沼氣集中供氣項(xiàng)目可以緩解農(nóng)村能源短缺問(wèn)題,優(yōu)化農(nóng)村生活環(huán)境。近幾十年來(lái),國(guó)家多次下發(fā)文件補(bǔ)貼、鼓勵(lì)農(nóng)村加快沼氣工程建設(shè)、增加沼氣工程規(guī)模、提高自動(dòng)化水平。 課題聯(lián)系山西省農(nóng)村沼氣工程的實(shí)際情況,依托山西省省科技攻關(guān)項(xiàng)目《廢棄秸稈沼氣集中供氣工程機(jī)電一體化裝備和控制技術(shù)研究》,在山西省榆次市東陽(yáng)鎮(zhèn)建立了實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)大型沼氣集中供氣項(xiàng)目自動(dòng)化控制和監(jiān)控進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)。 本課題提出了使用虛擬儀器技術(shù)作為整個(gè)沼氣工程的控制、監(jiān)測(cè)部分的處理平臺(tái)。系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集卡將安裝在沼氣工程中的大量傳感器信息,傳送到基于LabVIEW的工控機(jī)中,在工控機(jī)中對(duì)信息實(shí)時(shí)分析、顯示,并跟據(jù)用戶要求,參照采集到的詳細(xì)數(shù)據(jù),做出自動(dòng)化控制。解決山西地區(qū)冬天寒冷,難以保證沼氣工程中的發(fā)酵環(huán)節(jié)正常發(fā)酵問(wèn)題。為提高沼氣產(chǎn)氣率和沼氣工程利用率,系統(tǒng)利用LabVIEW的模糊控制和PID工具包,設(shè)計(jì)了模糊PID恒溫系統(tǒng),通過(guò)控制太陽(yáng)能熱源和地?zé)崮茉磥?lái)實(shí)現(xiàn)沼氣工程的恒溫50攝氏度發(fā)酵,大大提高了產(chǎn)氣率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了報(bào)警監(jiān)控模塊,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。由于整個(gè)系統(tǒng)采集量多,完成能量計(jì)算等會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。為方便用戶查看、分析系統(tǒng)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)了查詢打印模塊和趨勢(shì)圖顯示功能,為系統(tǒng)添加了報(bào)表功能。利用LabVIEW強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能,設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程控制模塊,配合報(bào)警監(jiān)控模塊中的視頻監(jiān)控,使用戶可以遠(yuǎn)程控制系統(tǒng),通過(guò)調(diào)用攝像頭查看現(xiàn)場(chǎng)狀況。 試驗(yàn)表明,本系統(tǒng)有效的對(duì)沼氣集中供氣工程中的主要參數(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、調(diào)節(jié),并采用自動(dòng)化控制,恒溫發(fā)酵等技術(shù)提高了產(chǎn)氣率,為解決山西地區(qū)沼氣工程自動(dòng)化水平低、產(chǎn)氣率低提供了技術(shù)支撐,有極大的應(yīng)用推廣價(jià)值。
【學(xué)位單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2013
【中圖分類】：S216.4;TP273
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國(guó)外研究狀況
    1.3 國(guó)內(nèi)沼氣工程現(xiàn)狀
    1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)
    2.1 沼氣工程系統(tǒng)的工藝流程和要求
        2.1.1 沼氣工程系統(tǒng)的工藝流程
        2.1.2 沼氣工程控制要求
    2.2 系統(tǒng)總體方案
    2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方案
        2.3.1 工控機(jī)與采集卡
        2.3.2 采集卡與執(zhí)行機(jī)構(gòu)
        2.3.3 數(shù)據(jù)采集卡與傳感器
        2.3.4 系統(tǒng)恒溫系統(tǒng)
    2.4 系統(tǒng)硬件選型
        2.4.1 鎧裝型溫度傳感器
        2.4.2 壓力傳感器
        2.4.3 流量傳感器
        2.4.4 超聲波液位變送器
        2.4.5 pH傳感器
        2.4.6 甲烷二氧化碳傳感器
        2.4.7 數(shù)據(jù)采集卡
    2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    3.1 開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEW
    3.2 系統(tǒng)軟件總框圖
    3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集原理
    3.4 第三方采集卡與LabVIEW互聯(lián)技術(shù)
    3.5 登陸模塊設(shè)計(jì)
        3.5.1 LabVIEW與數(shù)據(jù)庫(kù)連接技術(shù)
        3.5.2 登陸程序
    3.6 數(shù)據(jù)顯示保存模塊
    3.7 數(shù)據(jù)查詢打印
    3.8 智能控制模塊
    3.9 恒溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.9.1 模糊PID恒溫控制方案
        3.9.2 模糊控制程序設(shè)計(jì)
        3.9.3 模糊PID控制的設(shè)計(jì)
    3.10 系統(tǒng)的熱量計(jì)算模塊
    3.11 監(jiān)控報(bào)警模塊
    3.12 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
    3.13 本章小結(jié)
第四章 系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
    4.1 系統(tǒng)測(cè)試
    4.2 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 論文總結(jié)
    5.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表的論文

【參考文獻(xiàn)】

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3 傅繼寧;;沼氣發(fā)酵影響因素和調(diào)控技術(shù)[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)信息;2012年21期

4 陳曉夫;錢名宇;;持續(xù)高速發(fā)展的德國(guó)沼氣產(chǎn)業(yè)[J];可再生能源;2012年06期

5 周潔;;山西新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向及對(duì)策研究[J];科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力;2012年01期

本文編號(hào)：2833670