地源热泵系统依托地下岩土介质作为热量交换的载体，完成建筑的冬季供热与夏季供冷，地下岩土的导热状态、地层温度场的变化趋势，直接影响整套换热系统的实际运行表现。在竖直U型地埋管项目的设计阶段，土壤导热系数是开展埋管排布、负荷测算的重要依据，想要获取符合现场真实工况的参数，需要对地下温度开展持续性观测，短期人工采样测量很难捕捉地层的动态演化过程，工况未达到稳定状态下采集到的流体进出口、不同深度温度信息，会给项目设计带来偏差，地源热泵测温系统由此成为地埋管工程试验、项目运维过程中重要的配套设施。
整套测温系统由井下测温电缆、现场采集硬件以及上位机软件共同构成，硬件单元采用ARM架构进行数据处理，上位机软件依托.net框架开发，实现现场监测信息的可视化呈现。测温传感器直接封装在电缆内部，能够根据换热井实际深度、测点分布需求完成定制加工，传感器与线缆一体化的结构可以适应深井地下潮湿高压的环境条件，传感器本体具备较高防护等级，能够承受地下环境带来的压力作用，适配竖直埋管狭小的U型管内部空间，可替代传统铂电阻类测温方案完成井下多点温度采集工作。
系统采用三线制总线架构，单条总线可挂载多路传感器节点，总线驱动能力可以支持长距离信号传输，能够适配深井工况的数据采集。现场采集模块借助总线汇总各个传感器采集的温度信息，再通过多种传输方式把现场数据向上位机进行推送，既可以本地查看监测结果，也能够借助无线网络完成远距离的数据交互。现场硬件配备总线接口，支持MODBUS‑RTU工业通讯协议，可以和市面上主流组态软件对接，具备较好的拓展能力，可支撑多井位的规模化监测场景，能够同时对大量观测井开展在线温度采集，满足试验场、大型地源热泵项目多点同步监测的需求。
在地源热泵项目的全生命周期当中，测温系统承担多重工作任务。在项目前期试验阶段，可用于地埋管回填材料传热特性测试，观测U型埋管换热器群之间的热干扰现象，开展埋管换热性能相关试验研究，为埋管换热器传热分析、含水层埋管换热数值模拟工作提供实测数据支撑。进入项目运营阶段，系统持续记录不同深度地层温度随季节、机组负荷的变化过程，工作人员借助软件界面可以直观读取实时温度，系统自带的数据存储功能能够定时留存监测记录，历史数据可以生成曲线，也可输出报表用于查阅打印，当监测数值出现异常变化时，系统可以触发相应的告警提示，帮助运维人员及时发现地下温度场的异常波动情况。通过长期积累的分层温度数据，工作人员可以分析地下热量堆积或者热量亏空的发展趋势，以此调整地源热泵机组运行策略，协调地下取热与储热之间的平衡，降低地层热失衡带来的换热性能衰减风险，为地源热泵系统可持续运行提供实测依据。
设备现场安装与使用过程中，需要遵循对应的操作规范。测温电缆优先放置于U型换热管内部，便于后期维护检修；如果线缆布置于U型管外部，施工环节要做好防护，避免线缆表面划伤，以此保障线缆的防水耐压性能。线缆内部的不锈钢部位为传感器布设位置，地下温度属于变化速度较慢的物理量，完成布设之后需要等待被测介质达到热平衡，再开展读数工作。接线作业要区分线缆内部电源正负极与信号线，按照接线定义完成接线。系统总线应当规避短路故障，总线供电需要结合总线布线距离选择适配的供电电压。虽然系统具备一定纠错能力，但现场环境会对总线信号带来干扰，实际布设的传感器节点数量需要控制在合理范围之内。设备部署完成之后，需要定期查看采集终端运行状态，核对数据更新情况，保证监测链路持续通畅，让地源热泵测温系统稳定输出连续可靠的地温观测数据，服务于地源热泵项目的设计优化、科研试验与日常运维工作。
更新时间：2026-09-11 
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