阅读说明：本技术 一种沼气利用监管设备模组和系统 (Biogas utilization supervision equipment module and system ) 是由 秦英林 张金磊 吴天龙 张凯 杨恒瑞 苏党林 胡小山 朱建华 周文杰 李慧强 于 2020-11-04 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种沼气利用监管设备模组,包括控制器,分别与控制器相连的流量计、无线传输设备、第一压力检测器；流量计用于测量沼气输送管道输送至沼气利用设备中沼气的流量,并发送流量至控制器；第一压力检测器用于测量沼气输送管道的第一压力,并发送第一压力至控制器；控制器用于发送流量和第一压力至无线传输设备,以便无线传输设备转发流量和第一压力至管理平台和预设终端。本申请中流量计测量流入沼气利用设备的沼气的流量,控制器将流量发送至无线传输设备,无线传输设备将流量转发到管理平台和预设终端,无需人工到现场读取流量计的数据,实现实时传输,降低人力成本。本申请还提供一种具有上述优点的沼气利用监管系统。(The application discloses a biogas utilization monitoring equipment module, which comprises a controller, a flowmeter, wireless transmission equipment and a first pressure detector, wherein the flowmeter, the wireless transmission equipment and the first pressure detector are respectively connected with the controller; the flow meter is used for measuring the flow of the biogas conveyed to the biogas utilization equipment by the biogas conveying pipeline and sending the flow to the controller; the first pressure detector is used for measuring first pressure of the biogas conveying pipeline and sending the first pressure to the controller; the controller is used for sending the flow and the first pressure to the wireless transmission equipment, so that the wireless transmission equipment forwards the flow and the first pressure to the management platform and the preset terminal. The flowmeter measures the flow of the marsh gas flowing into the marsh gas utilization equipment, the controller sends the flow to the wireless transmission equipment, the wireless transmission equipment forwards the flow to the management platform and presets the terminal, the data of the flowmeter are not required to be read on site manually, real-time transmission is achieved, and labor cost is reduced. The application also provides a biogas utilization monitoring system with the advantages.)

一种沼气利用监管设备模组和系统

技术领域

本申请涉及自动化技术领域，特别是涉及一种沼气利用监管设备模组和系统。

背景技术

沼气是有机物质在隔绝空气条件下，并在适宜的温度、PH值下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧的气体。

一些大型的牲畜养殖基地可对养殖产生的粪水污染物进行处理产生沼气，既可以避免粪水污染物对环境的污染，又可以产生可利用的沼气。养殖基底的规模越大，粪水的处理量越多，产生的可利用沼气越多。

管理平台需要获取处理的粪水量、产生的沼气量以及沼气利用量等数据，并对这些数据进行分析处理。沼气在利用时，在输送管道上安装流量计监控沼气的利用量，目前，需要安排特定的工作人员到现场读取流量计的数据，并上报给管理平台，造成数据上传不及时，并且需要大量的工作人员，增加人力成本。

因此，如何解决上述技术问题应是本领域技术人员重点关注的。

发明内容

本申请的目的是提供一种沼气利用监管系统，以提升沼气利用量的传输效率，降低人力成本。

为解决上述技术问题，本申请提供一种沼气利用监管设备模组，包括：

控制器，分别与所述控制器相连的流量计、无线传输设备、第一压力检测器；

所述流量计用于测量沼气输送管道输送至沼气利用设备中沼气的流量，并发送所述流量至所述控制器；所述第一压力检测器用于测量所述沼气输送管道的第一压力，并发送所述第一压力至所述控制器；所述控制器用于发送所述流量和所述第一压力至所述无线传输设备，以便所述无线传输设备转发所述流量和所述第一压力至管理平台和预设终端。

可选的，还包括：

设置在所述沼气输送管道上的沼气检测仪，用于检测所述沼气输送管道是否发生沼气泄露。

可选的，还包括：

无人机；

搭载在所述无人机上的激光遥测仪，用于测量黑膜沼气池和沼液储存池的覆膜的高度和沼气浓度，并发送所述高度和所述沼气浓度至显示设备，以便工作人员判断所述黑膜沼气池和所述沼液储存池是否发生沼气泄露。

