一种基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统的制作方法

本发明涉及BIM技术领域，特别涉及一种基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统。

背景技术：

建筑信息模型(Building Information Modeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化，协调性，模拟性，优化性和可出图性五大特点。

建筑信息模型涵盖了几何学、空间关系、地理信息系统、各种建筑组件的性质及数量(例如供应商的详细信息)。建筑信息模型可以用来展示整个建筑生命周期，包括了兴建过程及营运过程。提取建筑内材料的信息十分方便。建筑内各个部分、各个系统都可以呈现出来。

通过BIM技术来对沼气再生利用系统进行虚拟运行，能够不仅提高工程进展，还能提高系统的可靠性。但是在对沼气再生利用系统进行模拟的过程中，发现，在对发酵间的肥料进行回收利用的时候，都是简单的通过重力的方式，使得肥料慢慢进入到储料间，这样虽然能够实现储料，但是效率低下，降低了系统的实用性；不仅如此，在系统运行的过程中，需要内部的工作电源电路输出稳定的工作电压，但是由于这些工作电源电路大多都是采用了常规的稳压三极管，这样就会缺少反馈采集的功能，使得输出电压发生波动的时候，无法进行很好的采集反馈，给系统的运行稳定性带来了一定的影响，降低了系统的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统，包括BIM运维控制器和沼气再生机构，所述BIM运维控制器与沼气再生机构电连接；

其中，通过BIM运维控制器，能够对沼气再生利用系统进行模拟，从而能够提高了沼气再生利用系统工程建设的周期和降低生产成本。

所述沼气再生机构包括进料机构、主体、出料机构和出气机构，所述主体的内部从下到上依次为发酵间、储气间和净化间，所述进料机构与发酵间连通，所述出料机构与发酵间连通，所述净化间与出气机构连通，所述发酵间的一侧还设有水压间，所述水压间与发酵间连通；

所述出气机构包括输气管，所述输气管与净化间连通；

其中，该沼气再生利用系统为水压式沼气池，其工作原理是：主体的上部为完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使主体内的一部分料液进到与发酵间相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回主体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

所述出料机构包括输料机构、出料管道和储料间，所述出料管道通过输料机构与发酵间连通，所述储料间与出料管道连通；

所述输料机构包括驱动组件和两个输料组件，所述驱动组件与输料组件传动连接，所述驱动组件包括驱动电机和水平设置的驱动轴，所述驱动电机与驱动轴传动连接，所述驱动轴上设有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和第二螺纹关于驱动轴的竖向中心轴线对称，所述第一螺纹和第二螺纹分别传动连接有输料组件；

所述输料组件包括传动齿轮、传动轮和若干输料桨叶，所述传动齿轮位于驱动轴的上方，所述第一螺纹和第二螺纹均与传动齿轮匹配，所述传动齿轮与传动轮传动连接，所述输料桨叶周向均匀设置在传动轮的外周，所述出料管道与发酵间的连接处位于两个传动齿轮的中间；

其中，为了能够将发酵间内部产生的肥料持续稳定的输出到储料间，此时，驱动电机控制驱动轴转动，由于驱动轴上设有第一螺纹和第二螺纹，而且，第一螺纹和第二螺纹关于驱动轴的竖向中心轴线对称，则分别位于第一螺纹和第二螺纹上方的传动齿轮就会发生转动，同时转动方向均为朝向出料管道与发酵间的连接处，使得输料桨叶能够顺利将肥料输送到出料管道的内部，再经过输料桨叶不断作用，使得肥料最终进入到储料间，从而提高了系统的实用性。

