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地下水對(duì)變化的指示作用

更新時(shí)間：2020-08-21

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　地下水作為水圈的一部分,在與巖石圈、大氣圈、生物圈相互作用過程中成為能量、物質(zhì)交流與匯集的載體與紐帶,環(huán)境變化所導(dǎo)致的上述圈層間物質(zhì)與能量循環(huán)的變化必然在地下水中留下某種“印記”,從而使地下水具有了存儲(chǔ)和保護(hù)環(huán)境變化信息的功能(王焰新等,2005)。

　　而地下水流動(dòng)與水—巖相互作用的時(shí)間尺度性使地下水成為一種探測(cè)天然的與人類起因的環(huán)境變化的理想介質(zhì)(Edmunds,1995)。不同時(shí)間尺度的氣候周期性變化,導(dǎo)致了地下水形成過程具有相應(yīng)的周期性特征。在漫長(zhǎng)的地下水形成地質(zhì)歷史過程中,它經(jīng)歷了萬年尺度、千年尺度、百年尺度的多雨期與少雨期,或高溫期與低溫期,彼此交替出現(xiàn),形成區(qū)域地下水主要補(bǔ)給期與非主要補(bǔ)給期相間分布。因此,地下水或含水層被人們譽(yù)為“陸地古氣候變化檔案(continentalpaleoclimaticarchives)”(Fontesetal.,1993)。地下水的“古氣候檔案”功能的發(fā)現(xiàn)使地下水成為繼冰芯、黃土、大洋沉積物、孢粉、樹木年輪等之后的又一新的氣候變化信息載體,同時(shí)也革新了傳統(tǒng)地下水研究視角,即不再將地下水視為流體,而是作為信息儲(chǔ)存庫進(jìn)行研究。地下水年齡計(jì)算的精度取決于對(duì)含水層性質(zhì)掌握的程度,因此,準(zhǔn)確了解含水層的性質(zhì)是地下水作為氣候檔案的前提。Mazor(1993)定義了兩種基本的含水層類型:①積極含水層(ac-tiveaquifers),即具有明顯的補(bǔ)給區(qū)和排泄區(qū),含水層中的水流受地下水流速和降雨入滲速度控制;②被動(dòng)含水層(passiveaquifers),即曾經(jīng)存在過補(bǔ)給區(qū),無明顯的排泄區(qū),含水層中的水遷移滯緩。位于排泄基準(zhǔn)之上的承壓含水層是典型的積極含水層,而位于局部排泄基準(zhǔn)面之下的、大陸沉降盆地中被掩埋的含水層是典型的被動(dòng)含水層(Mazor,1993;MazorandNativ,1994)。在地下水測(cè)年方面被動(dòng)含水層較積極含水層有較大的優(yōu)勢(shì),這是因?yàn)榈叵滤哪挲g信號(hào)受干擾的因素較少。古氣候信息常被“轉(zhuǎn)譯”為地下水中各種可測(cè)量的“示蹤劑”。Edmunds(1995)認(rèn)為地下水系統(tǒng)的三種變化,即測(cè)壓水位的變化、天然化學(xué)基線(naturalbaselinechemistry)的變化及人類對(duì)地下水質(zhì)的影響,對(duì)50～100年時(shí)間尺度上出現(xiàn)的各種作用是敏感的。而更大時(shí)間尺度的水文地球化學(xué)變化則與氣候變化有關(guān)。為此,他推薦了幾種指示地下水系統(tǒng)中各種物理、化學(xué)作用和人類活動(dòng)等的原生與次生指示劑。近年來,隨著該研究的逐漸深入,大量的地球化學(xué)與同位素方法被發(fā)展,利用地下水重構(gòu)過去環(huán)境變化已成為可能(Zuppiaetal.,2004)。

　　物理指示劑

　　地下水位變化是地下水系統(tǒng)對(duì)外界影響作出的一種響應(yīng),嚴(yán)格地講,對(duì)地下水系統(tǒng)的任何一點(diǎn)微弱的“擾動(dòng)”,均會(huì)導(dǎo)致地下水位的變化,只是“敏感性”不同的地下水系統(tǒng)所發(fā)生的水位變化幅度大小不同而已。

