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西部地區(qū)地下水勘查綜合物探技術(shù)方法展望

更新時間：2020-09-02　點擊量：1114

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　　西北、西南地區(qū)水資源短缺已嚴重制約了區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。如何依靠科學(xué)技術(shù)進步，選擇有效的地球物理勘探綜合技術(shù)尋找地下水，是目前水資源開發(fā)中的一個重要問題。沙漠地區(qū)埋藏于淺層咸水下的深層淡水的尋找以及黃土地區(qū)深部孔隙、裂隙、巖溶水的勘查，是西北地區(qū)地下水資源勘察工作面臨的主要問題。南方巖溶發(fā)育區(qū)和紅層分布區(qū)尋找含水巖溶及孔隙、裂隙水的物探工作也存在許多急需解決的問題。因此，如何針對西部水資源特點，合理地選擇地球物理勘探綜合技術(shù)方法尋找地下水，提高地下水勘查效率，是西部水資源開發(fā)工作的重要環(huán)節(jié)。

　　物探方法是依據(jù)含水層、含水巖溶管道以及構(gòu)造裂隙破碎帶的物理性質(zhì)（如電阻率和地震波速）有別于隔水層或圍巖來進行地下水勘查的一種間接方法。它得到的僅是物性層的空間分布情況，其結(jié)果必然有多解性。減少與排除多解性的途徑：一是利用目的層與非目的層物性差異的多種參數(shù)開展綜合物探工作；二是結(jié)合有關(guān)的地質(zhì)、鉆探及測井資料，將物探結(jié)果與地下水礦化度、巖性及構(gòu)造等水文地質(zhì)資料綜合分析，作出合理的地質(zhì)解釋。雖經(jīng)幾十年來國內(nèi)外廣大地球物理工作者的努力，在地下水勘查的物探技術(shù)方法及儀器裝備方面有了長足的進步，取得了令人矚目的成績，但西部地區(qū)復(fù)雜的水文地質(zhì)條件給地下水探測增加了難度，單一方法很難滿足復(fù)雜多變的地質(zhì)條件下勘查地下水的要求。因此，有必要發(fā)展系列探測技術(shù)來完善和提高地下水勘查水平。

　　各種物探方法都有其自身的適用性和局限性，因而在解決某類地下水勘查問題時，選擇有效、經(jīng)濟的技術(shù)方法系列，是關(guān)系到勘查效果及效益的首要問題。考慮到各種物探方法在解決各類地下水勘查任務(wù)的適用性和經(jīng)濟性以及深淺層（以深度１００左右米為界限）地下水勘查難易程度，在總結(jié)國內(nèi)外的找水經(jīng)驗以及近兩年來西部缺水地區(qū)地下水勘查示范成果的基礎(chǔ)上，初步擬定了針對不同類型地下水及不同賦存條件下的地下水勘查物探技術(shù)方法系列，為西部水資源勘察工作提供技術(shù)指導(dǎo)。

　?。玻疁\層孔隙水勘查的綜合物探技術(shù)方法系列

　　淺層孔隙水是指賦存于第四系松散層以及第三系、白堊系半膠結(jié)地層中的地下水，第四系松散層在西北地區(qū)廣泛分布，第三系、白堊系地層主要分布于鄂爾多斯、準噶爾盆地等。物探勘查的主要目的是了解含水層結(jié)構(gòu)及其富水性、地下水位埋深和地下水礦化度。淺層孔隙水勘查技術(shù)國內(nèi)外均已較成熟，一般情況下采用直流電測深法或激電測深法較為適宜，成本低、方法簡單而普及，視電阻率參數(shù)可確定含水層結(jié)構(gòu)和地下水礦化度，激電參數(shù)用于了解富水性。但有的地區(qū)常規(guī)電阻率法工作難度較大，如沙漠區(qū)地表極為干燥，電極接地電阻較大，供電困難；對于淺部高礦化度地區(qū)，電阻率偏低，導(dǎo)致供電電流過大，需大功率供電設(shè)備，且測量電壓信號小，影響觀測精度；部分地區(qū)地形條件不利，不易開展工作。此時可選擇電磁測深法，如頻率域電磁測深法（ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)）觀測系統(tǒng)輸入阻抗較高，易于開展工作，效率高；瞬變電磁法可采用磁源激勵回線，不涉及接地問題。在西北缺水地區(qū)地下水勘查示范項目實施過程中，塔里木盆地南緣民豐縣安迪爾牧場地表干燥，地形條件復(fù)雜，常規(guī)電阻率法工作難度較大，采用ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)較為方便地查清了地下淡水體分布特征，經(jīng)鉆探驗證相吻合。對于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，在其它物探工作基礎(chǔ)上，選擇重點區(qū)采用Ｎｕｍｉｓ核磁共振技術(shù)確定含水層的深度、厚度、給水度及水量等多個參數(shù)，在西北黃土塬區(qū)應(yīng)用效果明顯，但該方法成本高，效率較低。

