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村地區(qū)的產業(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,一方面我國生產沼氣資源豐富,另一方面依據原料的針對性沼氣生產特性研究和沼氣產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。 針對沼氣生產過程中的問題,本文以提高產氣量為目的,研究沼氣生產特性,并開發(fā)基于Android平臺的沼氣生產監(jiān)測系統(tǒng),為提高沼氣產量提供意見,為用戶提供實時準確的沼氣生產信息。本文主要的研究內容如下： (1)分析沼氣生產特性,研究了沼氣生產過程中對沼氣產量有影響的因素。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)建立起沼氣產量關于沼氣發(fā)酵溫度和發(fā)酵物混合比例的數學模型,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)網的沼氣生產監(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量模型給出沼氣最佳生產條件,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量,還可以獲得沼氣生產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量變化趨勢相料比例為2: 1的沼氣產量增長趨勢相比另外兩種稍微差一點。從沼氣最終的產，豬類麥稈比例為1:1的原料產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量相同，隨著發(fā)酵時間的變化，二者的產量出現(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)測參數為了給沼氣生產創(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

生產參考信息，還可以及時發(fā)現(xiàn)沼氣生產過程中存在的問題，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。現(xiàn)場采集器 數據庫? ^ i 服務器 []、 ■‘ J 無線網纟^^^ ?^ GP.-S I Q客戶端用戶圖4.2系統(tǒng)結構圖29
【參考文獻】

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本文編號：2894506