沼气站数据在线监测与上传系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种沼气站数据在线监测与上传系统，包括：多个模拟量转换电路，与现场总线连接，用于将多个模拟量传感器采集的沼气站参数通过现场总线通讯装置发送到现场总线上；数字量通讯装置，与现场总线连接，用于采集沼气站的设备的控制元件动作状态并将控制元件动作状态发送到现场总线上；控制器，与现场总线通讯装置连接；无线发射装置，与控制器的串口连接，用于传输控制器采集到的数据。本实用新型专利技术仪表数据的采集及设备状态的采集采用现场总线连接，节省费用，施工方便，解决了沼气站内信号线缆连接过多，安装实施麻烦，故障率高的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种沼气站数据在线监测与上传系统，包括：多个模拟量转换电路，与现场总线连接，用于将多个模拟量传感器采集的沼气站参数通过现场总线通讯装置发送到现场总线上；数字量通讯装置，与现场总线连接，用于采集沼气站的设备的控制元件动作状态并将控制元件动作状态发送到现场总线上；控制器，与现场总线通讯装置连接；无线发射装置，与控制器的串口连接，用于传输控制器采集到的数据。本技术仪表数据的采集及设备状态的采集采用现场总线连接，节省费用，施工方便，解决了沼气站内信号线缆连接过多，安装实施麻烦，故障率高的问题。【专利说明】沼气站数据在线监测与上传系统
本技术涉及控制领域，特别是涉及一种沼气站数据在线监测与上传系统。
技术介绍
随着生物质能源技术的发展及规模化畜禽养殖场粪便处理的要求，集约化大中型沼气工程得到了快速发展，但是仪表数据测量繁琐，故障率搞，数据记录不完善，造成了沼气站运行的管理差，运行不稳定，效率低下。所以需要一种实施方便、高效稳定并具有数据上传等功能的实时在线监测及远传系统，将沼气站的数据实时的采集、并稳定的上传到数据中心以方便管理者了解沼气站的运行并及时调节生产运行。 中国专利CN101613662公开了一种沼气发酵智能化管理系统，采用传统的每个仪表同采集装置连接，增加了施工费用和故障率，数据采集采用传统的可编程逻辑控制器，增加了系统的费用，只有数据现场显示系统，没有将数据远程传输的系统，没有UPS电源，系统安全性差。 可见，现有技术正在以下缺点:(I)沼气站每个仪表都是通过信号电缆与采集系统连接，这样造成了信号线缆过多，成本高，故障率高，施工麻烦。(2)现有沼气站内测量仪表信号格式不统一，所以需要一种统一的通讯方式去连接。(3)沼气站采集的数据无法及时送达给沼气站管理者，他们无法对沼气站的运行做出正确的运行指导和管理。(4)沼气站在运行过程中故障率高，故障情况无法及时上达给管理者。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种沼气站数据在线监测与上传系统，以解决现有技术中信号线缆多、成本高、施工麻烦、沼气站的数据无法及时送达管理者的问题。 为解决上述技术问题，作为本技术的一个方面，提供了一种沼气站数据在线监测与上传系统，包括:多个模拟量转换电路，与现场总线连接，用于将多个模拟量传感器采集的沼气站参数通过现场总线通讯装置发送到现场总线上；数字量通讯装置，与现场总线连接，用于采集沼气站的设备的控制元件动作状态并将控制元件动作状态发送到现场总线上；控制器，与现场总线通讯装置连接；无线发射装置，与控制器的串口连接，用于传输控制器采集到的数据。 进一步地，模拟量传感器包括温度传感器、PH计、进料流量计、产气流量计、甲烷含量传感器、储气柜压力计、沼气管道压力计中的至少两种。 进一步地，设备包括预处理调节池搅拌机、进料泵、发酵罐搅拌机、增压风机和沼液泵。 进一步地，沼气站包括用于控制设备的控制元件。 进一步地，无线发射装置为GPRS无线发射装置。 进一步地，沼气站数据在线监测与上传系统还包括UPS电源。 进一步地，沼气站数据在线监测与上传系统还包括显示屏，与控制器电连接。 进一步地，控制元件包括接触器、或热继电器、或变频器。 本技术仪表数据的采集及设备状态的采集采用现场总线连接，节省费用，施工方便，解决了沼气站内信号线缆连接过多，安装实施麻烦，故障率高的问题；采集的数据通过无线数据发送，向管理者提供实时、准确的数据，解决了沼气站运行数据闭塞、无法实时上传、管理者无法及时了解沼气站运行状态的问题。 