　　３．淺層巖溶、裂隙水勘查的綜合物探技術(shù)方法系列

　　淺層巖溶水主要指西南巖溶石山地區(qū)地下巖溶管道水，亦即地下暗河。巖溶區(qū)地表水與地下水轉(zhuǎn)化頻繁，地下水空間分布極不均勻，縱向上具有雙層或多層結(jié)構(gòu)。物探勘查的主要目的是查明巖溶管道的空間分布特征，但受其規(guī)模和埋深條件的限制物探找水難度較大，可選擇的物探技術(shù)手段有探地雷達、ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)、瞬變電磁法以及淺層高分辨率地震。探地雷達在其有效勘探范圍內(nèi)可探明異常體形態(tài)特征；ＥＨ－４系統(tǒng)能夠反映地下裂隙、巖溶發(fā)育情況，但當(dāng)?shù)乇斫橘|(zhì)分布不均勻時產(chǎn)生靜態(tài)效應(yīng)，甚至無法作出合理解釋；瞬變電磁法觀測純二次場，對探測高阻圍巖中的低阻異常體效果較好；淺震技術(shù)可通過分析同軸錯動和相位值幅度變化情況來確定異常體空間分布特征。當(dāng)巖溶管道水埋深大于１００米時，目前可利用的方法有瞬變電磁法、淺震技術(shù)，但應(yīng)用程度尚不成熟，有待進一步試驗、研究。

　　淺層裂隙水包括構(gòu)造裂隙水和碎屑巖層裂隙水。在西部缺水地區(qū)地下水勘查示范區(qū)，構(gòu)造裂隙水主要指西南紅層構(gòu)造裂隙水和西北鄂爾多斯盆緣、其它山區(qū)基巖構(gòu)造裂隙水；碎屑巖層裂隙水主要指西南紅層風(fēng)化帶網(wǎng)狀裂隙水和淺層層間承壓裂隙水。上述兩種類型地下水勘查中物探技術(shù)的應(yīng)用程度較為成熟，國內(nèi)外均已有成功的經(jīng)驗。對于構(gòu)造裂隙水，物探勘查的主要目的是了解構(gòu)造裂隙帶的空間分布特征及其富水性，在實際工作中，首先快速、準確地查明構(gòu)造裂隙帶的平面分布特征，可選擇的方法有直流電

　　阻率剖面法、電磁剖面法、音頻大地電場法、甚低頻法等（其中直流電阻率剖面法效率較低、受地形條件限制大，但該方法較普及）；在此基礎(chǔ)上，選擇有利地段了解構(gòu)造帶的地下空間展布情況及其富水性，一般情況下，在地質(zhì)背景清楚、條件簡單的地區(qū)，激電測深法較為簡單、實用、有效，視電阻率參數(shù)可了解構(gòu)造帶巖性結(jié)構(gòu)變化，激化參數(shù)可確定富水部位；在條件復(fù)雜的地區(qū)，可利用頻率域電磁測深法（ＥＨ－４系統(tǒng)）了解構(gòu)造產(chǎn)狀及裂隙發(fā)育情況，進而采用核磁共振技術(shù)確定含水層段和富水性。內(nèi)蒙古邊境阿拉善盟蘇宏圖西北部為環(huán)境惡劣、人煙稀少的玄武巖荒漠戈壁，當(dāng)?shù)剀娒耖L期飲用高氟苦咸水，許多部門及單位都試圖尋找淡水而沒有成功，１９９７年中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法研究所利用音頻大地電場法、激電測深法、ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)等綜合物探技術(shù)找水方法在該地區(qū)找到了可飲用水，鉆探結(jié)果井深１０５ｍ，出水量５４２．２ｍ３／ｄ，礦化０．７６ｇ／ｌ，屬優(yōu)質(zhì)飲用水。

