地熱井分布式光纖測溫監測係統

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1.1概述

相對於以上傳統的供暖方式來說，地熱能供暖在滿足人們供暖需求的同時不會對環境造成汙染這也是國家大力推廣發展的原因之一。地熱井供暖是指通過打地熱井，抽取地下熱水並用於供暖係統，地熱井供暖的優勢在於清潔、環保、舒適，因為深層地下水有自己的循環係統，水被采上供暖，再循環到地下，整個過程是沒有消耗的，理論上可以無限再生。符合低碳環保、節能減排的環境建設要求。

地熱井供暖還有一些工藝需要完善，比如尾水排放的溫度過高，造成了資源的浪費，因此，地熱井的溫度實時監測尤其重要。分布式光纖測溫係統*取代了傳(chuan) 統的熱電阻式傳(chuan) 感器，解決(jue) 了井下惡劣環境溫度監測長期穩定的需求。

二、係統簡介

本係統采用了當今先進的光電技術、通訊技術、微處理器技術、數字化溫度傳(chuan) 感技術。*設計的低溫、強電場、潮濕環境運行技術。該係統的開發研製均在天然氣采集區、熱力管道經多次反複試驗、攻關(guan) 才得以完善，完整安全地把數據傳(chuan) 送至監測終端。因此，該係統是一種高可靠性的溫度在線監測係統。

本係統具有良好的計算機界麵、可顯示現場管道模擬圖，顯示傳(chuan) 感器所監測的實際位置及所有管道的相關(guan) 參數，當運行中管道出現異常時，顯示畫麵及事故音響同時發出報警信號，可通過計算機的模擬圖上直接查看，並能迅速準確地判斷出發生故障的實際位置，很大程度地防止了更大的事故發生及提高了技術管理水平。本係統支持RS－485/RS－232和ETHERNET等標準通訊接口和通訊協議可與(yu) 監控室內(nei) 網絡互連。

2.1係統結構與說明

為(wei) 保障被監測管道的安全，本係統采用技術先進、性能*的線式光纖測溫係統，將感溫光纖敷設在熱力管道上，然後接入控製室的監測解調儀(yi) 上，監測解調儀(yi) 將攜帶有溫度信息的光信號解調後就得到沿管道的分布溫度。監測解調儀(yi) 通過通訊口將數據傳(chuan) 送到上位機，生成直觀的圖文畫麵供用戶查詢瀏覽。下圖為(wei) 係統簡圖：

係統總體(ti) 性能指標

溫度測量範圍：-40℃—150℃（采用特殊光纖可擴展至800℃）

測溫長度：1000m，2000 m，4000m,8000m，16000,長監測距離20km

測溫精度：<±0.5℃

光纖通道：1，2，4--128

定位精度：自由展開光纖：<1m，光纖探頭：<5cm

采樣速率（空間采樣間隔）：100MHz （1.0m）

光纖接口：FC/APC

測溫光纖：多模62.5/125

測量時間：<10s/周期、<15s/周期、<20s/周期

數據接口：RS232,RJ45(網口)

要求測溫光纖損耗：<1dB/km @ 1550nm

電源：220V, 50Hz

主機工作環境：溫度0℃～60℃

              濕度<80%（無冷凝）

2.2係統包含的子係統：

1、傳(chuan) 感器與(yu) 傳(chuan) 輸係統

該係統應用先進的分布式光傳(chuan) 感技術，通過光纖傳(chuan) 感器，將被測溫度量轉變成光信號。由於(yu) 從(cong) 傳(chuan) 感器輸出的信號為(wei) 光信號，所以可以直接通過光纜進行遠距離傳(chuan) 輸。光纖良好的耐環境性能也為(wei) 長期的安全監控提供了可靠的保障。

2、數據采集係統

該係統的功能：光纖傳(chuan) 感器所產(chan) 生的光信號經光纜的遠程傳(chuan) 輸，然後通過放置在監控室的光纖監測解調儀(yi) 直接進行數字量識別並轉換為(wei) 物理量，記錄的數據可以在計算機終端顯示、記錄、保存或直接進入監測數據庫。

3、監測數據管理軟件係統

該係統的目的是根據各監測項目的特點，使各種不同類型的數據通過恰當的組織被有效地儲(chu) 存起來。在保證必要信息儲(chu) 存的前提下，盡量減少數據冗餘(yu) 度。該管理係統能方便地從(cong) 數據係統中獲取數據，同時數據可以被不同用戶方便地調用。

三、係統參考標準

《線型光纖感溫火災探測器》GB/T 21197-2007

《工業(ye) 產(chan) 品使用說明書(shu) 總則》GB9969.1

《數字計算機硬件測試》(ISA-RP55.1)

《工業(ye) 控製設備及係統的端子板》(NEMA-ICS4)

《工業(ye) 控製裝置及係統的外殼》(NEMA-ICS6)

《建築設計防火規範》(GBJ 116-87)

《火災自動報警係統設計規範》(GB 50116-98)

《火災自動報警係統施工及驗收規範》(GB 50166-92)

《火災報警控製器通用技術條件》(GBJ 4717-93)

其它現行的相關(guan) 國家和行業(ye) 標準規範

四、監測範圍及運行目標

4.1監測範圍

采用線式感溫光纖對地熱井進行在線溫度監測。

五、管道測溫解決方案

5.1設計原則

本設計依據國家關(guan) 於(yu) 火災自動報警係統施工及驗收規範及工業(ye) 自動化測控係統的設計技術規範，采用目前在工業(ye) 界廣為(wei) 使用並被證明是成功的分布式光纖測溫係統，以其結構先進、布線成本低、抗幹擾能力強、運行安全可靠、擴充靈活方便的*性能，在投資費用合理的前提下，實現管道泄漏時溫度差監測功能。實時監測井下溫度，對溫度的異變及時進行預報，及時發現隱患，及時進行防範。

5.2方案說明

根據地熱井分布情況，設計光纜安裝（參考方案），見下表：

5.2.1配置清單

5.2.2設計說明：

本項目需要地熱井1口，深度均是2500m。

鋪設如下圖。

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