[发明专利]一种地热工程自动监控系统设计方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种地热工程自动监控系统设计方法。

背景技术

可持续利用是地热资源开发利用中的一个重要研究课题，通过对地热井的水温、流量、井口压力、水位等动态参数的监测，使资源的开采量与补给量保持平，”^[65]因此，以往地热信息自动监测系统多着力于实现智能化管理，比如区域的采补平衡和信息和收费依据的提供。也正是由于上述原因，以往的地热工程的自动监测智能管理都集中监测地热井和回灌井的有关信息，用户信息基本不作为监测对象。其设计思路主要集中于地热资源生产的量、质及各项动态参数以及异常情况的及时报警方面。它是由下位机、上位机以及远程通讯系统构成。

本申请中所设计的地热工程的储能系统、提能系统和释能系统整体设计，一体化设计运行，并达到100％回灌率，其各个子系统可以各自独立地完成子功能，又可以有机配合提供完整且高效的总体功能。该工程地上地下一体化运行特点的实现是基于地上地下一体化控制系统

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种地热工程自动监控系统设计方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

地热工程自动监控系统设计方法，包括如下步骤：

S1、被控地热工程系统运行的分析；

S2、选取被控参数和控制参数；

S3、选取测量变送单元和执行机构；

S4、控制方案和控制规律的选取；

S5、系统校正方法选择。

所述步骤S1、S2、S3、S4和S5分配在五阶段里完成，这五个阶段分别是：

(1)设计任务书阶段：设计人员了解拟设计的被控工程系统各项工艺参数、技术指标和工艺流程特点及特殊要求，了解工程系统运行环境，明确系统设计目标；

(2)方案设计阶段：控制方案的设计是最重要的，它要求所设计的控制系统要能具有符合要求的动态和静态的特征；这要求系统在稳态时是稳定，动态特征上是要使得系统有合适的阻尼；系统对外部干扰和内部噪声具有一定抗干扰能力；当对象系统中参数变化时，对控制系统性能的影响要尽量小。该阶段提出可选的系统方案并进行选择，确定系统结构和主要设备选型，对系统性价比进行评价；

(3)详细设计阶段：工程设计是在方案设计正确的基础上进行的。包括仪表系列选型和计算机系统选型、传感器选型、执行器选型、各种零配件选型、控制室仪表盘及操作台设计、计算机控制软件及其组态设计、越限报警和连锁保护系统设计等；该阶段需要对系统功能进行划分并进行相应硬件和软件设计；同时需要对系统辅助系统进行设计，并对系统离线调试进行评价；

(4)现场安装调试：安装系统并现场调试，在线调试，对每个调节器的比例系数、积分时间、微分时间都要做出整步调整，到系统运行时，对这些调节器参数作进一步调整；

(5)资料归档：整理自动控制系统建设中所有资料，分类编码归档。

本发明运行费用少，节能和环保效果好，从能耗参数看出，锅炉系统虽然耗电量小，但一次能消耗量大，所以能效低，且环保效益差。地热系统情况好得多，环境效应比锅炉系统将近少2／3

附图说明

图1为本发明中地热储能系统的结构示意图；

图2为本具体实施中能耗的对比图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请中的地热工程系统由四个部分构成，分别是储能子系统、提能子系统、释能子系统和运行监控子系统。是一种在采、灌平衡条件下建立的可再生、可持续利用的能源系统。地热工程利用储能技术，实现了“冬能夏用、夏能冬用”，；一套设备，两种工况，冬季供热，夏季制冷；系统高效节能、经济实用，投资与运行都比常规水源热泵方案大为节省。

(1)储能系统：通过保存的经过能量提取和置换的水源水，以保存由地面带入地下的热量和冷量做为系统来年运行的冷热源。由储能层、储能井和水质处理设备构成。

(2)提能系统：利用水源热泵机组将水源中所包含的能量(热量和冷量)采集出来，送到释能系统加以利用。由热泵机组、水源水管道系统、循环水输水管道系统和热交换设备构成。

(3)释能系统：将提能系统提取的能量传递到需要的场合。它由空调水循环设备和末端能量释放设备构成。