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《基于虛擬儀器的沼氣發(fā)酵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、摘要摘要大型養(yǎng)殖場(chǎng)排放的畜禽糞便己成為環(huán)境污染的主要來(lái)源之一。在環(huán)境污染加劇，煤、石油等不可再生資源日益緊張的今天，沼氣發(fā)酵作為一種新型的變廢為寶、保護(hù)環(huán)境的方法，意義重大，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。發(fā)酵過(guò)程中，如何始終維持較高的產(chǎn)氣率，是檢驗(yàn)一個(gè)沼氣工程成功與否的標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)發(fā)酵工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)控是提高產(chǎn)氣率的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)前黑龍江省實(shí)施沼氣工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)基本成熟，但其發(fā)酵環(huán)境自動(dòng)控制水平相對(duì)較低，生產(chǎn)效率比較低下。沼氣發(fā)酵就是培養(yǎng)厭氧消化菌，由于過(guò)程復(fù)雜，且黑龍江省地處高寒區(qū)，僅靠自然發(fā)酵難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)
2、化生產(chǎn)，必須對(duì)發(fā)酵過(guò)程的生物環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，為優(yōu)勢(shì)發(fā)酵菌提供良好的生長(zhǎng)與繁殖環(huán)境，才能維持較高的產(chǎn)氣率。其中發(fā)酵溫度、消化器負(fù)荷、pH值、壓力等工藝參數(shù)是沼氣發(fā)酵微生物繁殖環(huán)境的關(guān)鍵因素。本文通過(guò)對(duì)發(fā)酵工藝原理及發(fā)酵過(guò)程的分析研究，確定溫度、壓力、液位、pH值等發(fā)酵工藝參數(shù)為研究對(duì)象。以傳感器技術(shù)、儀器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的虛擬儀器技術(shù)為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，充分利用計(jì)算機(jī)獨(dú)具的運(yùn)算、存儲(chǔ)、回放、調(diào)用、顯示及文件管理等智能化功能對(duì)沼氣發(fā)酵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究。以NI公司M系列數(shù)據(jù)采集(DAQ)卡PCI．622l為核心，結(jié)
3、合相應(yīng)傳感器及信號(hào)調(diào)理電路，完成系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；在虛擬儀器軟件LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境下，通過(guò)編程，對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的上述關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與顯示，同時(shí)對(duì)歷史數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，以便日常管理和日后分析。溫度監(jiān)控子系統(tǒng)采用模糊控制算法，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)控。對(duì)DAQ采集信號(hào)中的干擾成分采用無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器(IIR)——橢圓濾波器進(jìn)行濾波。本系統(tǒng)利用現(xiàn)代先進(jìn)的虛擬儀器技術(shù)，對(duì)沼氣發(fā)酵環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行研究，實(shí)驗(yàn)表明，系統(tǒng)滿(mǎn)足監(jiān)控要求，管理人員可通過(guò)計(jì)算機(jī)大屏幕實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的各種工況，對(duì)各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使控制和管理相結(jié)合，
4、提高控制精度及管理水平。系統(tǒng)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，具有很好的可擴(kuò)充性，為沼氣工業(yè)化生產(chǎn)提供了高效可靠的調(diào)控手段。關(guān)鍵詞：沼氣；發(fā)酵環(huán)境；虛擬儀器：數(shù)據(jù)采集；監(jiān)控AbstractResearchonMethaneFermentationEnvironmentMonitoringSystemBasedonVirtualInstrumentationMallureoflargefarmshasbeenonekindofthemainenvironmentalpollutionsources．Withtheaggravat
5、edenvironmentalpollutionandnon—renewableresourceslikecoal，oilbecomingincreasinglytense，asonemethodsofturningwasteintogoldandprotectingenvironment，methanefermentationissignificant,andCapturesmoreandmoreextensiveattentionathomeabroad．Infermentationprocess，how
6、tomaintainahighergasproductionrateallthetimeisthestandardtotestifabiogasprojectissuccessful，andthenmonitoringthefermentationprocessparametersbecomesthekeytechnology．NowindustrializationofbiogasproductioninHeilongjiangprovinceisripe，buttheautomaticcontrollev
7、eloffermentationandproductionefficiencyisrelativelylow．Methanefermentationiscultivatinganaerobicdigestionbacteria．FortheprocessiscomplicatedandHeilongjiangisinalpineregion，onlyrelyingonnaturalfermentationisdifficulttorealizeindustrialization．Monitoringthebi
8、ologicalenvironmentoffermentationprocessisnecessary．ThenitCallprovideforfermentationbacteriawithagoodgrowthandpropagationenvironment，SOastomaintainahighergasproductionrate．Ofallthefactors，temperature，d