所述本体上还设有中控机构，所述中控机构包括面板和设置在面板内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的阀门控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、压力检测模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC，所述驱动电机与电机控制模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、可调电阻、第一二极管、第二二极管、三极管、电容和电感，所述集成电路的型号为uA723，所述集成电路的第六端通过第一电阻和第二电阻组成的串联电路接地，所述集成电路的第六端通过第三电阻和第四电阻组成的串联电路分别与电容和第五电阻连接，所述集成电路的第四端分别与第三电阻和第四电阻连接，所述集成电路的第五端分别与第一电阻和第二电阻连接，所述集成电路的第五端通过可调电阻与三极管的集电极连接，所述可调电阻的可调端与集成电路的第五端连接，所述集成电路的第七端接地，所述集成电路的第三端通过第一二极管接地，所述第一二极管的阳极接地，所述集成电路的第三端通过第七电阻分别与集成电路的第二端和集成电路的第十端连接，所述集成电路的第十一端通过第六电阻外接28V直流电压电源，所述集成电路的第十一端与三极管的基极连接，所述三极管的发射极外接28V直流电压电源，所述集成电路的第十二端外接28V直流电压电源，所述三极管的集电极通过第二二极管接地，所述第二二极管的阳极接地，所述三极管的集电极通过电感、电容和第五电阻组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块，用来控制系统内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了系统运行的智能化；阀门控制模块，用来进行阀门控制的模块，在这里，通过对电磁阀进行控制，实现了对主体内部的压力进行可靠控制，提高了系统的安全性；电机控制模块，用来控制电机的模块，在这里，通过对驱动电机进行控制，从而能够控制两个传动齿轮发生转动，实现了输料桨叶对发酵间底部的肥料进行持续的收集，提高了系统的实用性；无线通讯模块，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对系统的远程监控；压力检测模块，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器的检测数据进行实时采集，从而提高了系统的安全性；显示控制模块，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面显示系统的相关工作信息，提高了系统工作的可靠性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对系统的操控信息进行采集，从而提高了系统的可操作性，实现了工作人员对产品进行选择性的检测，进一步提高了系统的实用性；状态指示模块，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对系统的工作状态进行实时指示，从而提高了系统的可靠性。

在工作电源电路中，集成电路的第四端通过对第三电阻和第四电阻两者之间的电位进行检测，从而能够实现对输出电压的检测，同时，集成电路的第五端通过对第一电阻和第二电阻之间的电位进行检测，从而实现了对输入电压的实时采集检测，然后再通过控制三极管的通断，实现了对输出电压的稳定调节，提高了系统运行的稳定性。

具体的，所述面板上还设有显示界面、控制按键和状态指示灯，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

其中，显示界面，用来对系统的工作信息进行实时显示，从而提高了系统的实用性；控制按键，用来实现用户或者工作人员对系统进行实时操控，从而提高了系统的可操作性；状态指示灯，用来对系统的工作状态实时显示，从而提高了系统的可靠性。

具体的，为了提高系统的续航能力，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

具体的，工作人员将废料通过进料管倒入到进料管道的内部，通过重力的作用，则废料进行进入到发酵间的内部实现发酵，所述进料机构包括进料管和进料管道，所述进料管通过进料管道与发酵间连通，所述进料管位于发酵间的上方，所述进料管道倾斜设置。

具体的，为了防止主体的内部压力过大，通过泄压管道能够进行有效地泄压，提高了系统的安全性，所述净化间还连通有泄压管道，所述泄压管道上设有电磁阀，所述电磁阀与阀门控制模块电连接。

具体的，为了将生成的沼气中的杂质进行过滤，提高了采集的沼气的纯净程度，所述净化间中设有净化机构，所述净化机构包括粗效过滤网和活性炭过滤网。

具体的，为了对主体内部的各种的压力进行实时监控，提高了系统的安全性，所述主体的内部设有压力传感器，所述压力传感器与压力检测模块电连接。

具体的，为了提高系统的远程通讯能力，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

具体的，所述第一二极管的型号为2CW51。

具体的，所述第二二极管的型号为2ANJ。

本发明的有益效果是，该基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统中，通过驱动组件来控制两个输料组件将发酵间的肥料收集到储料间，提高了系统的实用性，不仅如此，在工作电源电路中，集成电路通过对输入电压和输出电压进行实时采集，再控制三极管的通断，实现了电源电压的稳定输出，提高了系统运行的稳定性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统的结构示意图；