可选的，还包括：

与所述控制器相连的高度测量仪，用于测量沼液存储池的气包高度；

与所述控制器相连的点火器，用于当所述气包高度超过预设高度阈值时，点燃火炬；

相应的，所述控制器还用于发送所述气包高度至所述无线传输设备。

可选的，还包括：

阻火器，用于防止所述点火器回火。

可选的，还包括：

与所述控制器相连的温度检测器，用于检测所述火炬的温度；

相应的，所述点火器还用于当所述温度小于预设温度阈值时，点燃所述火炬；所述控制器还用于发送所述温度至所述无线传输设备。

可选的，还包括：

与所述控制器相连的第二压力检测器，用于测量厌氧池的第二压力；

相应的，所述点火器还用于当所述第二压力超过第二预设压力阈值时，点燃所述火炬；所述控制器还用于发送所述第二压力至所述无线传输设备。

可选的，还包括：

与所述控制器相连的报警器，用于当所述第一压力超过第一预设压力阈值时，发出报警信息。

可选的，还包括：

与所述控制器相连的第三压力检测器，用于测量沼气输送总管道的第三压力；

相应的，所述控制器还用于发送所述第三压力至所述无线传输设备。

可选的，所述无线传输设备为下述任一种：

无线数传电台、蓝牙模块设备、Wi-Fi模块设备、4G模块设备。

本申请还提供一种沼气利用监管系统，包括上述任一种所述的沼气利用监管设备模组，管理平台和预设终端。

本申请所提供的一种沼气利用监管设备模组，包括控制器，分别与所述控制器相连的流量计、无线传输设备、第一压力检测器；所述流量计用于测量沼气输送管道输送至沼气利用设备中沼气的流量，并发送所述流量至所述控制器；所述第一压力检测器用于测量所述沼气输送管道的第一压力，并发送所述第一压力至所述控制器；所述控制器用于发送所述流量和所述第一压力至所述无线传输设备，以便所述无线传输设备转发所述流量和所述第一压力至管理平台和预设终端。

可见，本申请沼气利用监管设备模组中设置有流量计、无线传输设备和控制器，流量计测量流入沼气利用设备的沼气的流量，控制器将流量发送至无线传输设备，无线传输设备进而将流量转发到管理平台和预设终端，无需人工到现场读取流量计的数据，流量可以实现实时传输，增加流量传输的效率，并且降低人力成本，同时，本申请还可以测量沼气输送管道的第一压力，对第一压力进行实时传输，使工作人员及时了解沼气输送管道中的第一压力。

此外，本申请还提供一种具有上述优点的沼气利用监管系统。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种沼气利用监管设备模组的结构框图；

图2为本申请实施例所提供的另一种沼气利用监管设备模组的结构框图；

图3为本申请实施例所提供的沼气传输线路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，目前，需要安排特定的工作人员到现场读取输送管道上的流量计的数据，并上报给管理平台，造成数据上传不及时，并且需要大量的工作人员，增加人力成本。

有鉴于此，本申请提供了一种沼气利用监管设备模组，请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种沼气利用监管设备模组的结构框图，包括：

控制器1，分别与所述控制器1相连的流量计2、无线传输设备3、第一压力检测器4；

所述流量计2用于测量沼气输送管道输送至沼气利用设备中沼气的流量，并发送所述流量至所述控制器1；所述第一压力检测器4用于测量所述沼气输送管道的第一压力，并发送所述第一压力至所述控制器1；所述控制器1用于发送所述流量和所述第一压力至所述无线传输设备3，以便所述无线传输设备3转发所述流量和所述第一压力至管理平台6和预设终端5。

