一种基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的制作方法

本发明涉及节能环保设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池。

背景技术：

随着我国的经济发展的不断加快，城市化建设也在不断加快，同时伴随而来的各种生活垃圾也逐渐增多，使得城市污染越来越严重。

在现有的小区中，在对垃圾的处理上都是简单的集中化处理，并有对其进行很好有效的回收利用处理，这样不仅造成了环境污染，还造成了能源的浪费。沼气池，作为一种很好的垃圾回收利用的机构，现在慢慢地开始被人们应用。

在现有的沼气池中，在对沼气池中产生的沼气进行采集的时候，都是通过对水压间的数据进行采集，从而工作人员再来打开沼气池，对沼气进行采集，这样需要工作人员对沼气池进行实时监控，增加了工作量，降低了沼气池的实用性；不仅如此，在对沼气池进行监控的过程中，需要工作电源电路对内部的中控机构提供稳定的工作电压，但是由于在沼气池工作的过程中，往往会出现输入电压波动的现象，而由于现有的工作电源电路都是采用稳压三极管进行简单的稳压，而三极管的输入电压范围较小，在电压发生波动的时候，容易被烧坏，从而降低了沼气池的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池，包括主体、设置在主体一侧的进料机构、设置在主体底部的肥料回收机构、水压间和排气机构，所述水压间与主体的内部连通；

所述排气机构包括排气管、顶盖和排气组件，所述顶盖通过排气管设置在主体的上方，所述排气组件包括升降板、传动杆、支座和排气单元，所述升降板水平设置在水压间，所述传动杆的一端与升降板铰接，所述传动杆的另一端与排气单元连接，所述传动杆的中部与支座的顶部铰接，所述排气单元包括滑动块、导轨、拉伸弹簧和限位块，所述传动杆与滑动块铰接，所述滑动块设置在导轨的内部且通过拉伸弹簧与限位块连接，所述限位块设置在导轨的顶部，所述限位块与导轨的连接处设有通孔，所述主体的内部通过通孔与主体的外部连通，所述限位块的两侧还设有限位单元；

其中，沼气池的工作原理是：主体的上部为完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使主体内的一部分料液进到与发酵间相通的水压间内，使得水压间内的液面升高。这样一来，水压间的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间的料液又返回主体内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

其中，在水压间的水位上升的过程中，升降板就会被向上抬起来，接着传动杆就会使得滑动块在导轨的内部下移，则滑动块就会通过拉伸弹簧拉动限位块往下移动，由于限位单元的作用，当对限位块的拉力达到一定拉力的时候，则限位块才会被拉下来，沼气就会从导轨上的通孔排出沼气池，从而实现了沼气的自动采集；当沼气排放到一定量的时候，水压间的水位就会下降，则限位块就会回复到原来的位置，关闭沼气池。

所述主体上还设有中控机构，所述中控机构包括面板和设置在面板内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块、与中央控制模块连接的无线通讯模块、压力检测模块、温度检测模块、显示控制模块、按键控制模块、状态指示模块和工作电源模块，所述中央控制模块为PLC；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一电容、第二电容、第三电容、二极管、第一三极管、第二三极管和电感，所述集成电路的型号为uA723，所述集成电路的第十三端通过第一电容接地，所述集成电路的第十端和第十二端均接地，所述集成电路的第六端通过第五电阻分别与第六电阻和第七电阻连接，所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端分别与第六电阻和第七电阻连接，所述集成电路的第六端通过第四电阻与二极管的阴极连接，所述集成电路的第七端与第一三极管的发射极连接，所述集成电路的第七端分别与电感和第六电阻连接，所述集成电路的第十一端与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的基极通过第一电阻与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极通过第三电阻和第二电阻组成的串联电路与第二三极管的发射极连接，所述第一三极管的集电极通过第三电阻与第二三极管的基极连接，所述第二三极管的集电极与二极管的阴极连接，所述二极管的阳极接地，所述第二三极管的集电极通过电感、第六电阻和第七电阻组成的串联电路接地，所述第二三极管的集电极通过电感和第三电容组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块，用来控制沼气池内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了沼气池运行的智能化；无线通讯模块，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对沼气池的远程监控；压力检测模块，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器的检测数据进行实时采集，从而提高了沼气池的安全性；温度检测模块，用来实现温度检测的模块，在这里，通过对温度传感器的检测数据进行采集，从而实现了对沼气池内部的温度进行实时监控，从而提高了沼气池的安全性；显示控制模块，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面显示沼气池的相关工作信息，提高了沼气池工作的可靠性；按键控制模块，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对沼气池的操控信息进行采集，从而提高了沼气池的可操作性；状态指示模块，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对沼气池的工作状态进行实时指示，从而提高了沼气池的可靠性。

