[发明专利]用于填埋气井监测及控制的装置及方法

说明书

一种填埋井控制系统，包括移动手持设备，该移动手持设备设置有软件监测应用，该软件监测应用包括表格，该表格具有与期望的甲烷输出流量的确定有关的数据。填埋气体(LFG)井口气体控制阀包括：以电子的方式控制、动力驱动的流量控制装置致动器；流量测量元件，该流量测量元件产生与气体流量成比例的压差；压力传感器/转换器；以及微处理器，该微处理器具有控制逻辑性能以及通过局域无线信号与移动手持设备进行通信的能力。使用来自移动手持设备的表格的数据或者远程存储的数据的动力驱动的流量控制装置致动器提供阀自动定位。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月11日提交的美国实用申请No.13/794,242的优先权以及于2013年1月2日提交的美国临时申请No.61/748,370的权益。上述申请的全部公开内容通过参引合并在本文中。

技术领域

本公开涉及用于对由填埋地产生的气体进行监测的系统及方法。

背景技术

该部分内容提供与本公开有关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

在美国，现役的和闲置的生活固体废物填埋地需要安装用以控制和捕获由分解废物的厌氧过程所产生的甲烷的系统。安全性、用于能源利用的气体捕获以及温室气体控制(因为甲烷的温室气体影响是CO₂的25倍)是安装这些系统的原因中的一些原因。另外，出于空气污染和安全的原因，法规对甲烷气体的排放进行了约束。尽管一些填埋地采用无源废气处理系统来燃尽甲烷，但目前的趋势是采用这样的受控系统：该系统使用真空泵、管道以及井将甲烷抽吸至填埋场的中心位置用于发电或者用于气体回收。

目前，经常每周一次那样频繁地从许多抽取点比如气井口处采集数据。常见的填埋地可能包括约50个至几百个井和井口。数据采集的频率加上数据采集点的个数产生随时间而增长的大的、多元数据集。该数据——被称为填埋气体(LFG)数据——通常存储在电子数据表或者企业级环境数据库中。当前的数据用途关注于与井点的GPS位置相关的标记超限、一些图表绘制以及一些数据趋势映射。对每个井口所做出的控制决策主要是基于固定的“规则”而并不会使用来自历史数据集的LFG数据。另外，对历史数据集进行分析以获得时间及空间趋势以及关系并不用于建立控制修改建议，比如井口处的控制阀的定位。

发明内容

该部分内容提供本公开的总体概述，并且并非是本公开的全部范围或者本公开的所有特征的全面公开。

根据几个方面，一种填埋井控制系统包括移动手持设备，该移动手持设备设置有软件监测应用，该软件监测应用包括表格，该表格具有与期望的甲烷输出流量的确定有关的数据。填埋气体(LFG)井口气体控制阀包括：以电子的方式控制、动力驱动的流量控制装置致动器；流量测量元件，该流量测量元件产生与气体流量成比例的压差；压力传感器/转换器；以及微处理器，该微处理器具有控制逻辑性能以及通过局域无线信号与移动手持设备进行通信的能力。

根据另外的方面，差压测量装置包括内部压力传感器、微控制器以及用于在近程上交换数据的有线或无线通信设备，以便向移动手持设备比如智能电话或者平板电脑发送由差压测量装置测量到的压差。该差压测量装置能够以便携的方式被使用，或者能够专用于LFG井口。移动手持设备能够包括允许输入压降装置规格的程序。

根据其它方面，压降测量装置跨接在流量控制阀两端，结合与流量控制阀一起设置的流量控制阀指示标识以提供和重新产生LFG流量。使用一组印刷或电子表格或等式来映射流量控制阀的阀位置与所指示的压差之间的关系，从而得出LFG流量测量结果。从非现场通过无线电或者无线信号能够对流量控制阀的控制以及因此整体的填埋气体流量的控制进行远程控制。