　　太陽與月球?qū)Φ厍蚩傄蓪?duì)地球表面固體產(chǎn)生固體潮,這主要由于地球表層固體物質(zhì)受引力作用使其密度產(chǎn)生變化,相應(yīng)固體中孔隙裂隙的體積變化導(dǎo)致其中的地下水位產(chǎn)生變化而出現(xiàn)液體潮。與海洋水的潮汐相比,月球引起的地下水位變化,也有日周期性和月周期性。類似地,地震、火山噴發(fā)、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生也會(huì)導(dǎo)致地下水位變化“異常”。

　　氣候變化會(huì)導(dǎo)致地下水水位變化。在多雨期,地下水系統(tǒng)不斷得到大氣降雨的補(bǔ)給,而出現(xiàn)地下水水位的上升,在旱季由于蒸發(fā)則會(huì)引起地下水水位的下降。大量的地下水水位動(dòng)態(tài)研究表明,地下水位變化在較大時(shí)間尺度上與太陽黑子活動(dòng)存在很好的相關(guān)性,這可能也是由于太陽活動(dòng)變化導(dǎo)致氣候變化所引起的。

　　Chen等(2004)通過對(duì)加拿大Manitoba南部一碳酸鹽含水層中地下水位與氣候變化的相關(guān)性研究,揭示了該含水層年均地下水位與月平均降雨和氣溫存在很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。Jorgensen等(2003)利用考古學(xué)的方法研究了阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國AlAin地區(qū)井深與地下水位的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)二者有很好的相關(guān)性,在此基礎(chǔ)上,他們研究了過去4500年以來地下水位與氣候變化的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)自青銅器以來的地下水位持續(xù)降低與大氣中CO2濃度的增加有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該研究延伸了地下水位與氣候變化研究的時(shí)間尺度。

　　泉流量同地下水位一樣,其變化是地下水系統(tǒng)對(duì)外界影響做出的一種響應(yīng)。我們通過對(duì)我國北方巖溶大泉———神頭泉泉流量與氣候變化研究表明,泉流量亦可很好地指示短時(shí)間尺度的氣候變化(Ma,etal.,2004;郭清海等,2005),綜上所述,地下水水位、泉流量等是氣候變化的有效指示劑,可以很好地指示短時(shí)間尺度的氣候變化。但它們與氣候變量間存在一定的時(shí)間滯后,有效識(shí)別滯后時(shí)間是地下水諸如地下水水位等物理指示劑用作指示氣候變化要解決的關(guān)鍵問題之一。與此同時(shí),古地下水位與泉流量系列的建立則可能是它們指示古氣候變化難以逾越的障礙,而Jorgensen等(2003)所推薦的考古學(xué)方法為解決這一障礙提供了可能。

　　化學(xué)指示劑

　　大氣降水中穩(wěn)定同位素組成揭示了諸多環(huán)境參數(shù)(如濕氣源、空氣溫度、降水量、季節(jié)與高程等)間的密切關(guān)系。氣候與降雨的年平均穩(wěn)定同位素含量間的關(guān)系(Dansgaard,1964;Rozanskietal.,1992)為研究古氣候狀態(tài)提供了重要參考。地下水中同位素與元素組成受其接受補(bǔ)給時(shí)氣候條件的影響,可以用作氣候變化的指示劑。

　　水分子的穩(wěn)定同位素組成可以提供如下氣候變化信息:①如果可以從同位素信號(hào)中找到蒸發(fā)擴(kuò)散作用的影響,則可獲取云氣凝結(jié)溫度(Hoffmannetal.,2000);②如果識(shí)別出氘過剩,則可識(shí)別出水蒸氣源及古風(fēng)向(MerlivatandJouzel,1979;Gasse,2000;Jouzeletal.,2000)。

　　由于穩(wěn)定同位素受多種因素的影響,其對(duì)古氣候變化信息的解釋常具有一定的不確定性。相對(duì)于其他古氣候指示劑,穩(wěn)定同位素的優(yōu)勢(shì)在于,穩(wěn)定同位素的影響因素較少或是已知的。一般地,水分子穩(wěn)定同位素組成與補(bǔ)給其的大氣降雨的同位素組成有關(guān),這樣引起大氣降雨同位素組成變化的氣候?qū)⒈环从吃诘叵滤凰亟M成上。其實(shí),指示末次冰期(lateglacial)到全新世的氣候變化的地下水穩(wěn)定同位素組成在許多含水層的不同年齡的地下水中被識(shí)別出。冰期降雨中重同位素含量虧損(depletion)是一個(gè)非常常見的現(xiàn)象,并不只出現(xiàn)于中高緯度地區(qū)。同位素含量的虧損指示了補(bǔ)給時(shí)的溫度較低,較低的溫度導(dǎo)致了空氣飽和度的改變,進(jìn)而使降雨量增加。換句話說,過去或當(dāng)前循環(huán)系統(tǒng)中空氣飽和度的變化使溫度降低,進(jìn)而增加了大氣的濕度。這意味著大量可用水的產(chǎn)生,并發(fā)展了過去的水文網(wǎng)(FontesandGasse,1991;Weyhenmeyeretal.,2000)。