图2是本发明的基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统的输料机构的结构示意图；

图3是本发明的基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统的中控机构的结构示意图；

图4是本发明的基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统的系统原理图；

图5是本发明的基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.进料管，2.进料管道，3.发酵间，4.储气间，5.中控机构，6.净化机构，7.净化间，8.输气管，9.泄压管道，10.水压间，11.出料管道，12.储料间，13.输料机构，14.驱动轴，15.第一螺纹，16.第二螺纹，17.传动齿轮，18.传动轮，19.输料桨叶，20.面板，21.显示界面，22.控制按键，23.状态指示灯，24.中央控制模块，25.阀门控制模块，26.电机控制模块，27.无线通讯模块，28.压力检测模块，29.显示控制模块，30.按键控制模块，31.状态指示模块，32.工作电源模块，33.蓄电池，34.压力传感器，35.电磁阀，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，RP1.可调电阻，VD1.第一二极管，VD2.第二二极管，C1.电容，L1.电感。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图5所示，一种基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统，包括BIM运维控制器和沼气再生机构，所述BIM运维控制器与沼气再生机构电连接；

其中，通过BIM运维控制器，能够对沼气再生利用系统进行模拟，从而能够提高了沼气再生利用系统工程建设的周期和降低生产成本。

所述沼气再生机构包括进料机构、主体、出料机构和出气机构，所述主体的内部从下到上依次为发酵间3、储气间4和净化间7，所述进料机构与发酵间3连通，所述出料机构与发酵间3连通，所述净化间7与出气机构连通，所述发酵间3的一侧还设有水压间10，所述水压间10与发酵间3连通；

所述出气机构包括输气管8，所述输气管8与净化间7连通；

其中，该沼气再生利用系统为水压式沼气池，其工作原理是：主体的上部为完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使主体内的一部分料液进到与发酵间3相通的水压间10内，使得水压间10内的液面升高。这样一来，水压间10的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间10的料液又返回主体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

所述出料机构包括输料机构13、出料管道11和储料间12，所述出料管道11通过输料机构13与发酵间3连通，所述储料间12与出料管道11连通；

所述输料机构13包括驱动组件和两个输料组件，所述驱动组件与输料组件传动连接，所述驱动组件包括驱动电机13和水平设置的驱动轴14，所述驱动电机13与驱动轴14传动连接，所述驱动轴14上设有第一螺纹15和第二螺纹16，所述第一螺纹15和第二螺纹16关于驱动轴14的竖向中心轴线对称，所述第一螺纹15和第二螺纹16分别传动连接有输料组件；

所述输料组件包括传动齿轮17、传动轮18和若干输料桨叶19，所述传动齿轮17位于驱动轴14的上方，所述第一螺纹15和第二螺纹16均与传动齿轮17匹配，所述传动齿轮17与传动轮18传动连接，所述输料桨叶19周向均匀设置在传动轮18的外周，所述出料管道11与发酵间3的连接处位于两个传动齿轮17的中间；

其中，为了能够将发酵间3内部产生的肥料持续稳定的输出到储料间12，此时，驱动电机13控制驱动轴14转动，由于驱动轴14上设有第一螺纹15和第二螺纹16，而且，第一螺纹15和第二螺纹16关于驱动轴14的竖向中心轴线对称，则分别位于第一螺纹15和第二螺纹16上方的传动齿轮17就会发生转动，同时转动方向均为朝向出料管道11与发酵间3的连接处，使得输料桨叶19能够顺利将肥料输送到出料管道11的内部，再经过输料桨叶19不断作用，使得肥料最终进入到储料间12，从而提高了系统的实用性。

所述本体上还设有中控机构5，所述中控机构5包括面板20和设置在面板20内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块24、与中央控制模块24连接的阀门控制模块25、电机控制模块26、无线通讯模块27、压力检测模块28、显示控制模块29、按键控制模块30、状态指示模块31和工作电源模块32，所述中央控制模块24为PLC，所述驱动电机13与电机控制模块26电连接；

