發(fā)布時間：2020-11-22 09:45

　　 近幾年,我國面臨能源短缺和環(huán)境污染的嚴重挑戰(zhàn),沼氣作為清潔能源,可以有效的減少化石燃料消耗、改善環(huán)境、緩解能源壓力。國內的秸稈焚燒問題日益突出,大力發(fā)展沼氣還可以降低焚燒秸稈帶來的空氣污染,改善地區(qū)能源消耗結構,提高人民的生存條件和生活質量,而且在一定程度上促進農(nóng)村地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但是沼氣工程在我國應用的過程中也存在一些問題,一方面我國生產(chǎn)沼氣資源豐富,另一方面依據(jù)原料的針對性沼氣生產(chǎn)特性研究和沼氣產(chǎn)量提升的研究還比較缺乏：目前我國利用秸稈混合發(fā)酵原料的大中型沼氣工程偏少,造成秸稈資源的浪費,甚至焚燒污染環(huán)境；現(xiàn)階段沼氣工作服務站的覆蓋地區(qū)相對較少,加之很多用戶對沼氣信息缺乏了解,造成沼氣池維護及使用不夠規(guī)范,導致沼氣工程效率低。 針對沼氣生產(chǎn)過程中的問題,本文以提高產(chǎn)氣量為目的,研究沼氣生產(chǎn)特性,并開發(fā)基于Android平臺的沼氣生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng),為提高沼氣產(chǎn)量提供意見,為用戶提供實時準確的沼氣生產(chǎn)信息。本文主要的研究內容如下： (1)分析沼氣生產(chǎn)特性,研究了沼氣生產(chǎn)過程中對沼氣產(chǎn)量有影響的因素。在此基礎上研究不同發(fā)酵溫度和不同發(fā)酵原料對沼氣特性影響,研究不同發(fā)酵原料所對應的最佳發(fā)酵狀態(tài)； (2)建立起沼氣產(chǎn)量關于沼氣發(fā)酵溫度和發(fā)酵物混合比例的數(shù)學模型,為最佳沼氣發(fā)酵條件的選擇提供科學的決策支持； (3)根據(jù)現(xiàn)場沼氣工程的特點搭建硬件監(jiān)測平臺,利用各類傳感器和MSP430單片機實現(xiàn)信息采集,并通過GPRS無線模塊將區(qū)域內的沼氣池運行信息上傳至服務器,實現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的沼氣生產(chǎn)監(jiān)測系統(tǒng)； (4)開發(fā)Android手機客戶端,客戶端登陸服務器查看沼氣池運行狀態(tài)。服務器端利用建立的沼氣產(chǎn)量模型給出沼氣最佳生產(chǎn)條件,手機客戶端登錄服務器后即可獲得此參考意見用于提高沼氣產(chǎn)量,還可以獲得沼氣生產(chǎn)的一些信息提高用戶沼氣工程管理水平。
【學位單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：S216.4;TP277
【部分圖文】：

圖3.8 4(rc條件下不同配比原料的產(chǎn)氣量從圖中可以看出，發(fā)酵溫度處于4(rc時候，三種比例原料的沼氣產(chǎn)量變化趨勢相料比例為2: 1的沼氣產(chǎn)量增長趨勢相比另外兩種稍微差一點。從沼氣最終的產(chǎn)，豬類麥稈比例為1:1的原料產(chǎn)氣量要明顯好于其他兩種比例的原料，發(fā)酵比例:1的起始階段沼氣氣產(chǎn)量相同，隨著發(fā)酵時間的變化，二者的產(chǎn)量出現(xiàn)變化，相

沼氣池以豬類及沖洗水、麥稈作為發(fā)酵原料，與建模時采用不同配比的豬類和稻稈發(fā)酵原料相同。沼氣池產(chǎn)生的沼氣用于生活熱能、沼氣發(fā)電及大棚蔬菜的氣肥，沼氣池圖如圖4.1所示。,?U ； ):-:,1 添;‘￥ 肩I:“ -......圖4.1沼氣池圖4.1.2監(jiān)測參數(shù)為了給沼氣生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件，首先系統(tǒng)需要對沼氣發(fā)酵過程中的狀態(tài)進行監(jiān)測，28

生產(chǎn)參考信息，還可以及時發(fā)現(xiàn)沼氣生產(chǎn)過程中存在的問題，保證沼氣池運行在高效狀態(tài)，監(jiān)測系統(tǒng)結構圖如圖4.2所示�，F(xiàn)場采集器 數(shù)據(jù)庫? ^ i 服務器 []、 ■‘ J 無線網(wǎng)纟^^^ ?^ GP.-S I Q客戶端用戶圖4.2系統(tǒng)結構圖29
【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙洪;鄧功成;高禮安;李靜;馬媛;李永波;黎嬌凌;俸才軍;張林;楊世凱;;pH值對沼氣產(chǎn)氣量的影響[J];安徽農(nóng)業(yè)科學;2008年19期

2 楊平;王威;;MSP430系列超低功耗單片機及應用[J];國外電子測量技術;2008年12期

3 胡偉;;Android系統(tǒng)架構及其驅動研究[J];廣州廣播電視大學學報;2010年04期

4 成喜雨;莊國強;蘇志國;劉春朝;;沼氣發(fā)酵過程研究進展[J];過程工程學報;2008年03期

5 Chaiwat Waewsak;Annop Nopharatana;Pawinee Chaiprasert;;Neural-fuzzy control system application for monitoring process response and control of anaerobic hybrid reactor in wastewater treatment and biogas production[J];Journal of Environmental Sciences;2010年12期

6 劉海;楊慧中;;一種智能在線pH檢測儀[J];江南大學學報(自然科學版);2012年02期

7 何進,謝松巍;基于Socket的TCP/IP網(wǎng)絡通訊模式研究[J];計算機應用研究;2001年08期

8 張允剛;劉常春;劉偉;何付志;;基于Socket和多線程的遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J];控制工程;2006年02期

9 王璞,黃鶴全,錢建勛;新型紅外瓦斯檢測儀的原理與設計[J];煤礦機電;2000年04期

10 王曉君;;淺談大中型沼氣工程建設發(fā)展現(xiàn)狀[J];農(nóng)業(yè)工程技術(新能源產(chǎn)業(yè));2011年05期

相關博士學位論文 前1條

1 高輝;幾類常用非線性回歸分析中最優(yōu)模型的構建與SAS智能化實現(xiàn)[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2012年

本文編號：2894506