其中，在工作电源电路中，集成电路的第六端通过第五电阻对第六电阻和第七电阻之间的电位进行采集，从而能够对输出电压进行实时监测，同时再通过集成电路的第十一端来控制第一三极管和第二三极管的通断，实现了输出电压的稳定调节；集成电路的型号为uA723，其电压输入范围为2-37V，能够在输入电压发生波动的情况，继续稳定的工作，从而大大提高了沼气池工作的稳定性和可靠性。

作为优选，所述限位单元包括钢珠、限位弹簧和外壳，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠通过限位弹簧与凹槽的底部连接。

作为优选，所述钢珠的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述限位弹簧的伸缩方向与钢珠的移动方向一致。

其中，当限位块还没有被拉下去的时候，钢珠嵌入到导轨的内壁，同时由限位弹簧实现固定，随着拉力逐渐增大，钢珠就会脱离导轨的内壁，限位块就会下移，实现了气体的排放。

作为优选，所述升降板的两端均设有导向杆，所述导向杆固定在水压间的内壁。

作为优选，所述进料机构包括进料管和净化组件，所述净化组件通过进料管与主体的内部连通。

作为优选，所述净化组件包括活性炭。

作为优选，所述肥料回收机构包括输料管和肥料间，所述肥料间通过输料管与主体的底部连通。

作为优选，所述面板上还设有显示界面、控制按键和状态指示灯，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接，所述状态指示灯与状态指示模块电连接。

其中，显示界面，用来对沼气池的工作信息进行实时显示，从而提高了沼气池的实用性；控制按键，用来实现用户或者工作人员对沼气池进行实时操控，从而提高了沼气池的可操作性；状态指示灯，用来对沼气池的工作状态实时显示，从而提高了沼气池的可靠性。

作为优选，为了提高沼气池的续航能力，所述面板的内部还设有蓄电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

作为优选，所述主体的内部还设有温度传感器和压力传感器，所述温度传感器与温度检测模块电连接，所述压力传感器与压力检测模块电连接。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池中，通过排气机构能够实现沼气池的自动排气，进行沼气的采集，从而提高了沼气池的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路的型号为uA723，能够在输入电压发生波动的情况，继续稳定的工作，从而大大提高了沼气池工作的稳定性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的排气机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的限位单元的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的中控机构的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的系统原理图；

图6是本发明的基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.进料管，2.净化组件，3.主体，4.输料管，5.肥料间，6.中控机构，7.排气管，8.顶盖，9.排气组件，10.水压间，11.支座，12.传动杆，13.升降板，14.导向杆，15.滑动块，16.拉伸弹簧，17.导轨，18.限位块，19.限位单元，20.钢珠，21.限位弹簧，22.外壳，23.面板，24.显示界面，25.控制按键，26.状态指示灯，27.中央控制模块，28.无线通讯模块，29.压力检测模块，30.温度检测模块，31.显示控制模块，32.按键控制模块，33.状态指示模块，34.工作电源模块，35.蓄电池，36.压力传感器，37.温度传感器，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，VD1.二极管，VT1.第一三极管，VT2.第二三极管，L1.电感。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池，包括主体3、设置在主体3一侧的进料机构、设置在主体3底部的肥料回收机构、水压间10和排气机构，所述水压间10与主体3的内部连通；