所述工作电源模块32包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、可调电阻RP1、第一二极管VD1、第二二极管VD2、三极管VT1、电容C1和电感L1，所述集成电路U1的型号为uA723，所述集成电路U1的第六端通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路接地，所述集成电路U1的第六端通过第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路分别与电容C1和第五电阻R5连接，所述集成电路U1的第四端分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，所述集成电路U1的第五端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述集成电路U1的第五端通过可调电阻RP1与三极管VT1的集电极连接，所述可调电阻RP1的可调端与集成电路U1的第五端连接，所述集成电路U1的第七端接地，所述集成电路U1的第三端通过第一二极管VD1接地，所述第一二极管VD1的阳极接地，所述集成电路U1的第三端通过第七电阻R7分别与集成电路U1的第二端和集成电路U1的第十端连接，所述集成电路U1的第十一端通过第六电阻R6外接28V直流电压电源，所述集成电路U1的第十一端与三极管VT1的基极连接，所述三极管VT1的发射极外接28V直流电压电源，所述集成电路U1的第十二端外接28V直流电压电源，所述三极管VT1的集电极通过第二二极管VD2接地，所述第二二极管VD2的阳极接地，所述三极管VT1的集电极通过电感L1、电容C1和第五电阻R5组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块24，用来控制系统内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块24不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了系统运行的智能化；阀门控制模块25，用来进行阀门控制的模块，在这里，通过对电磁阀35进行控制，实现了对主体内部的压力进行可靠控制，提高了系统的安全性；电机控制模块26，用来控制电机的模块，在这里，通过对驱动电机13进行控制，从而能够控制两个传动齿轮17发生转动，实现了输料桨叶19对发酵间3底部的肥料进行持续的收集，提高了系统的实用性；无线通讯模块27，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对系统的远程监控；压力检测模块28，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器34的检测数据进行实时采集，从而提高了系统的安全性；显示控制模块29，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面21显示系统的相关工作信息，提高了系统工作的可靠性；按键控制模块30，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对系统的操控信息进行采集，从而提高了系统的可操作性，实现了工作人员对产品进行选择性的检测，进一步提高了系统的实用性；状态指示模块31，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对系统的工作状态进行实时指示，从而提高了系统的可靠性。

在工作电源电路中，集成电路U1的第四端通过对第三电阻R3和第四电阻R4两者之间的电位进行检测，从而能够实现对输出电压的检测，同时，集成电路的第五端通过对第一电阻R1和第二电阻R2之间的电位进行检测，从而实现了对输入电压的实时采集检测，然后再通过控制三极管VT1的通断，实现了对输出电压的稳定调节，提高了系统运行的稳定性。

具体的，所述面板20上还设有显示界面21、控制按键22和状态指示灯23，所述显示界面21与显示控制模块29电连接，所述控制按键22与按键控制模块30电连接，所述状态指示灯23与状态指示模块31电连接。

其中，显示界面21，用来对系统的工作信息进行实时显示，从而提高了系统的实用性；控制按键22，用来实现用户或者工作人员对系统进行实时操控，从而提高了系统的可操作性；状态指示灯23，用来对系统的工作状态实时显示，从而提高了系统的可靠性。

具体的，为了提高系统的续航能力，所述面板20的内部还设有蓄电池33，所述蓄电池33与工作电源模块32电连接。

具体的，工作人员将废料通过进料管1倒入到进料管道2的内部，通过重力的作用，则废料进行进入到发酵间3的内部实现发酵，所述进料机构包括进料管1和进料管道2，所述进料管1通过进料管道2与发酵间3连通，所述进料管1位于发酵间3的上方，所述进料管道2倾斜设置。

具体的，为了防止主体的内部压力过大，通过泄压管道9能够进行有效地泄压，提高了系统的安全性，所述净化间7还连通有泄压管道9，所述泄压管道9上设有电磁阀35，所述电磁阀35与阀门控制模块25电连接。

具体的，为了将生成的沼气中的杂质进行过滤，提高了采集的沼气的纯净程度，所述净化间7中设有净化机构6，所述净化机构6包括粗效过滤网和活性炭过滤网。

具体的，为了对主体内部的各种的压力进行实时监控，提高了系统的安全性，所述主体的内部设有压力传感器34，所述压力传感器34与压力检测模块28电连接。

具体的，为了提高系统的远程通讯能力，所述无线通讯模块27包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

具体的，所述第一二极管VD1的型号为2CW51。

具体的，所述第二二极管VD2的型号为2ANJ。

与现有技术相比，该基于BIM技术的安全型沼气再生利用系统中，通过驱动组件来控制两个输料组件将发酵间3的肥料收集到储料间12，提高了系统的实用性，不仅如此，在工作电源电路中，集成电路U1通过对输入电压和输出电压进行实时采集，再控制三极管VT1的通断，实现了电源电压的稳定输出，提高了系统运行的稳定性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。