【专利附图】【附图说明】 图1示意性示出了本技术中的控制单元的结构原理图； 图2示意性示出了本技术中的采集单元的结构原理图； 图3示意性示出了本技术应用时的结构示意图。 图中附图标记:1、温度传感器；2、模拟量转换电路；4、数字量通讯装置；5、现场总线通讯装置；6、现场总线；7、控制器；8、无线发射装置；9、PH计；10、进料流量计；11、产气流量计；12、甲烷含量传感器；13、储气柜压力计；14、沼气管道压力计；15、UPS电源；16、显示屏；17、预处理调节池搅拌机；18、进料泵；19、发酵罐搅拌机；20、增压风机；21、沼液泵；22、预处理调节池；23、厌氧发酵罐；24、储气柜；25、沼气站MCC控制柜；26、沼气储池。 【具体实施方式】 以下对本技术的实施例进行详细说明，但是本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 请参考图1至图3，本技术提供了一种沼气站数据在线监测与上传系统，包括:多个模拟量转换电路2，与现场总线6(例如可以采用工业以太网通讯、光纤通讯、Zigbee无线通讯方式等)连接，用于将多个模拟量传感器采集的沼气站参数通过现场总线通讯装置5发送到现场总线6上；数字量通讯装置4，与现场总线6连接，用于采集沼气站的设备的控制元件动作状态并将所述控制元件动作状态发送到所述现场总线6上；现场总线通讯装置5，与现场总线6连接；控制器7，与现场总线通讯装置5连接；无线发射装置8，与控制器7的串口连接，用于传输控制器7采集到的数据。 其中，现场总线通讯装置5、控制器7和无线发射装置8等构成本技术的控制单元，其结构示意图如图1所示；模拟量转换电路2、现场总线6、数字量通讯装置4构成本技术的采集单元，其连接结构示意图如图2所示。 例如，现场总线6可采用Modbus通讯协议，在数字量通讯模块和模拟量转换电路上都具有硬件地址定义，通过硬件地址定义将不同的仪表数据区分开。其中，Modbus通讯协议采用主从结构，现场总线通讯装置5为主端，数字量通讯模块和仪表的模拟量转换电路为从端。显然，Modbus协议也可以替换为Hart协议、Profibus协议、ASI协议、C0NTR0LNET协议、DEVICENET协议、CAN协议、TCP/IP协议等。 工作时，现场总线通讯装置5将现场总线6采集的数据打包整理后发送给控制器7，控制器7将现场总线通讯装置5打包后的数据进行工程量转换，然后通过自带的串行通讯接口与无线发射装置8连接，无线发射装置8作为一个桥连设备将数据以通过GPRS方式向外部发送。 本技术采用总线的形式，在模拟量转换电路、数字量通讯装置与所述控制器7之间建立通讯连接，从而统一了仪表的数据通讯格式，采用一根现场总线电缆就可以连接沼气站内所有的仪表，并具有数据发送功能，可以将采集的数据和故障信息及时发送出去。在沼气站出现问题(如突然系统断电或仪表数据出现问题)时，监控系统能正常运行，并及时将故障信息上传给沼气站管理者。 本技术仪表数据的采集及设备状态的采集采用现场总线连接，节省费用，施工方便，解决了沼气站内信号线缆连接过多，安装实施麻烦，故障率高的问题；采集的数据通过无线数据发送，向管理者提供实时、准确的数据，解决了沼气站运行数据闭塞、无法实时上传、管理者无法及时了解沼气站运行状态的问题。 优选地，模拟量传感器包括温度传感器1、PH计9、进料流量计10、产气流量计11、甲烷含量传感器12、储气柜压力计13、沼气管道压力计14中的至少两种。其中，温度传感器I用于检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沼气站数据在线监测与上传系统，其特征在于，包括：多个模拟量转换电路(2)，与现场总线(6)连接，用于将多个模拟量传感器采集的沼气站参数通过现场总线通讯装置(5)发送到所述现场总线(6)上；数字量通讯装置(4)，与所述现场总线(6)连接，用于采集所述沼气站的设备的控制元件动作状态并将所述控制元件动作状态发送到所述现场总线(6)上；控制器(7)，与所述现场总线通讯装置(5)连接；无线发射装置(8)，与所述控制器(7)的串口连接，用于传输所述控制器(7)采集到的数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢帆，刘昊明，
申请(专利权)人：青岛汇君环境能源工程有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37