[发明专利]控制沼气收集设备的系统和方法

权利要求书

1.一种控制系统，其用于控制沼气收集设备，所述沼气收集设备包括收集歧管和多个收集单元，其中每一个收集单元与相应的俘获井连接，并且包括与收集歧管连接的相应的供应管道以及用于调节供应管道本身中的沼气流量的相应的调节阀；控制系统包括多个致动器、控制板、至少一个第一沼气压力监测网络以及沼气化学监测网络，其中每一个致动器都被设计成调节相应的调节阀的开度，控制板包括压力传感器、甲烷传感器、氧气传感器和控制单元，至少一个第一沼气压力监测网络被设计成将压力传感器以流体动力学方式连接至收集单元，并且对于每个收集单元，都包括相应的第一控制阀，并且沼气化学监测网络被设计成将甲烷传感器和氧气传感器以流体动力学方式连接至收集单元，并且对于每个收集单元，都包括相应的第二控制阀；控制单元被构造为控制所述第一控制阀和所述第二控制阀，以针对每个收集单元测量该收集单元中的沼气的第一压力、甲烷浓度和氧气浓度，并且根据对第一压力、甲烷浓度和氧气浓度的测量值的处理来控制相关的致动器。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述第一沼气压力监测网络在相对于相关的供应管道中的沼气的循环方向处于相关的调节阀的上游的收集单元的第一点处连接所述压力传感器，使得第一压力与所述第一点处的沼气有关。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述控制单元被构造为针对每个收集单元，根据参考压力和所述第一压力确定压差，并根据所述第一压力确定收集单元中的沼气流量，并且根据压差、流量以及甲烷浓度和氧气浓度来控制相关的致动器。

4.根据权利要求3所述的控制系统，其中，所述第一沼气压力监测网络在相对于相关的供应管道中沼气的循环方向位于相关的调节阀的上游的收集单元的第一点处连接所述压力传感器，使得第一压力与所述第一点处的沼气相关联，并且每个收集单元都包括能够与相应的俘获井连接的入口管道；控制系统包括多个校准凸缘和第二沼气压力监测网络，其中每一个校准凸缘都能够安装在相应的收集单元的入口管道中，使得相关的第一点在校准凸缘的上游，并且第二沼气压力监测网络被设计成在相关的校准凸缘的下游的相应的第二点处将压力传感器以流体动力学方式连接至入口管道，并且对于每个收集单元，都包括相应的第三控制阀；所述控制单元被构造为控制第三控制阀，以便针对每个收集单元测量作为相关第二点处的沼气的压力的所述参考压力，并且根据压差和相关的校准凸缘的内径确定所述流量。

5.根据权利要求3所述的控制系统，其包括沼气总压力监测管道，所述沼气总压力监测管道被设计成将压力传感器以流体动力学方式连接至收集歧管，并且设置有由所述控制单元控制的第四控制阀，以便允许测量作为收集歧管中沼气的压力的参考压力；控制单元被构造为根据相关的第一压力和相关的调节阀的百分比开度来确定每个收集单元的所述流量。

6.一种沼气收集设备，其包括收集歧管、多个收集单元以及根据权利要求1所述的控制系统，其中每一个收集单元都能够与相应的俘获井连接，并且包括与收集歧管连接的相应的供应管道以及用于调节供应管道本身中的沼气流量的相应的调节阀。

7.一种用于控制沼气收集设备的方法，所述沼气收集设备包括收集歧管和多个收集单元，其中每一个收集单元都与相应的俘获井连接，并且包括与收集歧管连接的相应的供应管道以及用于调节供应管道本身中的沼气流量的相应的调节阀；所述方法包括：

-借助于由所有收集单元共享的一组传感器来执行收集单元中的沼气的参数的第一周期性测量循环，第一周期性测量循环被划分成多个时间间隔，在其中每一个时间间隔中测量相应的收集单元的参数；

-借助于所述的一组传感器的子集来执行收集单元的沼气的参数的子集的第二周期性测量循环，第二周期性测量循环与第一周期性测量循环同时发生并且具有比第一周期性测量循环更小的周期性；

-在每个时间间隔中，根据对时间间隔中获得的参数的测量值的处理来调节相关的收集单元的调节阀的开度；以及

-根据对第二周期性测量循环中获得的参数的子集的相关的测量值的处理来检测收集单元中的可能故障。