[发明专利]一种厌氧消化自动监测与智能控制系统及装置

说明书

本发明公开一种厌氧消化自动监测与智能控制系统及装置，包括控制模块、数据采集模块、数据存储模块和数据分析模块，控制模块用于控制装置运行，数据采集模块用于获取原液和稀释液的检测数据，数据存储模块用于存储数据采集模块获取的检测数据，数据分析模块用于对获取的数据进行综合分析；本发明系统实现了厌氧消化自动监测与智能控制技术装备的工程化应用，在线监测数据误差低，为沼气工程的稳定高效运行提供保障，同时本发明采用多线程处理的单片机实现多种机构自动化控制，自动化程度高，能快速嵌入已建好的沼气工程，提升系统性能，适用性强，通过多参数同时分析、判断，根据计算结果出现不同的报警信号，实现梯度预警。

技术领域

本发明涉及沼气发酵检测技术领域，尤其涉及一种厌氧消化自动监测与智能控制系统及装置。

背景技术

随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，能源需求压力巨大，开发利用可再生能源也是我国推动能源转型的重要措施；

沼气主要是利用畜禽粪便、农业秸秆和工业有机废水等进行厌氧发酵或者利用城市生活垃圾填埋得到的一种可再生能源，是生物质能利用的一个重要途径，厌氧发酵是一种成熟的能源化技术，将有机物转化成沼气后，便于输送和储存，热值高，燃烧污染小，用途广泛，利用沼气厌氧发酵技术处理大批量废弃物仍是我国可再生能源利用和环境保护的切实有效的措施；

目前的在线监测的指标不完善，除了温度、压力、pH、气体成分等基础指标外，其他一些关键指标，尤其是乙酸、丙酸等中间代谢产物指标，以及化学需氧量、碱度等仍然需要人工取样检测，无法实时记录和统计，时效性差；同时影响厌氧发酵的因素众多，发酵抑制机理研究不够深入，还没有一种公认的厌氧消化系统失稳预判标准，因此无法实现有效预警，因此，本发明提出一种厌氧消化自动监测与智能控制系统及装置以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种厌氧消化自动监测与智能控制系统及装置，该厌氧消化自动监测与智能控制系统及装置通过数据采集模块和数据分析模块实时获取在线监测数据，对数据进行分析、处理，实现梯度预警和调控，实现了厌氧消化自动监测与智能控制技术装备的工程化应用，在线监测数据误差低，为沼气工程的稳定高效运行提供保障，同时本发明采用多线程处理的单片机实现多种机构自动化控制，自动化程度高，能快速嵌入已建好的沼气工程，提升系统性能，适用性强，通过多参数同时分析、判断，根据计算结果出现不同的报警信号，实现梯度预警。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种厌氧消化自动监测与智能控制系统，包括控制模块、数据采集模块、数据存储模块和数据分析模块，所述控制模块用于控制装置运行，所述数据采集模块用于获取原液和稀释液的检测数据，所述数据采集模块包含液面传感器、挥发酸电极、温度传感器、液位传感器、氨氮传感器、 pH传感器、氧化还原电位传感器、导电率传感器、化学需氧量传感器和原液面传感器，所述数据采集模块是基于无线DTU实现数据信息的传输，所述数据存储模块用于存储数据采集模块获取的检测数据，所述数据分析模块用于对获取的数据进行综合分析，所述数据存储模块和数据分析模块是基于MySQL数据库和阿里云服务器上成熟的业务分析模块实现数据的存储和分析，所述数据分析模块包含人机互交子模块、传感器失准预测与在线校准子模块、检索与控制算法子模块，所述预警模块基于设置的单参数预警及失稳阈值、多参数预警及失稳阈值进行多参数融合分析和梯度预警。

进一步改进在于：所述控制模块采用具有多线程处理功能的单片机控制装置运行，所述控制模块还包含参数设置子模块，用于输入设置各种场景运行的参数，所述数据分析模块还包含数据植入子模块，所述数据植入子模块用于接收外部植入的数据并进行融合分析。

进一步改进在于：所述人机互交子模块用于用户登录、权限管理、传感器配置及参数配置、预警条件配置和报警配置；所述传感器失准预测与在线校准子模块用于传感器失准预测和传感器在线自动校准；所述检索与控制算法子模块用于用户检索数据信息及在线编辑设备控制程序。