区域多地热井集群多参数监测云端监管平台架构设计与分级权限管理研究摘要随着各地地热供暖项目规模化落地，单一区域往往分布数十乃至上百口中深层地热井及配套换热站，分散式独立监测系统数据孤立、无法实现区域地热资源统筹管控。为实现辖区地热井集群一体化数字化监管，本文采用微服务架构搭建区域地热多参数云端监管平台，平台包含设备接入服务、时序数据存储服务、智能预警、报表台账服务、运维工单服务、权限管理六大微服务模块，可同时接入上百口地热井的流量、水位、井筒温度、换热站温湿度、热泵运行时长、水...

基于多制式无线通信的地热多参数监测数据远传链路设计与断点续传技术研究摘要地热井大多分布在城市郊区、县域野外、山地等区域，不同区域无线网络信号质量差异极大，部分偏远地热井口4G信号弱、网络波动频繁，易出现监测数据传输中断、历史监测数据丢失问题，造成地热监管平台台账缺失，影响流量、水位、温度等关键参数的连续性研判。为保障地热多参数监测数据稳定上传监管中心，本文设计兼容4G、NB-IoT窄带物联网、以太网有线三种制式的多制式无线通信远传链路，硬件终端可根据实时网络信号强度自动切换通...

地热换热站循环水泵功率能耗在线监测系统与能耗双控监管方案研究摘要循环水泵是地热换热站水循环系统的动力核心，承担地热水开采输送、供暖管网水循环、地热回灌注水三大关键任务，水泵长期运行的功率变化、整体能耗水平，直接关系地热项目电能消耗、采灌系统运行效率。部分换热站存在老旧水泵能耗过高、水泵空转憋压、变频控制系统失效导致恒定高功率运行等问题，造成大量电能浪费；同时区域地热项目整体用电能耗缺乏统一监管，难以落实国家能耗双控政策。本文设计循环水泵功率能耗在线监测系统，采用智能电力采集终...

寒区低温环境下地源热泵室外管路与换热设备光纤测温防冻保护系统研究摘要我国东北、内蒙古、新疆等高纬度高寒寒区冬季特种气温可达-25℃至-35℃，地源热泵室外输水管道、分集水器、板式换热机组、露天输送管网极易出现管内水体结冰、管路冻胀破裂、换热器流道冰堵等故障，造成整套建筑冷暖联供系统冬季供暖全面停机瘫痪，冻裂管路维修、系统重启恢复成本高昂，严重影响严寒地区建筑冬季采暖保障。传统防冻方案依靠在管路关键点位布设单点电子温度传感器，仅能监测有限测点温度，管路弯头、长距离埋地支管、换热...

地源热泵竖直埋管地埋管群分布式光纤温度长期监测与热平衡调控摘要浅层竖直地埋管式地源热泵依靠地下地层作为蓄热载体实现冬季取热供暖、夏季排热制冷，大型商业综合体、产业园区地埋管群常年季节性冷热负荷不均衡运行，极易出现地层土壤热堆积或者热量亏空的热失衡问题，造成热泵机组逐年能效衰减、供热制冷效果大幅下降，是制约地源热泵系统长效稳定运行的行业关键痛点。传统地埋管测温仅选取少量埋管布设单点电子温度传感器，无法完整掌握整片埋管群地层三维温度场的分布与演化规律，难以精准定位局部热堆积区域。...

分布式光纤测温用于地热回灌井堵塞预判与堵塞位置精准定位研究摘要地热等量回灌是保障地热储层压力平衡、实现地热资源可持续循环开采的核心工艺，回灌井含水层普遍存在气体淤堵、矿物质碳酸盐结垢堵塞、泥沙沉积淤堵三类故障，堵塞会直接造成回灌水量逐年快速衰减，打破地热采灌平衡体系，诱发地层沉降、储层产能枯竭等一系列地质与工程问题。传统回灌井堵塞检测依靠分段下放探测设备试探堵塞区间，作业工期长、人工成本高，且无法在堵塞萌芽阶段提前预判隐患。本文将分布式铠装测温光纤预埋于回灌井井筒及含水层滤水...

分布式光纤测温在地热储层热流体运移动态监测中的应用研究摘要地热储层内部高温流体的渗流路径、流量动态变化、冷热流体交汇行为，直接决定地热井长期产能稳定性与地热田整体开采寿命，传统间断式井筒静态测温无法捕捉储层流体动态演化过程。本文提出预埋式分布式光纤组网监测方案，将铠装测温光纤延伸至地热井储层开采滤水管段，依靠光纤长时序连续温度剖面数据变化特征，识别储层内部热流体纵向渗流、横向跨井运移、抽水诱导流体扰动、冷热流体换热四类现象。以华北地热田两口相邻开采地热井为试验对象，构建跨井光...

分布式光纤拉曼测温系统原理及在地热井井筒全段温度监测基础研究摘要分布式光纤测温系统依托拉曼散射光学效应与光时域反射OTDR定位技术，突破传统单点式电子温度传感器监测离散化、耐高温性能差、抗干扰能力弱等行业短板，能够沿着光纤线路实现连续、线性、无缝式的井筒全域温度剖面测量。光纤既是信号传输介质也是温度感应元件，井下无源结构适配地热深井高温、高矿化度腐蚀水体、井下电磁干扰强烈的特种工况。本文从光学原理通俗化解析斯托克斯线与反斯托克斯线的温度响应特性，结合硬件架构逐一拆解高频脉冲激...

地源热泵系统相变储热耦合调峰技术用于电网削峰填谷的研究摘要随着国内用电负荷季节性、昼夜性峰谷差值不断拉大，电网高峰时段供电压力大、低谷时段电力富余，电网调峰成本逐年上升。地源热泵供暖制冷系统运行能耗受建筑冷热负荷影响，多集中在日间用电高峰开启运行，进一步加剧电网峰谷矛盾。本文提出相变储热装置与地源热泵耦合的联合调峰系统，利用夜间电网低谷低价电能驱动地源热泵，将岩土中的冷热能量通过相变储热材料储存至储热罐体；日间用电高峰时段关停热泵主机，依靠相变储热装置释放储存冷热能，为建筑提...

高寒高海拔地区闭式浅层地源热泵防冻保护与低温启动控制系统研究摘要我国青藏高原、川西高原、北方高寒山区海拔高、冬季低温持续时间长，夜间地表温度普遍低至-30℃以下，常规闭式浅层地源热泵系统极易出现换热介质冻结、管路冻裂、机组低温启动失败等问题，成为制约地源热泵在高寒高海拔区域推广的关键阻碍。传统单一防冻液加注防冻方案存在防冻液浓度过高导致流体黏度上升、系统泵送能耗激增、管材加速老化等缺陷。本文提出复合介质防冻换热流体+地埋管分段伴热保温+机组智能低温启动三级联动防冻控制系统，搭...