地熱資源監(jiān)測系統(tǒng)主要用于對地熱資源的動態(tài)變化進行監(jiān)測和管理，以確保地熱資源的可持續(xù)利用。它通常由總控中心信息平臺、地熱自動化監(jiān)測設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，具備自動采集、存儲、遠程傳輸、數(shù)據(jù)展示、統(tǒng)計分析和預(yù)警等功能。
地熱資源監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測地熱井的水位、水溫、開采量、回灌量以及井口壓力等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于地熱資源的開發(fā)和管理至關(guān)重要。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，可以了解地熱資源的儲量和分布，評估地熱資源的利用潛力，制定合理的開發(fā)利用方案，并避免過度開發(fā)導(dǎo)致的資源枯竭和環(huán)境污染。
1、數(shù)據(jù)采集層：
傳感器設(shè)備：這是監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，用于直接采集地熱資源的各類數(shù)據(jù)。包括溫度傳感器、壓力傳感器、水位傳感器、水質(zhì)監(jiān)測儀等，安裝在地熱井、管道或其他關(guān)鍵位置，實時獲取地熱資源的溫度、壓力、流量、化學(xué)成分等參數(shù)。例如，溫度傳感器可以測量地熱水的溫度變化，壓力傳感器監(jiān)測地熱井的壓力情況，水質(zhì)監(jiān)測儀檢測地熱水中礦物質(zhì)的含量等。這些傳感器通過有線或無線方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴弦粚酉到y(tǒng)。
2、數(shù)據(jù)傳輸層：
通信網(wǎng)絡(luò)：負責將數(shù)據(jù)采集層收集到的信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理層。通信網(wǎng)絡(luò)可以是有線的，如光纖、電纜等；也可以是無線的，如5G網(wǎng)絡(luò)、ZigBee、LoRa等物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)。無線通信技術(shù)在地熱資源監(jiān)測中的應(yīng)用越來越廣泛，特別是在一些地形復(fù)雜、布線困難的地區(qū)，具有很大的優(yōu)勢。
3、數(shù)據(jù)處理層：
數(shù)據(jù)處理中心：接收來自數(shù)據(jù)傳輸層的大量數(shù)據(jù)，進行存儲、處理和分析。數(shù)據(jù)處理中心通常配備高性能的服務(wù)器、存儲設(shè)備和數(shù)據(jù)處理軟件。數(shù)據(jù)經(jīng)過清洗、整合、分析等過程后，可以生成各種報表、圖表和預(yù)警信息。比如，通過對地熱水溫度、壓力等數(shù)據(jù)的長期監(jiān)測和分析，可以判斷地熱田的運行狀態(tài)是否正常，預(yù)測可能出現(xiàn)的問題。
數(shù)據(jù)分析與建模軟件：利用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析工具和算法，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深入挖掘和分析。建立地熱資源的數(shù)學(xué)模型，模擬地熱流體在地下的流動規(guī)律、熱傳導(dǎo)特性等，為地熱資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。例如，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和模型預(yù)測地熱井的產(chǎn)能變化趨勢，優(yōu)化開采方案。
4、應(yīng)用服務(wù)層：
監(jiān)控平臺：以圖形化界面展示地熱資源的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、分析結(jié)果和預(yù)警信息等，方便用戶直觀地了解地熱資源的運行情況。監(jiān)控平臺通常具備數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、對比等功能，用戶可以根據(jù)需要自定義查看的內(nèi)容和形式。例如，供暖企業(yè)可以通過監(jiān)控平臺實時掌握地熱井的供水溫度、流量等參數(shù)，確保供暖系統(tǒng)的正常運行。
預(yù)警與報警系統(tǒng)：當監(jiān)測數(shù)據(jù)超出預(yù)設(shè)的范圍或出現(xiàn)異常情況時，預(yù)警與報警系統(tǒng)會及時發(fā)出警報，提醒相關(guān)人員采取相應(yīng)的措施。預(yù)警指標可以根據(jù)地熱資源的特點和開發(fā)利用的要求進行設(shè)置，如溫度過高可能表示地熱井存在過熱風險，水位過低可能導(dǎo)致水泵損壞等。
決策支持系統(tǒng)：基于監(jiān)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，為政府部門、企業(yè)和科研機構(gòu)等提供決策支持。例如，政府部門可以根據(jù)地熱資源的動態(tài)變化情況，制定合理的開發(fā)規(guī)劃和管理政策；企業(yè)可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高地熱資源的利用效率。
5、輔助設(shè)施：
供電系統(tǒng)：為監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)備提供穩(wěn)定的電源，包括市電供電和備用電源（如發(fā)電機、太陽能供電系統(tǒng)等），以確保監(jiān)測系統(tǒng)在停電等情況下仍能正常運行。
防雷接地系統(tǒng)：保護監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)備免受雷電等自然災(zāi)害的損害，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性。
安全防護設(shè)施：對于安裝在野外或環(huán)境惡劣地區(qū)的監(jiān)測設(shè)備，需要采取一定的安全防護措施，如安裝防護罩、防盜裝置等，防止設(shè)備被破壞或被盜。
