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水文水井沖擊回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)

更新時(shí)間：2020-08-23　點(diǎn)擊量：1075

　　1 水文水井沖擊回轉(zhuǎn)正循環(huán)鉆進(jìn)亟待解決的問(wèn)題

　　基巖水井通?？趶綖?Phi;160～Φ280mm之間，該口徑硬巖的鉆進(jìn)效率低，成本高，施工周期長(zhǎng)，成為鉆探界亟待解決的難題。20世紀(jì)70年代開(kāi)始，我國(guó)已引進(jìn)潛孔錘技術(shù)應(yīng)用于水井鉆鑿，鉆進(jìn)效率數(shù)倍提高，展示了潛孔錘鉆進(jìn)的良好前景。但水井工程，孔深大，背壓高，配套使用的空壓機(jī)不但風(fēng)量要求大，風(fēng)太也高，使鉆進(jìn)成本大幅度增高。主要矛盾是滿足排渣屑上返風(fēng)速的要求時(shí)，供風(fēng)量巨大，遠(yuǎn)超過(guò)了潛孔錘本身工作的需求。計(jì)算不同孔徑條件下滿足上返風(fēng)速15m/s供風(fēng)量的需求，見(jiàn)表1（Φ89鉆桿為例）。表1數(shù)據(jù)表明，孔徑越大，為滿足排渣屑要求而消耗的能量越大，經(jīng)濟(jì)性越差。若實(shí)施反循環(huán)鉆井技術(shù)工藝，則排渣屑所需風(fēng)量大大減小，如表2所示。

　　2 水文水井沖擊回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)的原理和特點(diǎn)

　　針對(duì)上述問(wèn)題研制了GQ系列貫通式氣動(dòng)潛孔錘，配以專門(mén)的反循環(huán)也取心鉆頭，實(shí)現(xiàn)了反循環(huán)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)工藝，這一技術(shù)具有*水平。

　　貫通式氣動(dòng)潛孔錘反循環(huán)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)原理如圖1所示。壓縮空氣由進(jìn)氣膠管4進(jìn)入氣水2的進(jìn)氣管，經(jīng)主動(dòng)鉆桿和雙壁5的內(nèi)外管環(huán)空到達(dá)貫通式?jīng)_擊器的逆止閥6，驅(qū)動(dòng)沖擊器活塞9產(chǎn)生高頻沖擊。鉆具仍由鉆機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)，使鉆頭在沖擊和回轉(zhuǎn)的共同作用下破碎巖石，取心鉆頭11在孔底形成環(huán)狀破碎。沖擊器工作壓氣由鉆頭底噴排氣孔噴出，吹洗孔底巖屑和冷卻鉆頭，再由鉆頭唇部導(dǎo)流作用將氣流引入鉆頭中心，然后通過(guò)雙壁鉆桿中心通道，攜帶巖心（樣），輸送到氣水2的中心孔。經(jīng)鵝頸管3，排樣管1排出，進(jìn)入巖心（樣）收集器。

　　這種鉆進(jìn)方法的特點(diǎn)主要是利用潛孔錘碎巖，效率高；反循環(huán)系統(tǒng)沖洗介質(zhì)上返流速高，攜帶巖心（樣）能力強(qiáng)；使用雙壁鉆桿既輸送壓縮空氣又有護(hù)壁作用。也就是有效的把破巖鉆進(jìn)和提起巖心（樣）這兩項(xiàng)原來(lái)分隔的工作，形成了連續(xù)作業(yè)系統(tǒng)，成為邊鉆井、邊洗井、邊取心（樣）三者同時(shí)進(jìn)行的鉆探方法。

　　3 水文水井沖擊回轉(zhuǎn)反循環(huán)鉆進(jìn)

　　技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

　　3.1 概況

　　GQ-200/62型貫通式潛孔錘在河南省地礦廳水文一隊(duì)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)分二個(gè)階段：反循環(huán)形成研究階段和生產(chǎn)性試驗(yàn)階段。在6-8級(jí)灰?guī)r、白云質(zhì)灰燧石灰?guī)r、致密灰?guī)r，采用FT-200、250型反循環(huán)鉆頭及SHB-127/87雙壁鉆桿實(shí)行反循環(huán)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)374m。呈短圓餅狀，長(zhǎng)度20-35mm；取樣率。與潛孔錘正循環(huán)相比，平均機(jī)械鉆速提高64%；臺(tái)月效率提高3.8倍；每米成本降低30%-40%。其中一個(gè)鉆頭在一個(gè)鉆孔中反循環(huán)連續(xù)取心104.5米，平均時(shí)效4.05m/h，時(shí)效9.6m/h，水下鉆進(jìn)45m時(shí)鉆頭磨損較輕微。