　　淺層碎屑巖層裂隙水勘查目的類似于淺層孔隙水，即主要了解含水層結(jié)構(gòu)、富水性以及地下水礦化度變化特征。采用的物探方法主要有直流電阻率測深法、頻率域電磁測深法（如ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)）、瞬變電磁測深法，對于水文地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，在其它物探工作基礎(chǔ)上，選擇重點區(qū)采用Ｎｕｍｉｓ核磁共振技術(shù)確定含水層的深度、厚度、給水度及水量等多個參數(shù)。

　　４．深層孔隙水勘查的綜合物探技術(shù)方法系列

　　深層孔隙水主要指西北地區(qū)塔里木盆地、柴達木盆地、天山山麓第四系深層孔隙水和鄂爾多斯、準噶爾盆地第三系白堊系碎屑巖類膠結(jié)半膠結(jié)孔隙水。物探勘查的目的與淺層裂隙水勘查類同，但在方法選擇上側(cè)重點有所不同。該類地下水埋深超過了１００ｍ，甚至大于３００ｍ，由于直流電阻率測深法受高阻屏蔽分辨率降低，應(yīng)用效果較差；同時，瞬變電磁法在進行大深度探測時，需布設(shè)大的激勵線圈，不易開展工作；此種情況下，佳的方法選擇頻率域電磁測深法（如ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)）。隨著研究程度的深入，地震勘探技術(shù)將用于劃分地層結(jié)構(gòu)和確定巖性孔隙度，存在的問題有待于進一步試驗研究。自１９９６年‘西北找水特別計劃’實施以來以及近兩年西北缺水地區(qū)地下水勘查示范項目的開展，在新疆羅布泊、柴達木盆地、鄂爾多斯等地區(qū)，深層地下水勘查取得了重大突破。１９９７年新疆地礦局和中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法研究所深入‘羅布泊，利用ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)和淺層地震等物探找水方法，找到了淡水。井深５００余ｍ，出水量４００余ｍ３／ｄ，礦化度小于２ｇ／ｌ。淡水的發(fā)現(xiàn)將使該地區(qū)豐富的鉀鹽開發(fā)成為可能。

　　５．深層巖溶、裂隙水勘查的綜合物探技術(shù)方法系列

　　深層巖溶、裂隙水主要指西北鄂爾多斯盆地周邊地區(qū)深埋碳酸鹽巖巖溶裂隙水。物探勘查的主要目的是了解灰?guī)r界面埋深及巖溶裂隙發(fā)育程度、位置，由于巖性構(gòu)造的復(fù)雜性，單一的物探手段難以取得理想的效果，在寧夏南部地區(qū)深埋巖溶水勘查中，采用的主要物探手段有直流電測深法、ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)、淺層地震以及瞬變電磁法。直流電測深法主要用于普查工作，在此基礎(chǔ)上，選擇重點區(qū)開展其它方法精測工作。ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)進行ＥＭＡＰ連續(xù)測量工作，可獲得較高的橫向分辨能力，并能夠反映深部構(gòu)造信息；地震法可較為準確地確定解深部構(gòu)造錯動及破碎情況；瞬變電磁法由于具有勘探深度大、對低阻目標反映靈敏等優(yōu)點，在勘探深部低阻裂隙含水帶時能夠取得好的效果。

　?。保梗梗赌觋兾鞯氐V局和中國地調(diào)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)技術(shù)方法研究所在陜西省富平縣黃土覆蓋下的隱伏巖溶地區(qū)，利用ＥＨ－４電導(dǎo)率成像系統(tǒng)等物探找水技術(shù)方法，找到了深埋巖溶水。井深７７８．３２ｍ，水位降深１２ｍ，出水量１．３３萬ｍ３／ｄ，水溫４１。Ｃ，水質(zhì)達到了飲用天然礦泉水標準。這眼井的成功突破了以往認為海平面以下巖溶水賦存條件不好的傳統(tǒng)觀念，給深埋巖溶水的勘查開發(fā)帶來了生機。

