[发明专利]一种用于多阶段生物质发酵反应体系的监控系统及其监控方法

权利要求书

1.一种用于多阶段生物质发酵反应体系的监控系统，包括：

用于监测所述多阶段生物质发酵反应体系中的至少两个生物质发酵反应器的一种或多种工艺参数和/或操作条件的传感器和/或探头；

通过数字光缆或模拟信号光缆与上述传感器和/或探头实现数据或信息传送的中央控制器或总服务器，所述中央控制器或总服务器包括至少一个可编程逻辑控制器（PLC），根据其中至少一个生物质发酵反应器的至少一种工艺参数和/或操作条件的监测结果确定维持或调整其他生物质发酵反应器的至少一种工艺参数和/或操作条件；和

用于维持或调整工艺参数和/或操作条件的执行器，所述执行器通过数字光缆或模拟信号光缆与上述中央控制器或总服务器实现数据或信息传送。

2.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述监控系统还包括与上述中央控制器或总服务器实现人-机互动的操作器，通过无线或有线信号传输方式与上述中央控制器或总服务器实现数据或信息传送；所述操作器包括至少一个人-机互动界面，对机器识别的信息和人识别的信息进行互换。

3.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述工艺参数和/或操作条件为进料流量、出料流量、物料回流量、温度、酸碱度、氧化还原电位、压力、导电率、氧含量、搅拌速率、物流浓度和/或发酵时间。

4.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述可编程逻辑控制器（PLC）根据其内设的逻辑式和/或数学模型确定需要调整或维持的工艺参数和/或操作条件。

5.根据权利要求2所述的监控系统，其中所述机器识别的信息包括上述传感器和/或探头、中央控制器或总服务器、操作器、执行器、数字光缆或模拟信号光缆以及可编程逻辑控制器（PLC）可识别的信息。

6.根据权利要求2所述的监控系统，其中所述操作器是计算机或计算机系统；所述人-机互动界面是嵌入式触摸显示屏或嵌入式非触摸显示屏。

7.根据权利要求4所述的监控系统，其中所述逻辑式和/或数学模型为工艺参数和/或操作条件的预设值、工艺参数和/或操作条件的监测值相对于预设值的离散度、数学关系式和/或统计分析模型。

8.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述执行器选自于泵、阀、流量和/或流速控制器、控温器、压力控制器、酸碱度调节器、搅拌器、浓度控制器、发酵时间控制器以及氧化还原电位控制器。

9.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述执行器进行全自动、半自动或手工操作。

10.根据权利要求1所述的监控系统，其中所述生物质发酵反应器是中高温连续流搅拌式反应器（CSTR）或上流式厌氧污泥床（UASB）反应器。

11.根据权利要求1所述的监控系统，其中每个所述生物质发酵反应器都设有发酵物料回流装置。

12.根据权利要求1所述的监控系统，所述监控系统用于监控氢气/甲烷混合氢烷、乙醇/甲烷混合醇烷、氢气/微生物燃料电池或乙醇/微生物燃料电池自动化生产。

13.根据权利要求12所述的监控系统，所述监控系统用于监控混合比特定的氢气/甲烷混合氢烷自动化生产。

14.一种用根据权利要求1-13任何之一所述的监控系统监控多阶段生物质发酵反应体系的方法，依次包括以下步骤：

（1）上述传感器和/或探头监测所述多阶段生物质发酵反应体系中的至少两个生物质发酵反应器的一种或多种工艺参数和/或操作条件，监测数据经上述数字光缆或模拟信号光缆传至中央控制器或总服务器；

（2）所述可编程逻辑控制器（PLC）对上述监测数据进行统计和分析，根据其中至少一个生物质发酵反应器的至少一种工艺参数和/或操作条件的监测结果确定维持或调整其他生物质发酵反应器的至少一种工艺参数和/或操作条件，并向上述执行器发出操作指令；

（3）上述执行器通过数字光缆或模拟信号光缆接收来自上述中央控制器或总服务器的操作指令，并根据所述操作指令进行工作，对上述工艺参数和/或操作条件做出维持和/或调整的操作。