　　目前氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)主要是不取心鉆進(jìn)，采用單壁鉆桿正循環(huán)排屑。河南水文一隊(duì)使用氣動(dòng)潛孔錘鉆鑿基巖水井，取得較為成功的經(jīng)驗(yàn)。但豫北地區(qū)基巖水井一般要求深度及其孔徑較大，其鉆進(jìn)施工方法是：用JG-150潛孔錘一徑到底，再用J-250型沖擊器擴(kuò)孔，即“小徑打，大徑擴(kuò)”。這種施工方法不僅麻煩，成井時(shí)間長(zhǎng)，擴(kuò)孔時(shí)耗風(fēng)量大，排巖屑及其困難，有時(shí)需采用專門(mén)排屑措施，因而出現(xiàn)潛孔錘鉆進(jìn)機(jī)械鉆速雖高，而臺(tái)月效率卻提高的不多。此外，在卵礫石地層或復(fù)雜的破碎、漏失地層，空氣潛孔錘仍難以鉆進(jìn)，表現(xiàn)出孔壁坍塌，孔口不返風(fēng)，不排屑，極易導(dǎo)致埋鉆、卡鉆等事故的發(fā)生。采用貫通式式潛孔錘實(shí)施反循環(huán)鉆進(jìn)工藝，可從根本上解決這些難題。

　?。常才涮自O(shè)備及器具

　　鉆機(jī)：SPC-300H型黃河鉆一臺(tái)；空壓機(jī)：W-10/60型一臺(tái)或LGYII-10/7二臺(tái)；雙壁鉆桿：SHB-127/87或SHB-114/70；貯氣罐：0.2-1.0m3一臺(tái)；沖擊器：GQ-200型二套；鉆頭：直徑Φ200、Φ250mm各2個(gè)。試驗(yàn)分別采用高、低壓兩種壓風(fēng)機(jī)單獨(dú)進(jìn)行，即淺孔或干孔段用低壓空壓機(jī)；深孔或水下鉆進(jìn)用W－10/60空壓機(jī)，試驗(yàn)場(chǎng)地的設(shè)備分布、管線連接等見(jiàn)圖2。

　?。常炽@進(jìn)技術(shù)參數(shù)選擇在空壓機(jī)、沖擊器和鉆頭性能及質(zhì)量保證的前提下，要想提高反循環(huán)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)效果，還應(yīng)做到合理操作，選用合適的鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)。

　?。?）風(fēng)量和風(fēng)壓供風(fēng)量除滿足GQ-200型貫通式氣動(dòng)潛孔錘的工作參數(shù)外，還應(yīng)符合反循環(huán)中心通道空氣上返速度攜帶巖心（樣）的要求。一般取樣鉆進(jìn)，供風(fēng)量6-8m3/min即可；而取心鉆進(jìn)可適當(dāng)?shù)卦龃蠊╋L(fēng)量（8-10m3/min），這樣中心通道上返風(fēng)速可達(dá)20-40m/s。風(fēng)壓隨鉆孔深度，孔內(nèi)水柱高度的變化而變化，一般為0.45-2.20MPa。

　?。?）鉆壓選用8-12KN。

　?。?）轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速為20-25r/min。還應(yīng)說(shuō)明一點(diǎn)，實(shí)施貫通式潛孔錘反循環(huán)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)工藝，偶然也產(chǎn)生短暫的巖心卡堵現(xiàn)象，表現(xiàn)在排屑管突然停止排屑。分析其原因，一是此種工藝方法的巖心與巖屑上返速度不一致；二是使用的雙壁鉆具結(jié)構(gòu)不合理，內(nèi)管接頭插接方向倒置。壓氣沿其內(nèi)外管間隙送入，遇內(nèi)管母接頭端面阻擋，局部渦流及增加壓力降，巖心（樣）反循環(huán)時(shí)，又遇內(nèi)管公接頭端面阻擋，端面處產(chǎn)生渦狀環(huán)流，使局部流體參量改變，巖心（樣）易于堵塞，產(chǎn)生卡堵。一般情況下，隔幾秒或幾十秒后，排屑管突然大量排屑，表明由于沖擊器高頻沖擊震動(dòng)自動(dòng)解卡。應(yīng)立即停止進(jìn)尺，即停止鉆具回轉(zhuǎn)，只沖擊，不再產(chǎn)生新的巖心（樣），依靠沖擊器原位震動(dòng)，都能順利解除卡堵。

