發(fā)布時(shí)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(yán)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(nèi)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(jié)構(gòu),提高人民的生存條件和生活質(zhì)量,而且在一定程度上促進(jìn)農(nóng)村地區(qū)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但是沼氣工程在我國應(yīng)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(duì)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(fèi),甚至焚燒污染環(huán)境；現(xiàn)階段沼氣工作服務(wù)站的覆蓋地區(qū)相對(duì)較少,加之很多用戶對(duì)沼氣信息缺乏了解,造成沼氣池維護(hù)及使用不夠規(guī)范,導(dǎo)致沼氣工程效率低。 針對(duì)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(tái)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(shí)時(shí)準(zhǔn)確的沼氣生產(chǎn)信息。本文主要的研究內(nèi)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(duì)沼氣產(chǎn)量有影響的因素。在此基礎(chǔ)上研究不同發(fā)酵溫度和不同發(fā)酵原料對(duì)沼氣特性影響,研究不同發(fā)酵原料所對(duì)應(yīng)的最佳發(fā)酵狀態(tài)； (2)建立起沼氣產(chǎn)量關(guān)于沼氣發(fā)酵溫度和發(fā)酵物混合比例的數(shù)學(xué)模型,為最佳沼氣發(fā)酵條件的選擇提供科學(xué)的決策支持； (3)根據(jù)現(xiàn)場沼氣工程的特點(diǎn)搭建硬件監(jiān)測平臺(tái),利用各類傳感器和MSP430單片機(jī)實(shí)現(xiàn)信息采集,并通過GPRS無線模塊將區(qū)域內(nèi)的沼氣池運(yùn)行信息上傳至服務(wù)器,實(shí)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(jī)客戶端,客戶端登陸服務(wù)器查看沼氣池運(yùn)行狀態(tài)。服務(wù)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(jī)客戶端登錄服務(wù)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(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)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(shí)候，三種比例原料的沼氣產(chǎn)量變化趨勢(shì)相料比例為2: 1的沼氣產(chǎn)量增長趨勢(shì)相比另外兩種稍微差一點(diǎn)。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(shí)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(shí)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(duì)沼氣發(fā)酵過程中的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，28

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

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