所述排气机构包括排气管7、顶盖8和排气组件9，所述顶盖8通过排气管7设置在主体3的上方，所述排气组件9包括升降板13、传动杆12、支座11和排气单元，所述升降板13水平设置在水压间10，所述传动杆12的一端与升降板13铰接，所述传动杆12的另一端与排气单元连接，所述传动杆12的中部与支座11的顶部铰接，所述排气单元包括滑动块15、导轨17、拉伸弹簧16和限位块18，所述传动杆12与滑动块15铰接，所述滑动块15设置在导轨17的内部且通过拉伸弹簧16与限位块18连接，所述限位块18设置在导轨17的顶部，所述限位块18与导轨17的连接处设有通孔，所述主体3的内部通过通孔与主体3的外部连通，所述限位块18的两侧还设有限位单元19；

其中，沼气池的工作原理是：主体3的上部为完全封闭，随着沼气的不断产生，沼气压力相应提高。这个不断增高的气压，迫使主体3内的一部分料液进到与发酵间相通的水压间10内，使得水压间10内的液面升高。这样一来，水压间10的液面跟沼气池体内的液面就产生了一个水位差，这个水位差就叫做“水压”。用气时，沼气开关打开，沼气在水压下排出；当沼气减少时，水压间10的料液又返回主体3内，使得水位差不断下降，导致沼气压力也随之相应降低。这种利用部分料液来回串动，引起水压反复变化来贮存和排放沼气的池型，就称之为水压式沼气池。

其中，在水压间10的水位上升的过程中，升降板13就会被向上抬起来，接着传动杆12就会使得滑动块15在导轨17的内部下移，则滑动块15就会通过拉伸弹簧16拉动限位块18往下移动，由于限位单元19的作用，当对限位块18的拉力达到一定拉力的时候，则限位块18才会被拉下来，沼气就会从导轨17上的通孔排出沼气池，从而实现了沼气的自动采集；当沼气排放到一定量的时候，水压间10的水位就会下降，则限位块18就会回复到原来的位置，关闭沼气池。

所述主体3上还设有中控机构6，所述中控机构6包括面板23和设置在面板23内部的中控组件，所述中控组件包括中央控制模块27、与中央控制模块27连接的无线通讯模块28、压力检测模块29、温度检测模块30、显示控制模块31、按键控制模块32、状态指示模块33和工作电源模块34，所述中央控制模块27为PLC；

所述工作电源模块34包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、二极管VD1、第一三极管VT1、第二三极管VT2和电感L1，所述集成电路U1的型号为uA723，所述集成电路U1的第十三端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的第十端和第十二端均接地，所述集成电路U1的第六端通过第五电阻R5分别与第六电阻R6和第七电阻R7连接，所述第二电容C2的一端接地，所述第二电容C2的另一端分别与第六电阻R6和第七电阻R7连接，所述集成电路U1的第六端通过第四电阻R4与二极管VD1的阴极连接，所述集成电路U1的第七端与第一三极管VT1的发射极连接，所述集成电路U1的第七端分别与电感L1和第六电阻R6连接，所述集成电路U1的第十一端与第一三极管VT1的基极连接，所述第一三极管VT1的基极通过第一电阻R1与第二三极管VT2的发射极连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第三电阻R3和第二电阻R2组成的串联电路与第二三极管VT2的发射极连接，所述第一三极管VT1的集电极通过第三电阻R3与第二三极管VT2的基极连接，所述第二三极管VT2的集电极与二极管VD1的阴极连接，所述二极管VD1的阳极接地，所述第二三极管VT2的集电极通过电感L1、第六电阻R6和第七电阻R7组成的串联电路接地，所述第二三极管VT2的集电极通过电感L1和第三电容C3组成的串联电路接地。