　　３．４試驗(yàn)效果

　　貫通式潛孔錘與雙壁鉆桿實(shí)行反循環(huán)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)，主要是利用潛孔錘破巖效率高；反循環(huán)系統(tǒng)洗井介質(zhì)上返流速高，攜帶能力強(qiáng)，可及時(shí)排除巖屑或巖心；用雙壁鉆桿輸送壓縮空氣和護(hù)壁，能有效地使碎巖鉆進(jìn)、提取巖心（樣）和洗井護(hù)壁三者形成同時(shí)作業(yè)的鉆探系統(tǒng)，這種鉆進(jìn)方法具有以下優(yōu)點(diǎn)。

　　３．４．１水文地質(zhì)鉆探中的優(yōu)點(diǎn)

　?。?）能量大限度地減少提鉆取心（樣）作業(yè)時(shí)間，大幅度提高純鉆進(jìn)時(shí)間；

　?。?）地質(zhì)效果好，能有效地提高巖礦層的采取率，而且無(wú)污染、無(wú)分選、取心（樣）及時(shí)，代表性好、品質(zhì)高；

　　（3）有利于解決破碎和不穩(wěn)定地層的孔壁坍塌、漏氣、孔口不排屑等給鉆進(jìn)工作帶來(lái)的難題。

　?。常矗?大口徑水井鉆中的優(yōu)點(diǎn)

　　（1）潛孔錘及雙壁鉆桿的中空斷面作為反循環(huán)通道，因斷面積小且直徑不變，在有限空壓機(jī)供風(fēng)量條件下，可增大上返風(fēng)速，提高排渣能力，避免孔底重復(fù)破碎，從而提高鉆進(jìn)效率及增大孔深和孔徑；同時(shí)也不用經(jīng)常提拉鉆具吹孔，保持了鉆進(jìn)的連續(xù)性；

　　（2）連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)，排屑效果不受鉆孔口徑限制，因而可以一徑成井，可改變過(guò) 去小徑打、大徑擴(kuò)的施工方法，從而簡(jiǎn)化了工序，提高了效率，縮短了工期；

　?。?）貫通式潛孔錘反循環(huán)鉆進(jìn)，反循環(huán)排屑管可放在隨意位置，避免了干孔段粉塵揚(yáng)及水下鉆進(jìn)井噴的污染，改善了孔口工人的工作條件；

　?。?）水下鉆進(jìn)可實(shí)現(xiàn)沖擊器碎巖、泥漿護(hù)壁、氣舉反循環(huán)排屑（不受深沒(méi)比限制）綜合效能，為解決目前我國(guó)卵礫石地層鉆進(jìn)難的問(wèn)題，提供了科學(xué)的工藝方法；

　?。?）反循環(huán)鉆進(jìn)過(guò)程，又是抽水洗井過(guò)程，避免巖粉堵塞含水層通道，提高了成井質(zhì)量和單井出水量。

全自動(dòng)野外地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/凍土地溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測(cè)控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測(cè)量系統(tǒng)方案

礦井分散式垂直測(cè)溫系統(tǒng)/地?zé)崞詹?地溫監(jiān)測(cè)哪家好選鴻鷗

礦井測(cè)溫系統(tǒng)/礦建凍結(jié)法施工溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/深井溫度場(chǎng)地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測(cè)溫系統(tǒng)

產(chǎn)品關(guān)鍵詞：地源熱泵測(cè)溫，地埋管測(cè)溫，淺層地溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

此款系統(tǒng)專門(mén)為地源熱泵生產(chǎn)企業(yè)，新能源技術(shù)安裝公司，地?zé)峋@探公司以及節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)等單位設(shè)計(jì)，通過(guò)連接我司單總線地?zé)犭娎|，以及單通道或多通道485接口采集器，可對(duì)接到貴司單位的軟件系統(tǒng)。歡迎各類單位以及經(jīng)銷商詳詢！此款設(shè)備支持貼牌，具體價(jià)格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)【產(chǎn)品介紹】

