1.1概述
相对于以上传统的供暖方式来说,地热能供暖在满足人们供暖需求的同时不会对环境造成污染这也是国家大力推广发展的原因之一。地热井供暖是指通过打地热井,抽取地下热水并用于供暖系统,地热井供暖的优势在于清洁、环保、舒适,因为深层地下水有自己的循环系统,水被采上供暖,再循环到地下,整个过程是没有消耗的,理论上可以无限再生。符合低碳环保、节能减排的环境建设要求。
地热井供暖还有一些工艺需要完善,比如尾水排放的温度过高,造成了资源的浪费,因此,地热井的温度实时监测尤其重要。分布式光纤测温系统*取代了传统的热电阻式传感器,解决了井下恶劣环境温度监测长期稳定的需求。
二、系统简介
本系统采用了光电技术、通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术。热力管道经多次反复试验、攻关才得以完善,完整安全地把数据传送至监测终端。因此,该系统是一种高可靠性的温度在线监测系统。
本系统具有良好的计算机界面、可显示现场管道模拟图,显示传感器所监测的实际位置及所有管道的相关参数,当运行中管道出现异常时,显示画面及事故音响同时发出报警信号,可通过计算机的模拟图上直接查看,并能迅速准确地判断出发生故障的实际位置,很大程度地防止了更大的事故发生及提高了技术管理水平。本系统支持RS-485/RS-232和ETHERNET等标准通讯接口和通讯协议可与监控室内网络互连。
2.1系统结构与说明
为保障被监测管道的安全,本系统采用技术先进、性能优越的线式光纤测温系统,将感温光纤敷设在热力管道上,然后接入控制室的监测解调仪上,监测解调仪将携带有温度信息的光信号解调后就得到沿管道的分布温度。监测解调仪通过通讯口将数据传送到上位机,生成直观的图文画面供用户查询浏览。下图为系统简图:
系统总体性能指标
温度测量范围:-40℃—150℃(采用特殊光纤可扩展至800℃)
测温长度:1000m,2000 m,4000m,8000m,16000,长监测距离20km
测温精度:<±0.5℃
光纤通道:1,2,4--128
定位精度:自由展开光纤:<1m,光纤探头:<5cm
采样速率(空间采样间隔):100MHz (1.0m)
光纤接口:FC/APC
测温光纤:多模62.5/125
测量时间:<10s/周期、<15s/周期、<20s/周期
数据接口:RS232,RJ45(网口)
要求测温光纤损耗:<1dB/km @ 1550nm
电源:220V, 50Hz
主机工作环境:温度0℃~60℃
湿度<80%(无冷凝)
2.2系统包含的子系统:
1、传感器与传输系统
该系统应用先进的分布式光传感技术,通过光纤传感器,将被测温度量转变成光信号。由于从传感器输出的信号为光信号,所以可以直接通过光缆进行远距离传输。光纤良好的耐环境性能也为长期的安全监控提供了可靠的保障。
2、数据采集系统
该系统的功能:光纤传感器所产生的光信号经光缆的远程传输,然后通过放置在监控室的光纤监测解调仪直接进行数字量识别并转换为物理量,记录的数据可以在计算机终端显示、记录、保存或直接进入监测数据库。
3、监测数据管理软件系统
该系统的目的是根据各监测项目的特点,使各种不同类型的数据通过恰当的组织被有效地储存起来。在保证必要信息储存的前提下,尽量减少数据冗余度。该管理系统能方便地从数据系统中获取数据,同时数据可以被不同用户方便地调用。
四、监测范围及运行目标
4.1监测范围
采用线式感温光纤对地热井进行在线温度监测。
为保障被监测管道的安全,本系统采用技术先进、性能优越的线式光纤测温系统,将感温光纤敷设在热力管道上,然后接入控制室的监测解调仪上,监测解调仪将携带有温度信息的光信号解调后就得到沿管道的分布温度。监测解调仪通过通讯口将数据传送到上位机,生成直观的图文画面供用户查询浏览。下图为系统简图:速度快、抗电磁干扰、适于易燃易爆等危险场所等优点,可广泛应用于高压电缆在线监测、电力载流量分析、交通隧道火情监测、油气储罐火情监测、输煤皮带火情监测、大坝渗漏监测等领域。
系统特点及功能
S分布式光纤测温系统具有如下技术优势:
1:快速性
系统测温、定位速度非常高。为了提高测量时间,采用了高速微弱信号处理技术优势,单次测量时间最短为3s,响应速度快。
2:分布特性
分布式光纤测温系统可提供连续动态监测长达十几公里范围内每隔0.5米各点的温度变化信号,可任意设置各级温度报警值。
3:先进性
该系统是目前性能指标最高、功能性最强、可靠性最高
4:准确性
该系统的典型温度分辨率达到0.5℃,温度精度1℃,空间分辨率最高达0.5m。
5:灵活性
系统为实时在线监测方式;监测范围内任何一点的报警信号上传至火灾报警控制器的时间不大于30秒;监测系统提供的是一个连续的动态监测信号,系统可设置多级温度点报警即系统支持多级报警,如30℃初报警,40℃预报警,50℃采取措施等,并且可以根据环境不同进行报警点温度参数设定;具有差定温多种报警方式,并且报警参数可按客户需求进行分区设置,报警方式灵活。
6:兼容性
系统主机为开放通信协议,提供与工作站联接的通信接口,在中央控制室防灾报警工作站以汉化的图文方式显示温度曲线、报警位置、报警温度等全部信息;系统可以通过RS232、RS485、内置继电器、RJ45或其它工业协议等输出形式与PC、消防报警系统等其它控制设备进行联动,进行声光报警,信号输出准确、完整。
7:安全性
光缆分布式温度监测系统具备安全记录功能,可储存一年以内的历史数据,并可进行有效审核。单端操作,远程诊断,可通过局域网由专门工程师提供最低限度的系统远程诊断;如果光纤受损,DTS系统可以即时定位受损点,并通过光纤熔接机对其进行熔接,无需停止测量,这对于有效的实施在线监测是非常重要的;
8:探测光缆本征安全,采用光信号,不会与动力电缆之间产生相互电磁干扰。