　　放射性同位素可作為測(cè)年工具。盡管在對(duì)它們的解釋方面還存在很多局限,但水合碳(aqueouscarbon)(無機(jī)碳和有機(jī)碳)中14 C含量是推算地下水年齡有效的計(jì)年計(jì)(ClarkandFritz,1997)。對(duì)于不同研究及其不同地區(qū)古氣候事件的對(duì)比,構(gòu)建一個(gè)正確的年齡模型是至關(guān)重要的。水的14 C表觀年齡可以用不同的方法進(jìn)行校正(ClarkandFritz,1997),如“δ13 C混合模型(δ13Cmixingmodel)”(PearsonandHanshaw,1970)。土壤相所有14 C年齡已被標(biāo)定為日歷年齡(calendarages)(Stuiveretal.,1998)。

　　其他潛在的放射性計(jì)時(shí)計(jì)(4He、39 Ar、81Kr、226Ra蓄積、234 U/ 238 U不均衡、36 Cl和87Sr/ 86 Sr)除指示地下水的滯留時(shí)間外,可更有效地指示地球化學(xué)過程(如鹽源、海水入侵)和其他過程(如水巖相互作用的動(dòng)力學(xué))(ClarkandFritz,1997)。惰性氣體示蹤劑同樣可以提供地下水補(bǔ)給時(shí)的有關(guān)條件。惰性氣體的含量反映了水進(jìn)入承壓含水層時(shí)的地下平均溫度。例如,起源于含水層基質(zhì)或地殼的散射的He,惰性氣體與當(dāng)天的溫度狀態(tài)及降雨的同位素有關(guān)(StuteandSchlosser,1993;AeschbachHertigetal., 1999)。由放射性碳和穩(wěn)定同位素得出的冰期的補(bǔ)給溫度比現(xiàn)在低4～6°C(Edmundsetal.,1993;Baldereretal.,1997;Drayetal.,1997a)。這樣,我們可以用補(bǔ)給溫度重建當(dāng)時(shí)溫度的分布(BallentineandHall,1999),這些氣候變化信息與含水層所在的區(qū)域氣候有關(guān)。含水系統(tǒng)中保存的同位素信息同時(shí)受地質(zhì)條件和水動(dòng)力彌散影響(StuteandSchlosser,1993)。

　　Edmunds等(2000)在對(duì)EastMidlandsTriassic含水層中地下水滯留時(shí)間的指示劑進(jìn)行研究時(shí),將地下水滯留時(shí)間指示劑分為兩種,即惰性指示劑(如δ18O、δ2H、36 Cl、惰性氣體比、鹵素(Cl、Br、F、I)及其元素比)和反應(yīng)性指示劑(如δ13 C、Mg/Ca、Sr/Ca、Na/Cl),前者在出露區(qū)無明顯人類活動(dòng)條件下可以較好地反映入滲補(bǔ)給的降雨的變化及古氣候條件,而后者可指示水巖相互作用的時(shí)間,表現(xiàn)出沿流線的變化趨勢(shì)。在此基礎(chǔ)上,他們用Li和耦合的5種微量元素(Li、Rb、Sr、Mn和Mo)建立了兩個(gè)化學(xué)時(shí)間尺度(chemicaltimescale)。研究結(jié)果表明,這兩個(gè)化學(xué)時(shí)間尺度可以標(biāo)定100ka以上的地下水年齡,并很好地指示了Deven-sian冰期地下水的半連續(xù)補(bǔ)給特點(diǎn)。該方法拓寬了地下水的測(cè)年范圍。REEs被廣泛用作解決各種地質(zhì)、地球化學(xué)問題的工具,特別是其*的化學(xué)連貫行為在地質(zhì)系統(tǒng)分析中得到了廣泛的關(guān)注(Henderson,1984;TaylorandMcLenan,1985)。由于其與三價(jià)的錒系元素(Am3+和Cm3+)在價(jià)態(tài)、離子半徑和電子結(jié)構(gòu)方面存在著較高的相似性,REEs被用來預(yù)測(cè)溶液中錒系元素的行為(Wood,1990;Johannessonetal.,1996),從而為廢物處置環(huán)境中超鈾錒系元素的遷移性提供了有效途徑。掌握地下水水質(zhì)變化歷史及氧化還原狀態(tài)在核廢物處置場(chǎng)安全性評(píng)價(jià)時(shí)是非常重要的。地下水水質(zhì)的直接分析僅能提供地下水水質(zhì)歷史的部分信息,而更多的古地下水水質(zhì)狀況信息可以從含水層的結(jié)構(gòu)、礦物和裂隙充填物的化學(xué)性質(zhì)獲得。Lee等(2003)利用REEs揭示了Samkwang礦區(qū)斷裂帶上方解石沉淀的化學(xué)證據(jù),從而有效地指示了裂隙巖系統(tǒng)中地下水環(huán)境的變化。

