定制化2D组态监控软件在地源热泵机房就地节能控制中的应用研究

摘要

地源热泵机房项目规模、设备型号、埋管数量、建筑冷热负荷差异较大，通用监控软件适配性差，难以实现就地精准节能管控。本文以北京鸿鸥成运仪器设备有限公司定制化2D组态监控软件为研究对象，软件严格遵循节能实用、就地控制开发原则，根据不同地热项目设备布局、监测点位、管控需求定制组态界面。系统实时监测冷水机组、地源侧与空调侧循环水泵运行状态、故障信号、手自模式，基于供回水温度流量实时计算建筑冷负荷，联动控制泵组、热泵机组启停。对比通用组态软件，分析定制化软件在地层工况适配、就地联动控制、负荷精准调控、本地化运行的技术优势。通过多个商业建筑、住宅地热机房项目实践，证明定制化2D组态软件可以实现机房就地高效节能管控，为地热机房本地化智能监控提供技术方案。

关键词：地源热泵；2D组态可视化；就地控制；节能实用；冷负荷测算；泵组智能启停；机房监控软件；地热能源站；PLC联动；负荷调控

正文

1 引言

现阶段国内浅层地源热泵机房普遍采用市面上通用版组态监控软件，软件界面、功能固定，无法适配不同项目的设备布局、埋管规模、冷热负荷特性。通用软件只可实现简单参数读取，无法根据项目特点定制冷负荷算法、泵组联动逻辑，多数机房依旧依靠人工操作设备，机组空载、水泵无效运行，造成大量能源浪费。

就地节能控制是地热机房节能运行的核心，需要监控软件适配项目实际工况，本地实时采集参数、计算冷热负荷、联动管控机组水泵启停。北京鸿鸥成运仪器设备有限公司深耕定制化地热监控软件开发，针对每一个地源热泵项目单独定制2D组态界面、运行逻辑、节能算法，实现机房就地自主管控，无需依赖远程云端，保障机房稳定节能运行。

2 定制化2D组态软件系统架构

整套系统分为前端硬件采集终端、本地PLC控制模块、定制化2D组态软件、本地存储报警模块。

硬件终端采集水泵、机组运行信号、故障状态、手动自动模式、管路温度压力流量；PLC实现设备就地联动；2D组态软件根据机房设备、管路布局绘制专属可视化界面，所有监测点位、设备开关、报警窗口按照项目实际定制；软件内置适配项目建筑特性的冷热负荷计算模型；所有运算、控制逻辑在本地主机完成，实现就地控制，断网状态下机房依旧可以正常智能运行。

3 定制化组态软件核心功能

第一，项目专属可视化组态界面。按照机房分水器、水泵、热泵机组、管路走向绘制2D仿真图例，点击设备即可查看运行参数、手动控制启停。

第二，定制化冷热负荷算法。根据建筑用途（住宅、商场、办公楼）调整负荷计算参数，精准测算实时冷热负荷。

第三，就地设备联动控制。本地主机根据负荷大小自动启停热泵机组、循环水泵，调整运行台数，实现就地节能管控。

第四，本地数据存储与故障报警。本地存储所有运行数据，设备故障本地声光报警，不受外网信号影响。

第五，功能模块化定制。可根据项目需求删减地温场监测、室外气象监测、埋管状态监测等功能。

4 技术优势与工程应用

通用组态软件功能冗余、界面固定、节能算法通用，适配性较差。鸿鸥成运定制化2D组态软件按需开发，坚守节能实用、就地控制原则，所有控制逻辑本地化，外网中断时机房依旧可以智能运行，适配住宅、商业综合体、学校、产业园各类地热项目。

多个示范工程数据表明，定制化就地管控模式相比通用软件，机房整体能耗降低12%‑18%，设备启停响应速度更快，运行稳定性更强。

5 结语

定制化2D组态监控软件适配地源热泵项目差异化需求，实现机房就地独立节能管控。北京鸿鸥成运依托软硬件一体化研发实力，为各地热项目定制专属监控系统，解决通用软件适配性短板。后续将持续优化组态模块化技术，缩短软件定制周期，适配更多中深层地热、复合热泵项目。

全套汇总分类关键词

一、设备硬件类

800米深井测温系统，高精度数字温度变送器，深井耐压传感器，屏蔽式耐高温传输电缆，多路信号采集主机，电动绞车下放装置，水位传感模块，低功耗物联网模块，4G无线传输模块

二、监测技术类

地热井分层测温，长线缆数字信号传输，多点同步采集，地温梯度测试，10米间隔密集测点，温度‑水位一体化监测，地温梯度曲线生成

三、软件平台类

地热云监测平台，移动端小程序，无人值守在线监测，远程数据采集，温度异常AI预警，监测数据导出

四、行业应用类

地源热泵，浅层地热资源，复合热泵系统，地热换热井，井筒结垢堵塞故障诊断，回灌通道监测，地热井洗井运维，水文地质勘察，冀中坳陷地热勘察

五、行业对比与技术突破类

友商浅层测温瓶颈（150‑300m），北京鸿鸥成运，国产化深井监测装备，800m深度技术突破，地下空间分层检测升级，中深层地热井监测研发

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地热管理系统（geothermal management system）是为实现地热资源的可持续开发而建立的管理系统。

我司深井地热监测产品系列介绍：

1.0-1000米单点温度检测（普通表和存储表）／0-3000米单点温度检测（普通显示，只能显示温度，没有存储分析软件功能）

2.0-1000米浅层地温能监测（采集器采用低功耗、携带方便；物联网NB无线传输至WEB端B/S架构网络；单总线结构，可扩展256个点；进口18B20高精度传感器，在10-85度范围内，精度在0.1-0.2度）

3. 4.0-10000米分布式多点深层地温监测（采用分布式光纤测温系统细分两大类：1.井筒测试 2.井壁测试）

4.0-2000米NB型液位／温度一体式自动监测系统（同时监测温度和液位两个参数，MAX耐温125摄氏度）

5.0-7000米全景型耐高温测温成像一体井下电视（同时监测温度和视频图片等）

6. 微功耗采集系统／遥控终端机——地热资源监测系统浅层／地热管理系统（可在换热站同时监测温度／流量／水位／泵内温度／压力／能耗等多参数内容，可实现物联网远程监控，24小时无人值守）

有此类深井地温项目，欢迎新老客户朋友垂询！北京鸿鸥成运仪器设备有限公司

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