沼氣作為一種可再生的清潔能源，其在農(nóng)村的應(yīng)用日益廣泛，但其安全性也成為影響推廣的一個重要問題。 近年來，對于沼氣工程運行管理的監(jiān)控已經(jīng)成為沼氣行業(yè)中一個重要的問題。物聯(lián)網(wǎng)是一種新興的信息技術(shù)，可以基于傳感技術(shù)、傳感網(wǎng)絡(luò)實時獲取運行現(xiàn)場的各類數(shù)據(jù)，在沼氣工程運行監(jiān)控中可以發(fā)揮重要的作用。

    近年來，雖然沼氣工程設(shè)備、沼氣工程質(zhì)量、沼氣工程運行監(jiān)測等方面的技術(shù)得到了很大的提高，但沼氣工程可持續(xù)運行與發(fā)展方面也存在很多問題，尤其在沼氣工程運行監(jiān)測上存在很多問題，主要體現(xiàn)在：

    1.沼氣工程的預警手段不健全。沼氣泄露、爆炸事故發(fā)生，均會產(chǎn)生環(huán)境污染或人員傷亡，需防患于未然。

    2.沼氣工程的監(jiān)測方法相對落后，運行過程中的數(shù)據(jù)不能實時記錄和統(tǒng)計，導致勞動力、原材料浪費。

    3.沼氣工作信息化流程不健全，沼氣工程的安全評估不完善。

    故此，沼氣工程運行的智能化監(jiān)控與管理就成為發(fā)展沼氣產(chǎn)業(yè)的必要措施。

一、基于物聯(lián)網(wǎng)的沼氣運行智能監(jiān)管系統(tǒng)

    物聯(lián)網(wǎng)是一種新興的信息技術(shù)，是在通信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，通過各種信息傳感器設(shè)備，如射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、定位系統(tǒng)、激光掃描器等裝置把物品和物聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)測和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)物與物、人與物之間的信息交互和通信。

    隨著監(jiān)測技術(shù)朝著智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效地推進農(nóng)村沼氣工程監(jiān)測信息化的進程。

沼氣工程運行管理智能監(jiān)控環(huán)節(jié)

    沼氣工程運行管理智能監(jiān)控系統(tǒng)是由前端采集與傳輸平臺、后端數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控平臺組成。前端數(shù)據(jù)采集與傳輸平臺利用在線監(jiān)測設(shè)備采集數(shù)據(jù)、通過定義在線監(jiān)測設(shè)備標準化的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議，形成傳輸網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶蠖说臄?shù)據(jù)服務(wù)器上，存儲到數(shù)據(jù)庫中，通過數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控平臺進行數(shù)據(jù)加工處理、分析和展示。

    下面以銳意自控沼氣工程物聯(lián)網(wǎng)為例，其沼氣工程運行管理監(jiān)測系統(tǒng)框架*遵循分層設(shè)計理念，結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)傳輸層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)層5個部分組成。

沼氣工程物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)

數(shù)據(jù)采集層

    數(shù)據(jù)采集層通過在沼氣工程各個工藝流程中安裝各類數(shù)據(jù)監(jiān)測設(shè)備，獲取各類實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括溫度、流量、壓力、液位、氣體成分分析、濃度等，并通過現(xiàn)場的工業(yè)組態(tài)軟件顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)，并控制泵、閥等裝置。

數(shù)據(jù)傳輸層

    數(shù)據(jù)傳輸層通過定義在線監(jiān)測設(shè)備標準化的數(shù)據(jù)IP協(xié)議，形成傳輸網(wǎng)絡(luò)，利用現(xiàn)場的測控傳輸單元以GPRS模式向遠程的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器發(fā)送現(xiàn)場采集到的各類實時的監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集服務(wù)器接收監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中。

數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)資源層

    數(shù)據(jù)資源層作為整個沼氣工程運行管理監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐，采用專業(yè)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)統(tǒng)一存儲沼氣站點的基本信息、系統(tǒng)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)、沼氣站現(xiàn)場傳送的監(jiān)測數(shù)據(jù)。

應(yīng)用支撐層

    應(yīng)用支撐層包括開發(fā)平臺和各類組件。組件包括為沼氣工程運行管理監(jiān)控系統(tǒng)提供基礎(chǔ)運行支撐的組件，主要有GIS組件、數(shù)據(jù)分析組件、數(shù)據(jù)交換組件等。

應(yīng)用系統(tǒng)層

    應(yīng)用系統(tǒng)層主要是指數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控平臺，數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控平臺包括數(shù)字化監(jiān)控與管理和綜合管理兩個子系統(tǒng)。數(shù)字化監(jiān)控與管理子系統(tǒng)主要有實時數(shù)據(jù)、狀態(tài)報警、數(shù)據(jù)分析、監(jiān)控配置等功能模塊；綜合管理子系統(tǒng)主要包括站點管理、工藝流程管理、運維管理、短信平臺、權(quán)限管理等。

    標準規(guī)范體系的建設(shè)是保障整個系統(tǒng)建設(shè)成功實施的軟性因素，是各應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通、信息共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、安全可靠運行的前提和基礎(chǔ)。

二、沼氣工程物聯(lián)網(wǎng)價值效益

    1.實現(xiàn)對全市沼氣工程生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實時采集、監(jiān)控、預警，保障沼氣工程安全穩(wěn)定運行，提升沼氣工程整體管理水平。

    2.通過對實時監(jiān)控、預警數(shù)據(jù)的分析、研究和處理，細化沼氣工程運行模式，有效減少能源消耗，提升沼氣工程的綜合效益，使沼氣工程成為管理科學、資源節(jié)約、環(huán)境友好、效益顯著的產(chǎn)業(yè)。

    3.實現(xiàn)統(tǒng)計沼氣工程產(chǎn)氣量、進一步為沼氣工程科學監(jiān)測提供依據(jù)，為政府宏觀調(diào)控提供支撐服務(wù)。