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對(duì)建筑物進(jìn)行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計(jì)中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對(duì)地溫進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)顯得特別重要。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長(zhǎng),測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的測(cè)溫電纜設(shè)計(jì)方法，單總線測(cè)溫電纜因?yàn)榻泳€方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

采集服務(wù)器通過(guò)總線將現(xiàn)場(chǎng)與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過(guò)單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個(gè)采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個(gè)溫度傳感器的測(cè)溫電纜相連。本方案可以對(duì)大型試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，支持180口井或測(cè)溫電纜及1500點(diǎn)以上的觀測(cè)井溫度在線監(jiān)測(cè)。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場(chǎng)的測(cè)試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場(chǎng)的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究，埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場(chǎng)總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)。它能有對(duì)地源熱泵換熱井進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計(jì)、探討地源熱泵的可持續(xù)運(yùn)行具有參考價(jià)值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本系統(tǒng)的重要特點(diǎn)：

１．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長(zhǎng)．采用強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊，普通線，可以輕松測(cè)量500米深井.

３．的深井土壤檢測(cè)傳感器，防護(hù)等級(jí)達(dá)到ＩＰ６８，可耐壓力高達(dá)5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠特點(diǎn)總結(jié)：高性價(jià)格比，根據(jù)不同的需求，比你想象的*．

針對(duì)U型管口徑小的問(wèn)題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測(cè)溫系統(tǒng)理想的替代品. 可應(yīng)用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場(chǎng)的測(cè)試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統(tǒng)性能及地下溫度場(chǎng)的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。

本系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：支持傳感器：18B20高精度深井水溫?cái)?shù)字傳感器，測(cè)井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠(yuǎn)距離溫度采集模塊＋測(cè)井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)功能：

1、溫度在線監(jiān)測(cè)

2、報(bào)警功能

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

4、定時(shí)保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測(cè)量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負(fù)0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點(diǎn)數(shù)：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設(shè)置）

6、傳輸技術(shù)： RS485、RF(射頻技術(shù))、GPRS

7、測(cè)點(diǎn)線長(zhǎng)：小于350米

8、供電方式： AC220V /內(nèi)置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護(hù)等級(jí)：IP66

使用注意事項(xiàng)：

防水感溫電纜經(jīng)測(cè)試與檢測(cè)，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時(shí)，請(qǐng)按以下方法操作與使用：
1．使用時(shí)，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護(hù)。
若置與U形管外，請(qǐng)小心操作，做好電纜防護(hù)，防止在安裝過(guò)程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時(shí)，請(qǐng)等待測(cè)物熱平衡后再進(jìn)行測(cè)量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負(fù)，蘭色為信號(hào)線。請(qǐng)嚴(yán)格按照此說(shuō)明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)際使用應(yīng)該限制在150個(gè)節(jié)點(diǎn)以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯(cuò)能力，但總線不能短路。
6. 系統(tǒng)供電，當(dāng)總線距離在200米以內(nèi)，則可以采用DC9V給現(xiàn)場(chǎng)模塊供電，當(dāng)距離在500米之內(nèi)，可以采用DC12V給系統(tǒng)供電。

【北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司提供定制各個(gè)領(lǐng)域用的測(cè)溫線纜產(chǎn)品介紹】

由北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)，硬件采取*ARM技術(shù)；上位機(jī)軟件使用編程語(yǔ)言技術(shù)設(shè)計(jì)，富有人性、直觀明了；測(cè)溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶距離進(jìn)行封裝。目前該系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場(chǎng)檢測(cè)、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測(cè)方法：
　　為了實(shí)現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的合理的標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，地下土壤溫度的初始值是一個(gè)重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個(gè)或幾個(gè)空調(diào)采暖周期（一般一個(gè)空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴(yán)重不平衡，則這個(gè)初始溫度會(huì)有較大的變化，將會(huì)大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。所以設(shè)計(jì)選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)。
　　首先對(duì)地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進(jìn)行全年動(dòng)態(tài)能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計(jì)算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負(fù)荷，我們根據(jù)該負(fù)荷，選擇合適的系統(tǒng)配置，即地埋管數(shù)量以及必要的輔助冷熱源，并動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運(yùn)行方案運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測(cè)溫傳感器監(jiān)測(cè)土壤的溫度，并且將測(cè)得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概況：