需要说明的是，本申请中无线传输设备3包括但不限于无线数传电台、蓝牙模块设备、Wi-Fi模块设备、4G模块设备中的任一种，起到无线传输作用即可。

需要指出的是，本申请中预设终端5包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表等等。

沼气利用设备可以为锅炉，控制器1可以为可编程逻辑控制器1(ProgrammableLogic Controller，简称PLC)，流量计2可以为热质式气体流量计2。

本申请沼气利用监管设备模组中设置有流量计2、无线传输设备3和控制器1，流量计2测量流入沼气利用设备的沼气的流量，控制器1将流量发送至无线传输设备3，无线传输设备3进而将流量转发到管理平台6和预设终端5，无需人工到现场读取流量计2的数据，流量可以实现实时传输，增加流量传输的效率，并且降低人力成本，同时，本申请还可以测量沼气输送管道的第一压力，对第一压力进行实时传输，使工作人员及时了解沼气输送管道中的第一压力。

优选地，沼气利用监管设备模组还包括与所述控制器1相连的报警器，用于当所述第一压力超过第一预设压力阈值时，发出报警信息。

具体的，当第一压力超过第一预设压力阈值时，控制器1发送报警指令至报警器，使报警器发出报警信息，报警信息包括但不限于声音报警信息和文字报警信息。本申请对第一预设压力阈值不做具体限定，可自行设置。

在上述实施例的基础上，沼气利用监管设备模组还包括：

设置在所述沼气输送管道上的沼气检测仪，用于检测所述沼气输送管道是否发生沼气泄露。当沼气输送管道上发生沼气泄漏时，沼气检测仪可以直接发出提示信息，以便工作人员及时发现由沼气泄漏发生，或者沼气检测仪发送沼气泄露信息给控制器1，控制器1转发泄露信息至无线传输设备3，以使无线传输设备3发送泄露信息至管理平台6，管理平台6通知相关的工作员。

沼气检测仪主要安装在沼气输送管道的管道焊接处、法兰连接处、阀门连接处等容易泄露的地方，无需人工进行检测，降低人力成本。

沼气检测仪还可以设置在沼气利用设备的车间，对车间是否发生沼气泄漏进行监测。

优选地，沼气利用监管设备模组还包括：

无人机；

搭载在所述无人机上的激光遥测仪，用于测量黑膜沼气池和沼液储存池的覆膜的高度和沼气浓度，并发送所述高度和所述沼气浓度至显示设备，以便工作人员判断所述黑膜沼气池和所述沼液储存池是否发生沼气泄露。

具体的，覆膜的高度和沼气浓度发送至无人机控制显示屏，工作人员可通过显示屏确定是否有泄露点。

黑膜沼气池、沼液储存池占地面积大，黑膜沼气池占地一般在200m²左右、沼液储存池占地一般在1200m²左右，依靠人工巡检的话效率低，并且不能对所有覆膜区域进行巡检，采用无人机和激光遥测仪对黑膜沼气池和沼液储存池进行巡检，提升巡检效率，同时可以实现对黑膜沼气池和沼液储存池进行全面检测，及时发现泄漏点。

请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种监管设备模组的结构框图。

在上述实施例的基础上，监管设备模组还包括：

与所述控制器1相连的高度测量仪7，用于测量沼液存储池的气包高度；

与所述控制器1相连的点火器8，用于当所述气包高度超过预设高度阈值时，点燃火炬9；

相应的，所述控制器1还用于发送所述气包高度至所述无线传输设备3。

具体的，高度测量仪7将气包高度发送至控制器1，当气包高度超过预设高度阈值时，控制器1发送点火指令至点火器8，使点火器8点燃火炬9；无线传输设备3将气包高度发送至管理平台6和预设终端5。

