一种农用沼气池智能管理装置的制作方法

文档序号:15523839发布日期:2018-09-25 20:16阅读:224来源:国知局

本实用新型涉及一种农用沼气池技术领域,尤其是一种农用沼气池智能管理装置。



背景技术:

在我国农村地区,由于大力实施以沼气为主的农村能源建设,使得农用沼气池的数量正在不断增加。在农用沼气池日常管理中,用户主要以观察压力表的数值和实地测量沼气池内的沼液pH,以及对沼气池的进料、出料时间凭借人工经验完成为主,这种依靠人工管理的方式不仅实效性差,获取数据的精度低,且无法在沼气池异常情况下即时提醒农户,如若沼气泄露,会给用户造成不可估量的损失,并且由于不合理的进料、出料时间降低沼气池的产气能力,影响农户的正常用气,极大限制了沼气池的推广。



技术实现要素:

本实用新型提供一种农用沼气池智能管理装置,该装置可实现沼气池内部沼气浓度、沼液酸碱度、沼液距出料口高度自动检测与显示,具有对进料、出料日期自动记录、触屏点击设置、时钟显示、智能短信提醒用户等功能;该装置结构简单,自动化程度高,便于在沼气池日常管理中普及使用。

为实现上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种农用沼气池智能管理装置,其特征在于:包括微控制器、沼气浓度检测模块、酸碱度检测模块、液晶显示模块、测距模块、GSM模块、存储模块、时钟模块、电源模块一、电源模块二;所述时钟模块分别与微控制器的信号输入端相连;所述液晶显示模块、存储模块分别与微控制器的信号输出端相连;所述沼气浓度检测模块、酸碱度检测模块分别与微控制器的2路ADC模数转换通道的输入端相连;所述GSM模块与微控制器的通信串口端连接;所述测距模块的信号输入端与微控制器的信号输出端相连,测距模块的信号输出端与微控制器的信号输入端相连;所述电源模块一与装置中各用电单元的电源端连接;所述电源模块二与时钟模块备用电源端连接。

本实用新型的有益效果是:该装置可实现沼气池内的沼气浓度、沼液酸碱度、沼液距出料口高度自动检测与实时显示,使农户可以及时有效的获取沼气池环境参数,并通过沼液距出料口的高度值合理控制对沼气池出料、进料时间;同时该装置还可进行触屏点击设置操作,为农户管理沼气池提供了良好的交互界面,并对每一次的出料、进料时间自动记录供用户进行查看分析,当沼气池发生异常时,第一时间以不同的短信内容通知用户,节省用户日常对沼气池的管理时间,提高了沼气池的产气量,该装置工作过程无须人工干预,自动化程度高,具有良好的推广价值。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型的液晶显示主界面图。

图3为本实用新型的液晶显示设置界面图。

附图标记说明:1-微控制器;2-沼气浓度检测模块;3-酸碱度检测模块;4-液晶显示模块;5-测距模块;6-GSM模块;7-存储模块;8-时钟模块;9-电源模块一;10-电源模块二。

具体实施方式

【实施例1】

参见图1是本实用新型的电路原理框图,该结构一种农用沼气池智能管理装置,包括微控制器(1),微控制器(1)信号输入端连接时钟模块(8),微控制器(1)信号输出端分别连接有液晶显示模块(4)、存储模块(7),微控制器(1)的2路ADC模数转换通道输入端分别与沼气浓度检测模块(2)、酸碱度检测模块(3)相连,微控制器(1)的通信串口端连接GSM模块(6),测距模块(5)信号输入端与微控制器(1)信号输出端相连,测距模块(5)信号输出端与微控制器(1)信号输入端相连,电源模块一(9)中的一路5V直流输出端分别与沼气浓度检测模块(2)、酸碱度检测模块(3)、测距模块(5)、GSM模块(6)的电源端连接,另一路3.3V直流输出端分别与时钟模块(8)的主电源端,微控制器(1)、液晶显示模块(4)、存储模块(7)电源端连接,电源模块二(10)与时钟模块(8)的备用电源端连接。

【实施例2】

本实施例中,所述微控制器(1)为面向工业、运算速度快、自带模数转换的单片机STM32F103VE;所述沼气浓度检测模块(2)由对烷类烟雾灵敏度高、抗干扰性强的传感器MQ-2及信号放大电路组成;所述酸碱度检测模块(3)由PH电极探头及信号放大电路组成;所述液晶显示模块(4)由3.2寸TFT带触摸液晶屏及驱动电路组成;所述测距模块(5)为超声波传感器HC-SR04;所述GSM模块(6)为SIM-900A;所述存储模块(7)为ATMEL公司的AT24C02N;所述时钟模块(8)包括实时时钟芯片DS1302及晶振电路;所述电源模块一(9)为接入市电经VC-DC变换双路输出5V和3.3V直流电源;所述电源模块二(10)为3V纽扣电池。

【实施例3】

使用时,首先由用户将装置显示部分安装在厨房或便于观察的地方,将沼气浓度检测模块(2)固定在沼气池内壁,将酸碱度检测模块(3)PH电极探头放入沼液中,为提高测量精度,将测距模块(5)固定在出料口上方,且垂直沼液面,装置通电后,由于沼气池内的pH正常值在6.3~7.8之间,PH值的上下限已经提前写入到微控制器(1)中,无需用户设置,因此用户只需根据实际情况使用液晶显示模块(4)通过屏幕点击进入设置界面设置沼气浓度、沼液面距出料口高度标准值,初始化当前日期,以及输入用于短信提醒的手机号码即可。

【实施例4】

工作时,由沼气浓度检测模块(2)采集沼气池内沼气浓度信息,并将采集信息送往微控制器(1)的一路ADC模数转换通道进行分析处理;由酸碱度检测模块(3)的PH电极探头采集当前沼液酸碱度信息并经其放大电路放大后送往微控制器(1)另一路ADC模数转换通道进行分析处理;微控制器(1)计算测距模块(3)发送超声波投射至沼液面并被反射回来所需的时间,与声速相乘并将所得乘积的一半再与测距模块(5)距出料口的安装高度做差得到当前沼液面距出料口高度值;微控制器(1)控制液晶显示模块(4)实时显示沼气浓度、沼液酸碱度、沼液面距出料口高度、上一次的出料日期,以及当前日期,同时将采集值与用户所设置的标准值进行比对,当采集的沼气浓度、沼液面距出料口高度大于设定标准值时,微控制器(1)发送不同的控制指令,控制GSM模块(6)发送“当前浓度已超标,请打开排气阀”,“当前高度已超标,请及时出料”短信提醒;当采集的沼液酸碱度小于下限值时,微控制器(1)控制GSM模块(6)发送“当前沼液偏酸性,请投放澄清石灰水”短信提醒;当沼液酸碱度大于上限值时,微控制器(1)控制GSM模块(6)发送“当前沼液偏碱性,请取出适量沼液,重新投料启动”;当采集值小于设定标准值或沼液酸碱度值处在正常范围内,微控制器(1)控制GSM模块(6)向用户发送“一切正常,无需管理”;用户对沼气池进行出料、进料后,微控制器(1)将每次出料日期记录到存储模块(7)中,为用户更好的管理沼气池提供了数据分析。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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