地热资源开发利用过程当中,开采井取水、回灌井回水会持续改变井下水位、温度等各项地质参数,想要完成辖区地热井的统一管控,就需要依靠地
热水资源监测系统,完成开采、回灌环节流量、温度、井下水位、井内分层温度、站内环境温湿度的不间断采集,把分散各个点位地热井的现场数据汇总起来,为地热资源管理、热力企业运维提供基础实测资料。传统依靠人员定期到现场人工抄录数据的模式,不仅耗费较多人力成本,数据获取存在时间间隔,也很难及时发现地热井运行过程出现的各类异常。
地热水资源监测系统由现场感知硬件、微功耗采集终端、无线通信网络、远端监控平台共同组成。现场感知部分包含投入式液位器件、电磁流量采集器件、多点地温测温电缆、泵内温度采集器件、电动阀门等,采集终端收集前端各类传感器采集的信号,借助GPRS、4G、NB‑IoT等无线通信方式,把数据上传至服务器,管理人员可以通过电脑客户端、手机APP访问平台查看数据,管理部门、热力企业可以获取辖区各个地热井的实时状态信息。
设备支持多种供电方案,现场具备市电条件时可以采用外部220V供电;在野外没有市电接入的点位,可以搭配太阳能板搭配蓄电池组进行供电;部分临时监测点位还可以依靠内置锂亚电池供电,满足野外无人值守场景的使用需求。整套地热水资源监测系统可以实现温度实时在线监测,监测数值异常时触发报警提醒,原始监测数据自动存储,支持设置定时存储周期,能够调取历史数据生成报表打印,查看参数随时间变化的历史曲线,完整记录地热井开采与回灌全周期的动态变化情况。
测温电缆作为井下感知的核心部件,拥有防水耐水压能力,施工阶段优先放置在保护管内部,便于后期维护。如果直接投入井内使用,布设过程要做好外层防护,防止划伤线缆保护层,破坏线缆防水耐压能力。线缆采用三线制总线接线方式,区分电源正负极以及信号线路,现场作业需要依照说明完成接线。整套系统存在理论最大接入节点数量,实际工程项目当中会适当控制接入节点数量,保障系统运行稳定。总线线路不能出现短路故障,根据总线线缆的实际敷设距离,选择适配的供电电压,保障信号稳定传输。
借助地热水资源监测系统,自然资源、水利相关管理部门可以对辖区地热开采井开展全域监管,掌握地热开采、回灌的实际情况;热力运营企业也可以依托持续监测得到的数据,评估地热井工作状态,优化开采、回灌运行方案。系统采集存储的历史数据,也可以用于地热资源相关项目的资料归档与分析研究,为地热资源可持续开发提供数据支撑。