其中，中央控制模块27，用来控制沼气池内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块27不仅是PLC，还可以是单片机，从而提高了沼气池运行的智能化；无线通讯模块28，通过与外部通讯终端进行远程无线连接，从而实现了数据交换，能够实现工作人员对沼气池的远程监控；压力检测模块29，用来进行压力检测的模块，在这里，通过对压力传感器36的检测数据进行实时采集，从而提高了沼气池的安全性；温度检测模块30，用来实现温度检测的模块，在这里，通过对温度传感器37的检测数据进行采集，从而实现了对沼气池内部的温度进行实时监控，从而提高了沼气池的安全性；显示控制模块31，用来控制显示的模块，在这里，用来控制显示界面24显示沼气池的相关工作信息，提高了沼气池工作的可靠性；按键控制模块32，用来进行按键控制的模块，在这里，用来对用户对沼气池的操控信息进行采集，从而提高了沼气池的可操作性；状态指示模块33，用来进行状态指示的模块，在这里，用来对沼气池的工作状态进行实时指示，从而提高了沼气池的可靠性。

其中，在工作电源电路中，集成电路U1的第六端通过第五电阻R5对第六电阻R6和第七电阻R7之间的电位进行采集，从而能够对输出电压进行实时监测，同时再通过集成电路U1的第十一端来控制第一三极管VT1和第二三极管VT2的通断，实现了输出电压的稳定调节；集成电路U1的型号为uA723，其电压输入范围为2-37V，能够在输入电压发生波动的情况，继续稳定的工作，从而大大提高了沼气池工作的稳定性和可靠性。

作为优选，所述限位单元19包括钢珠20、限位弹簧21和外壳22，所述外壳22的内部设有凹槽，所述钢珠20通过限位弹簧21与凹槽的底部连接。

作为优选，所述钢珠20的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述限位弹簧21的伸缩方向与钢珠20的移动方向一致。

其中，当限位块18还没有被拉下去的时候，钢珠20嵌入到导轨17的内壁，同时由限位弹簧21实现固定，随着拉力逐渐增大，钢珠20就会脱离导轨17的内壁，限位块18就会下移，实现了气体的排放。

作为优选，所述升降板13的两端均设有导向杆14，所述导向杆14固定在水压间10的内壁。

作为优选，所述进料机构包括进料管1和净化组件2，所述净化组件2通过进料管1与主体3的内部连通。

作为优选，所述净化组件2包括活性炭。

作为优选，所述肥料回收机构包括输料管4和肥料间5，所述肥料间5通过输料管4与主体3的底部连通。

作为优选，所述面板23上还设有显示界面24、控制按键25和状态指示灯26，所述显示界面24与显示控制模块31电连接，所述控制按键25与按键控制模块32电连接，所述状态指示灯26与状态指示模块33电连接。

其中，显示界面24，用来对沼气池的工作信息进行实时显示，从而提高了沼气池的实用性；控制按键25，用来实现用户或者工作人员对沼气池进行实时操控，从而提高了沼气池的可操作性；状态指示灯26，用来对沼气池的工作状态实时显示，从而提高了沼气池的可靠性。

作为优选，为了提高沼气池的续航能力，所述面板23的内部还设有蓄电池35，所述蓄电池35与工作电源模块34电连接。

作为优选，所述主体3的内部还设有温度传感器37和压力传感器36，所述温度传感器37与温度检测模块30电连接，所述压力传感器36与压力检测模块29电连接。

与现有技术相比，该基于物联网的用于小区废物回收处理的沼气池中，通过排气机构能够实现沼气池的自动排气，进行沼气的采集，从而提高了沼气池的实用性；不仅如此，在工作电源电路中，集成电路U1的型号为uA723，能够在输入电压发生波动的情况，继续稳定的工作，从而大大提高了沼气池工作的稳定性和可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。