存并根据信息内容进行判断并采取相应 的措施，如继续观察、赶往现场处理、发送停机信息或者发送改变工作模式信息，并且管理 人员也可在远程通过设置有无线通讯模块的中心计算机主动向主控制器发送停机或者改变工作模式等命令的信息。
7.根据权利要求5所述的能进行远程实时监控的沼气工程系统的工艺，其特征在于， 步骤(4)改为设置有无线通讯模块的中心计算机接收到连接在主控制器上的无线通讯模 块发送的警示信息，将接收的信息贮存；同时管理人员通过携带的无线通讯手持装置接收 到连接在主控制器上的无线通讯模块发送的警示信息，根据信息内容进行判断并采取相应 的措施，如继续观察、赶往现场处理、发送停机信息或者发送改变工作模式信息，并且管理 人员也可在远程通过携带的无线通讯手持装置主动向主控制器发送停机或者改变工作模 式等命令的信息。
全文摘要
本发明公开了一种能进行远程实时监控的沼气工程系统，在进水管、排液管和沼液池分别设置水质分析仪，在沼气发酵池、脱硫装置设置、贮气罐、进气管和出气管分别设置有综合气体监测仪，所述设置水质分析仪和综合气体监测仪电连接有A/D转换器和PLC控制器，该A/D转换器和PLC控制器电连接在安装有沼气管理控制系统软件的主控制器上，主控制器上设置有无线通讯模块，能接收和发射无线信号的无线通讯手持装置和/或设置有无线通讯模块的中心计算机，本发明还公开了能进行远程实时监控的沼气工程系统的工艺，本发明具有能对整个沼气工程合理的调控从而达到安全和节能环保的良好效果的优点。
文档编号C12M1/36GK101781621SQ20091018956
公开日2010年7月21日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者曾繁球, 耿丽芳, 袁淑红, 金田 申请人:宇星科技发展(深圳)有限公司