　　張宗祜等人(1997,2000)通過對(duì)石家莊—滄州剖面第四系不同巖組32個(gè)地下水樣δ18 O和14C的分析發(fā)現(xiàn),地下水的年齡由東到西、由淺到深逐漸增大,年齡為25ka,這表明地下水是以“活塞式”遷移的,從而使地下水具備了儲(chǔ)存25ka以來古氣候變化的功能。年齡大于10ka的地下水中的δ18O含量突然降低,這與更新世以來一次明顯的降溫事件———晚玉木冰期在時(shí)間上是對(duì)應(yīng)的;另外,在12.5～14ka和18～20ka兩個(gè)年齡段地下水樣品“缺失”,表明在該階段無地下水補(bǔ)給,由于這兩個(gè)階段,特別是后一階段處于盛冰期,指示了一種干冷的氣候。通過δ18 O—14 C變化曲線與*的古氣候變化曲線對(duì)比表明,兩者有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系:變暖期對(duì)應(yīng)著地下水δ18O的高值區(qū),而 4變冰期對(duì)應(yīng)著地下水δ18 O的低值區(qū)。

全自動(dòng)野外地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/凍土地溫自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

地源熱泵分布式溫度集中測(cè)控系統(tǒng)

礦井總線分散式溫度測(cè)量系統(tǒng)方案

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

礦井測(cè)溫系統(tǒng)/礦建凍結(jié)法施工溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/深井溫度場(chǎng)地溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

TD-016C型地源熱泵能耗監(jiān)控測(cè)溫系統(tǒng)

產(chǎn)品關(guān)鍵詞：地源熱泵測(cè)溫，地埋管測(cè)溫，淺層地溫在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分布式地溫監(jiān)測(cè)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(jì)，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(duì)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(jià)格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)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(duì)建筑物進(jìn)行供熱和供冷.在埋地管換熱器設(shè)計(jì)中,土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù).而對(duì)地溫進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)顯得特別重要。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長(zhǎng),測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的測(cè)溫電纜設(shè)計(jì)方法，單總線測(cè)溫電纜因?yàn)榻泳€方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)證并取得了較好的口啤。

采集服務(wù)器通過總線將現(xiàn)場(chǎng)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(gè)采集模塊可以連接內(nèi)置1-60個(gè)溫度傳感器的測(cè)溫電纜相連。本方案可以對(duì)大型試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，支持180口井或測(cè)溫電纜及1500點(diǎn)以上的觀測(cè)井溫度在線監(jiān)測(cè)。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場(chǎng)的測(cè)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(chǎng)的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究，埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng)，主要是一套先進(jìn)的基于現(xiàn)場(chǎng)總線和數(shù)字傳感器技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)及分析系統(tǒng)。它能有對(duì)地源熱泵換熱井進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)并保存數(shù)據(jù)，為優(yōu)化地源熱泵設(shè)計(jì)、探討地源熱泵的可持續(xù)運(yùn)行具有參考價(jià)值。

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

１．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(zhǎng)．采用強(qiáng)驅(qū)動(dòng)模塊，普通線，可以輕松測(cè)量500米深井.

３．的深井土壤檢測(cè)傳感器，防護(hù)等級(jí)達(dá)到ＩＰ６８，可耐壓力高達(dá)5Mpa.