　　６．結(jié)語

　　西部地區(qū)地下水類型復(fù)雜多變，近年來隨著國家重視程度的提高和投資力度的加大，西部缺水地區(qū)地下水勘查取得了重大突破，如鄂爾多斯周緣深埋巖溶水勘查、深層碎屑巖類孔隙裂隙水勘查以及干旱沙漠區(qū)淡水體勘查等。隨著勘探范圍的擴大和研究程度的深入，許多問題急待解決，如西南巖溶管道水勘查技術(shù)、碎屑巖含水孔隙度的確定、基巖裂隙水礦化度的確定以及山地地球物理勘探技術(shù)等。對于各種類型地下水地球物理勘查技術(shù)系列，方法的選擇應(yīng)考慮其實用性、有效性和經(jīng)濟性，各種方法有其自身的特點：直流電阻率法成本低、方法簡單而普及，但效率較低；頻率域電磁測深法工作便捷、效率高，但易受工業(yè)游散電流干擾，不適宜城鎮(zhèn)附近開展工作；在干旱沙漠區(qū)地表極度干燥，瞬變電磁法不接地回線裝置看似理想，但觀測的視電阻率值同其它方法相比有一定的偏差，不利于準確地劃分地下水礦化度；地震技術(shù)在油氣勘探方面較為成熟，應(yīng)用于地下水勘查領(lǐng)域尚屬起步階段，仍需進一步應(yīng)用研究；核磁共振技術(shù)可直接反映含水層位置、厚度和水量，但探測深度較淺（小于１５０米）。針對各種方法的特點及應(yīng)用條件，結(jié)合實際水文地質(zhì)條件，才能合理地選擇不同類型地下水地球物理勘查技術(shù)系列。

全自動野外地溫監(jiān)測系統(tǒng)/凍土地溫自動監(jiān)測系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測量系統(tǒng)方案

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

礦井測溫系統(tǒng)/礦建凍結(jié)法施工溫度監(jiān)測系統(tǒng)/深井溫度場地溫監(jiān)測系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測溫系統(tǒng)

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

此款系統(tǒng)專門為地源熱泵生產(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，通過連接我司單總線地?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，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(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,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長,測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的測溫電纜設(shè)計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務(wù)器通過總線將現(xiàn)場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)到總線上。每個采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監(jiān)測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監(jiān)測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

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)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統(tǒng)，主要是一套*基于現(xiàn)場總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測及分析系統(tǒng)。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監(jiān)測并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計、探討地源熱泵的可持續(xù)運行具有參考價值。

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

１．結(jié)構(gòu)簡單，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．采用強驅(qū)動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

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

針對U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測溫系統(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的測試分析

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)性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實驗研究。

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

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

1、溫度在線監(jiān)測

2、報警功能

3、數(shù)據(jù)存儲

4、定時保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數(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、測點線長：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、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經(jīng)測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，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，請等待測物熱平衡后再進行測量。
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，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個節(jié)點，實際使用應(yīng)該限制在150個節(jié)點以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯能力，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。

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

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

地源熱泵診斷中土壤溫度的監(jiān)測方法：
　　為了實現(xiàn)地源熱泵系統(tǒng)的診斷，必須首先制定保證系統(tǒng)正常運行的合理的標準。在系統(tǒng)的設(shè)計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個或幾個空調(diào)采暖周期（一般一個空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統(tǒng)的運行效率。所以設(shè)計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進行全年動態(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、圍護結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負荷，我們根據(jù)該負荷，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，并動態(tài)模擬計算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統(tǒng)實時監(jiān)測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監(jiān)測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測系統(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，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計中，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對地溫進行長期可靠的監(jiān)測顯得特別重要。在現(xiàn)場實測土壤導(dǎo)熱系數(shù)時測試時間要足夠長，測試時工況穩(wěn)定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結(jié)果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設(shè)計顯得尤其重點。較傳統(tǒng)的地源熱泵測溫電纜設(shè)計方法，北京鴻鷗成運儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價比高等優(yōu)點，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進行地溫監(jiān)測，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

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

地源熱泵數(shù)字總線測溫線纜與傳統(tǒng)測溫電纜對比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉(zhuǎn)換及信號處理電路，近距離時，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，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當(dāng)進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統(tǒng)的精度差，會受環(huán)境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環(huán)境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設(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)定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，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,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢。所以數(shù)字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測理想的設(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)場總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠距離傳輸?shù)臄?shù)字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現(xiàn)一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動監(jiān)測監(jiān)測平臺，可監(jiān)測大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機組空調(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；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場的變化等，實現(xiàn)熱泵機組運行情況 24 小時實時監(jiān)測，異常情況預(yù)

警，做到真正的無人值守?？蓪岜孟到y(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學(xué)評價，為進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)。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測數(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）機房內(nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機房內(nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機房內(nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測數(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)能量的評價分析。

2、自動監(jiān)測平臺建成以后可以對已經(jīng)安裝自動監(jiān)測設(shè)備的地?zé)峋畬嵤┳詣颖O(jiān)測的數(shù)據(jù)分

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

警，做到實時監(jiān)管，有地?zé)峋\行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測及變化曲線；

3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測及變化曲線；

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西部地區(qū)地下水勘查綜合物探技術(shù)方法展望

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