一种基于分布式传感的地热源测温装置制造方法及图纸

一种基于分布式传感的地热源测温装置，涉及地热源测温技术领域，本实用新型专利技术提出了一种基于分布式传感的地热源测温装置，包括PC上位机、温度采集器和传感光纤；传感光纤连接温度采集器的信号流入端；PC上位机连通温度采集器的信号流出端；温度采集器上设置有高空间分辨率分布式测温系统。本实用新型专利技术在实际现场安装无需考虑传感器绝缘，无需考虑传感器供电，安装简单；传感光纤在垂直方向每隔0.1米设置一个温度点，能实时监测整个热源层的温度分布及随着热源泵持续工作，温度的空间变化情况，为整个地源热力采集系统提供有效的温度参考，具有一定的行业推广价值。有一定的行业推广价值。有一定的行业推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式传感的地热源测温装置


[0001]本技术涉及地热源测温
，尤其涉及一种基于分布式传感的地热源测温装置。

技术介绍

[0002]在广大的北方地区，冬季多采用烧煤锅炉进行集体供暖。随着社会科学的进步，人们对于清洁能源的需求越来越多。传统的烧煤锅炉会造成严重的环境污染，急需为供暖提供新的解决方案。地热源供暖方式应运而生。它将地表下地热层的热蒸汽搬运至地上供暖，再将冷气输入到地下进行热循环交换。无需燃烧煤、天然气等燃料，只做大自然热能的搬运，是最佳的清洁能源。由于热源距离地表往往有几十米到几百米不等，地热层的厚度和温度分布决定着地源热泵的采集方位和频率。所有研究地热源的温度分布是非常重要的课题。传统的方法是在选定的地热区开多个孔，然后将热敏温度计沿地热孔深入到地热层，这样的解决方式是，温度传感器需要电源供电，需要做好绝缘保护，由于水汽的影响，传感器容易受潮损坏，并且投入的传感器数量有限，只能部分温度点的测量，无法测量温度分布。此外，目前分布式传感的光纤测温产品的定位精度一般在1到2米左右，导致测温点分散，测温的参考价值低。

技术实现思路

[0003](一)技术目的
[0004]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本技术提出一种基于分布式传感的地热源测温装置。本技术在实际现场安装无需考虑传感器绝缘，无需考虑传感器供电，安装简单；传感光纤在垂直方向每隔0.1米设置一个温度点，能实时监测整个热源层的温度分布及随着热源泵持续工作，温度的空间变化情况，为整个地源热力采集系统提供有效的温度参考，具有一定的行业推广价值。
[0005](二)技术方案
[0006]为解决上述问题，本技术提出了一种基于分布式传感的地热源测温装置，包括PC上位机、温度采集器和传感光纤；传感光纤连接温度采集器的信号流入端；PC上位机连通温度采集器的信号流出端；温度采集器上设置有高空间分辨率分布式测温系统；高空间分辨率分布式测温系统包括激光器、光电检测电路、采集控制模块、光分路器C1、光环路器C2和耦合器C3；激光器光连接光分路器C1；光分路器C1上设置有第一光路和第二光路；光环路器C2连接第一光路和传感光纤；耦合器C3连接第二光路和光环路器C2；光电检测电路连接耦合器C3；采集控制模块连接激光器、光电检测电路和PC上位机。
[0007]优选的，传感光纤沿垂直方向每隔0.1米设置一个温度点。
[0008]优选的，采集控制模块包括采集芯片；采集芯片的采集速度为500MB/S。
[0009]优选的，激光器为可调谐激光器。
[0010]本技术的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
[0011]本技术只需将一段连续的传感光纤沿开孔放入地热层底部，即可获取整个地热层的垂直温度分布，并且传感光纤具有寿命长，不怕潮湿，环境适应性强，便于施工等特点，因此实际现场安装无需考虑传感器绝缘，无需考虑传感器供电，安装简单；传感光纤在垂直方向每隔0.1米设置一个温度点，能实时监测整个热源层的温度分布及随着热源泵持续工作，温度的空间变化情况，为整个地源热力采集系统提供有效的温度参考，具有一定的行业推广价值。
附图说明
[0012]图1为本技术提出的一种基于分布式传感的地热源测温装置的结构示意图。
[0013]图2为本技术提出的一种基于分布式传感的地热源测温装置中高空间分辨率分布式测温系统的结构框图。
[0014]附图标注：101、PC上位机；102、温度采集器；103、传感光纤；200、激光器；201、光电检测电路；202、采集控制模块。
具体实施方式
[0015]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。
[0016]如图1
‑
2所示，本技术提出的一种基于分布式传感的地热源测温装置，包括PC上位机101、温度采集器102和传感光纤103；传感光纤103连接温度采集器102的信号流入端；PC上位机101连通温度采集器102的信号流出端；温度采集器102上设置有高空间分辨率分布式测温系统。高空间分辨率分布式测温系统包括激光器200、光电检测电路201、采集控制模块202、光分路器C1、光环路器C2和耦合器C3；激光器200光连接光分路器C1；光分路器C1上设置有第一光路和第二光路；光环路器C2连接第一光路和传感光纤103；耦合器C3连接第二光路和光环路器C2；光电检测电路201连接耦合器C3；采集控制模块202连接激光器200、光电检测电路201和PC上位机101。
[0017]在一个可选的实施例中，传感光纤103沿垂直方向每隔0.1米设置一个温度点。
[0018]在一个可选的实施例中，采集控制模块202包括采集芯片；采集芯片的采集速度为500MB/S。
[0019]在一个可选的实施例中，激光器200为可调谐激光器。
[0020]本技术的工作原理如下：将一段连续的传感光纤103沿开孔放入地热层底部，激光器200发出的激光经光分路器C1一分为二后，一部分通过光环路器C2进入传感光纤103，传感光纤103产生的散射信号经光环路器C2返回系统，进入光耦合器C3，激光器200的另一部分光与返回的散射光在耦合器C3进行干涉，干涉光由光电检测电路201转成电压并被采集控制模块202获取，采集控制模块202扫描激光器200的频率，并不断收集干涉信号，通过信号分析即可以计算传感光纤103所在位置的温度。
[0021]应当理解的是，本技术的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本技术的原理，而不构成对本技术的限制。因此，在不偏离本技术的精神和范围的
情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。此外，本技术所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式传感的地热源测温装置，其特征在于，包括PC上位机(101)、温度采集器(102)和传感光纤(103)；传感光纤(103)连接温度采集器(102)的信号流入端；PC上位机(101)连通温度采集器(102)的信号流出端；温度采集器(102)上设置有高空间分辨率分布式测温系统；高空间分辨率分布式测温系统包括激光器(200)、光电检测电路(201)、采集控制模块(202)、光分路器C1、光环路器C2和耦合器C3；激光器(200)光连接光分路器C1；光分路器C1上设置有第一光路和第二光路；光环路器C2连接第一光路和传感光纤(103)；耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏斌，郑华明，
申请(专利权)人：深圳市迅捷光通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：