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

針對(duì)U型管口徑小的問題，本系統(tǒng)是傳統(tǒng)鉑電阻測(cè)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(chǎng)的測(cè)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(chǎng)的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地?fù)Q熱器含水層內(nèi)傳熱的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)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?cái)?shù)字傳感器，測(cè)井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設(shè)備：遠(yuǎn)距離溫度采集模塊＋測(cè)井電纜＋傳感器，

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

1、溫度在線監(jiān)測(cè)

2、報(bào)警功能

3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

4、定時(shí)保存設(shè)置

5、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術(shù)參數(shù)】

1、溫度測(cè)量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負(fù)0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點(diǎn)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(cè)點(diǎn)線長(zhǎng)：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(hù)等級(jí)：IP66

使用注意事項(xiàng)：

防水感溫電纜經(jīng)測(cè)試與檢測(cè)，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時(shí)，請(qǐng)按以下方法操作與使用：
1．使用時(shí)，建議將感溫電纜置于U形管內(nèi)以方便后期維護(hù)。
若置與U形管外，請(qǐng)小心操作，做好電纜防護(hù)，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(shí)，請(qǐng)等待測(cè)物熱平衡后再進(jìn)行測(cè)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(fù)，蘭色為信號(hào)線。請(qǐng)嚴(yán)格按照此說明接線操作。
4. 系統(tǒng)理論上支持180個(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)際使用應(yīng)該限制在150個(gè)節(jié)點(diǎn)以內(nèi)。
5.系統(tǒng)具備一定的糾錯(cuò)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(chǎng)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(yùn)儀器設(shè)備有限公司提供定制各個(gè)領(lǐng)域用的測(cè)溫線纜產(chǎn)品介紹】

由北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司推出的地源熱泵溫度場(chǎng)測(cè)控系統(tǒng)，硬件采取先進(jìn)的ARM技術(shù)；上位機(jī)軟件使用編程語言技術(shù)設(shè)計(jì)，富有人性、直觀明了；測(cè)溫傳感器直接封裝在電纜內(nèi)部，根據(jù)客戶距離進(jìn)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(chǎng)檢測(cè)、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場(chǎng)系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，本系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)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(cè)方法：
　　為了實(shí)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(yùn)行的合理的標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段，地下土壤溫度的初始值是一個(gè)重要的依據(jù)參數(shù)，它也是在系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能產(chǎn)生變化的參數(shù)。如果在一個(gè)或幾個(gè)空調(diào)采暖周期（一般一個(gè)空調(diào)采暖周期為1年）后，系統(tǒng)的取熱和放熱嚴(yán)重不平衡，則這個(gè)初始溫度會(huì)有較大的變化，將會(huì)大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行效率。所以設(shè)計(jì)選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統(tǒng)是否正常的標(biāo)準(zhǔn)。
　　首先對(duì)地源熱泵系統(tǒng)所控制的建筑物進(jìn)行全年動(dòng)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(hù)結(jié)構(gòu)材料和房間功能等條件，計(jì)算出該區(qū)域全年供暖、制冷的負(fù)荷，我們根據(jù)該負(fù)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(dòng)態(tài)模擬計(jì)算地源熱泵植筋加固系統(tǒng)運(yùn)行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運(yùn)行方案運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測(cè)溫傳感器監(jiān)測(cè)土壤的溫度，并且將測(cè)得的溫度傳遞給地源熱泵系統(tǒng)。