当包高度超过预设高度阈值时，表明沼液存储池中的沼气过多，容易发生危险，此时点燃火炬9，将沼气燃烧掉，避免发生危险。

进一步地，当火炬9发生故障时，火炬9发送故障信息至控制器1，控制器1发送火炬9故障报警指令至报警器12、管理平台6和预设终端5。

优选地，还包括：

阻火器，用于防止所述点火器8回火，避免引发燃烧事故。

进一步地，当阻火器发生故障时，阻火器发送故障信息至控制器1，控制器1发送阻火器故障报警指令至报警器12、管理平台6和预设终端5。

更进一步地，在本申请的一个实施例中，沼气利用监管设备模组还包括：

与所述控制器1相连的温度检测器10，用于检测所述火炬9的温度；

相应的，所述点火器8还用于当所述温度小于预设温度阈值时，点燃所述火炬9；所述控制器1还用于发送所述温度至所述无线传输设备3。

具体的，温度检测器10发送温度至控制器1，当温度小于预设温度阈值时，控制器1发送点火指令至点火器8，使点火器8点燃火炬9；无线传输设备3将温度发送至管理平台6和预设终端5。

本申请对预设温度阈值不做具体限定，可自行设置。

优选地，沼气利用监管设备模组还包括：

与所述控制器1相连的第二压力检测器11，用于测量厌氧池的第二压力；

相应的，所述点火器8还用于当所述第二压力超过第二预设压力阈值时，点燃所述火炬9；所述控制器1还用于发送所述第二压力至所述无线传输设备3。

具体的，第二压力检测器11发送第二压力至控制器1，当第二压力超过第二预设压力阈值时，控制器1发送点火指令至点火器8，使点火器8点燃火炬9；无线传输设备3将第二压力发送至管理平台6和预设终端5。

进一步地，当第二压力小于第三预设压力阈值时，控制火炬9熄灭。

本申请中对第二预设压力阈值和第三预设压力阈值不做具体限定，视情况而定，其中，第二预设压力阈值大于第三预设压力阈值。第二压力超过第二预设压力阈值时，表明厌氧池中产生的沼气过多，易发生危险，燃烧掉一些沼气以降低危险系数，当第二压力小于第三预设压力阈值时，表明厌氧池中的沼气的量是安全的，熄灭火炬9。

养殖基地的厌氧池形成厌氧环境，粪水中的有机物在厌氧池中分解产生大量沼气，储存在顶膜下，但由于储气压力较小，不能满足沼气利用设备利用，先由沼气输送总管道输送至罗茨风机，经过罗茨风机输送至沼气输送管道中。沼气输送总管道中需要保持压力恒定，因此，沼气利用监管设备模组还包括：

与所述控制器1相连的第三压力检测器，用于测量沼气输送总管道的第三压力；

相应的，所述控制器1还用于发送所述第三压力至所述无线传输设备3。

具体的，第三压力检测器发送第三压力至控制器1，无线传输设备3转发第三压力至管理平台6和预设终端5。本申请中对第二压力不做具体限定，视情况而定。

沼气传输的示意图请参见图3所示，厌氧池13产生的沼气温度较高，在沼气的实际传输至沼气利用设备18过程中，沼气的温度会下降，产生冷凝水，在沼气输送管道20上每隔200米需设置一个排水井17。另外，沼气中含有杂质、水蒸气及硫化氢等，对金属的沼气输送管道20、沼气输送总管道19、电机等有腐蚀性，需要在厌氧池13与罗茨风机16之间设置脱水罐14(包括挡板型脱水罐和滤芯脱水罐)进行脱水，设置脱硫罐15进行脱硫处理，脱硫罐15数量可以为四个。

本申请还提供一种沼气利用监管系统，包括上述实施例所述的沼气利用监管设备模组，管理平台和预设终端。

预设终端包括但不限于智能手机、平板电脑、智能手表等等。

优选地，预设终端还可以发送控制指令(例如打开/关闭管道阀门指令、打开/关闭点火器阀门指令、打开/关闭罗茨风机指令等)至无线传输设备，以便无线传输设备转发控制指令至控制器，进而使控制器根据控制指令进行相应的控制，方便工作人员操作设备的运转。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本申请所提供的沼气利用监管设备模组和系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。