地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對(duì)建筑物進(jìn)行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計(jì)中，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對(duì)地溫進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)顯得特別重要。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長(zhǎng)，測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地源熱泵地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的地源熱泵測(cè)溫電纜設(shè)計(jì)方法，北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測(cè)溫電纜因?yàn)榻泳€方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質(zhì)等環(huán)境對(duì)空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測(cè)量，目前地源熱泵地埋管測(cè)溫電纜對(duì)于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點(diǎn)的測(cè)溫方式,如果測(cè)量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測(cè)溫線纜若平均放置，即10米放一個(gè)探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個(gè)至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計(jì)，這口井進(jìn)行地?zé)釡y(cè)溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統(tǒng)的測(cè)溫精度，但對(duì)模擬量數(shù)據(jù)采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)，即提供巡檢儀的測(cè)量精度，若能夠在長(zhǎng)距離測(cè)溫的條件下進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對(duì)這一需求，北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出“數(shù)字總線式地源熱泵地埋管測(cè)溫電纜”及相應(yīng)系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測(cè)，地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)研究，地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng)，淺層地?zé)釡y(cè)溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測(cè)溫線纜與傳統(tǒng)測(cè)溫電纜對(duì)比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對(duì)溫度進(jìn)行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號(hào)處理電路，近距離時(shí)，其精度及可靠性受環(huán)境影響不大，但當(dāng)大于30米距離傳輸時(shí)，宜采用三線制測(cè)方式，并需定期對(duì)溫度進(jìn)行校正。當(dāng)進(jìn)行多點(diǎn)采集時(shí)，需每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測(cè)量的準(zhǔn)確度、系統(tǒng)的精度差，會(huì)受環(huán)境及時(shí)間的影響較大。模塊量傳感器在工作過(guò)程中都是以模擬信號(hào)的形式存在，而檢測(cè)的環(huán)境往往存在電場(chǎng)、磁場(chǎng)等不確定因素，這些因素會(huì)對(duì)電信號(hào)產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實(shí)際的測(cè)量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進(jìn)行校準(zhǔn)，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的總線式數(shù)字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數(shù)字溫度傳感器采用測(cè)溫芯片作為感應(yīng)元件，感應(yīng)元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩(wěn)定性決定于美國(guó)進(jìn)口測(cè)溫芯片的特性及精度級(jí)別，無(wú)需校正，因數(shù)據(jù)傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長(zhǎng)短不會(huì)對(duì)傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢(shì)。所以數(shù)字總線式測(cè)溫電纜是地源熱泵地埋管管測(cè)溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測(cè)理想的設(shè)備。數(shù)字總線式數(shù)據(jù)傳感器本身自帶12位高精度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和現(xiàn)場(chǎng)總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，而每個(gè)傳感器本身都有唯的識(shí)別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實(shí)現(xiàn)一根電纜檢測(cè)很多溫度點(diǎn)的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可監(jiān)測(cè)大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機(jī)組空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、

壓力、流量；系統(tǒng)空調(diào)側(cè)和地源側(cè)溫度、壓力、流量；熱泵機(jī)組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場(chǎng)的變化等，實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組運(yùn)行情況 24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，異常情況預(yù)

警，做到真正的無(wú)人值守?？蓪?duì)熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對(duì)地溫場(chǎng)的影響以及能效

比等進(jìn)行綜合的科學(xué)評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步示范推廣與系統(tǒng)優(yōu)化的工作提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)依據(jù)。

具體測(cè)量要求如下：

1）各熱泵機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

3）室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及變化曲線；

4）機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機(jī)房?jī)?nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機(jī)房?jī)?nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場(chǎng)內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統(tǒng) COP 分析以及系統(tǒng)節(jié)能量的評(píng)價(jià)分析。

2、自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)建成以后可以對(duì)已經(jīng)安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的地?zé)峋畬?shí)施自動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分

析展示，可實(shí)現(xiàn)地?zé)峋突毓嗑乃?、水溫、流量?shí)施傳輸分析，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預(yù)

警，做到實(shí)時(shí)監(jiān)管，有地?zé)峋\(yùn)行的穩(wěn)定性。

1）開(kāi)采水量及回水水量的流量監(jiān)測(cè)及變化曲線；

2）開(kāi)采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測(cè)及變化曲線；

3）開(kāi)采井井內(nèi)水位監(jiān)測(cè)及變化曲線；

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