淺層地溫能監(jiān)測(cè)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(duì)建筑物進(jìn)行供熱和供冷，在埋地管換熱器設(shè)計(jì)中，土壤的導(dǎo)熱系數(shù)是很重要的參數(shù)，而對(duì)地溫進(jìn)行長(zhǎng)期可靠的監(jiān)測(cè)顯得特別重要。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)土壤導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)測(cè)試時(shí)間要足夠長(zhǎng)，測(cè)試時(shí)工況穩(wěn)定后的流體進(jìn)出口及不同深度的溫度會(huì)影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此地源熱泵地埋測(cè)溫電纜的設(shè)計(jì)顯得尤其重點(diǎn)。較傳統(tǒng)的地源熱泵測(cè)溫電纜設(shè)計(jì)方法，北京鴻鷗成運(yùn)儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的數(shù)字總線式測(cè)溫電纜因?yàn)榻泳€方便、精度高且不受環(huán)境影響、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用于地埋管及地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行地溫監(jiān)測(cè)，因可靠性和穩(wěn)定性在諸多工程中已得到了驗(yàn)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(duì)空調(diào)換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測(cè)量，目前地源熱泵地埋管測(cè)溫電纜對(duì)于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點(diǎn)的測(cè)溫方式,如果測(cè)量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測(cè)溫線纜若平均放置，即10米放一個(gè)探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個(gè)至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據(jù)以上成本估計(jì)，這口井進(jìn)行地?zé)釡y(cè)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(cè)溫精度，但對(duì)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(cè)量精度，若能夠在長(zhǎng)距離測(cè)溫的條件下進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對(duì)這一需求，北京鴻鷗成運(yùn)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(cè)溫電纜”及相應(yīng)系統(tǒng)。礦井深部地溫監(jiān)測(cè)，地源熱泵溫度監(jiān)測(cè)研究，地源熱泵溫度測(cè)量系統(tǒng)，淺層地?zé)釡y(cè)溫系統(tǒng)。

地源熱泵數(shù)字總線測(cè)溫線纜與傳統(tǒng)測(cè)溫電纜對(duì)比分析：
傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對(duì)溫度進(jìn)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(hào)處理電路，近距離時(shí)，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(shí)，宜采用三線制測(cè)方式，并需定期對(duì)溫度進(jìn)行校正。當(dāng)進(jìn)行多點(diǎn)采集時(shí)，需每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)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(cè)量的準(zhǔn)確度、系統(tǒng)的精度差，會(huì)受環(huán)境及時(shí)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(hào)的形式存在，而檢測(cè)的環(huán)境往往存在電場(chǎng)、磁場(chǎng)等不確定因素，這些因素會(huì)對(duì)電信號(hào)產(chǎn)生較大的干擾，從而影響傳感器實(shí)際的測(cè)量精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，每年需要進(jìn)行校準(zhǔn)，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運(yùn)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(cè)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(jìn)口測(cè)溫芯片的特性及精度級(jí)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(zhǎng)短不會(huì)對(duì)傳感器精度造成任何影響。這是傳統(tǒng)熱電阻測(cè)溫系統(tǒng)*的優(yōu)勢(shì)。所以數(shù)字總線式測(cè)溫電纜是地源熱泵地埋管管測(cè)溫、地溫能深井和地層溫度監(jiān)測(cè)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(chǎng)總線管理器，直接將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，而每個(gè)傳感器本身都有唯的識(shí)別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實(shí)現(xiàn)一根電纜檢測(cè)很多溫度點(diǎn)的功能。

地源熱泵大數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)

一、系統(tǒng)介紹

1、建設(shè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可監(jiān)測(cè)大樓內(nèi)室內(nèi)溫度；熱泵機(jī)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(jī)組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數(shù)；地溫場(chǎng)的變化等，實(shí)現(xiàn)熱泵機(jī)組運(yùn)行情況 24 小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，異常情況預(yù)

警，做到真正的無人值守?？蓪?duì)熱泵系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性、系統(tǒng)對(duì)地溫場(chǎng)的影響以及能效

比等進(jìn)行綜合的科學(xué)評(píng)價(jià)，為進(jìn)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(cè)量要求如下：

1）各熱泵機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行情況；

2）室內(nèi)溫度監(jiān)測(cè)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(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

5）機(jī)房?jī)?nèi)地埋管側(cè)出回水溫度、壓力、流量等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

6）機(jī)房?jī)?nèi)用電設(shè)備的電流、電壓、功率、電能等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及變化曲線；

7）地溫場(chǎng)內(nèi)不同深度的地溫監(jiān)測(cè)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(píng)價(jià)分析。

2、自動(dòng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)建成以后可以對(duì)已經(jīng)安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的地?zé)峋畬?shí)施自動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)分

析展示，可實(shí)現(xiàn)地?zé)峋突毓嗑乃弧⑺疁?、流量?shí)施傳輸分析，并可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常情況預(yù)

警，做到實(shí)時(shí)監(jiān)管，有地?zé)峋\(yùn)行的穩(wěn)定性。

1）開采水量及回水水量的流量監(jiān)測(cè)及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監(jiān)測(cè)及變化曲線；

3）開采井井內(nèi)水位監(jiān)測(cè)及變化曲線；

地下水對(duì)變化的指示作用

推薦產(chǎn)品如下：