地源热泵中光纤光栅土壤温度监测系统研究

作     者：刘学君 袁碧贤 卢浩 吴艳元 钟少龙 戴波 LIU Xuejun;YUAN Bixian;LU Hao;WU Yanyuan;ZH[0 NG Shaolong4];DAI Bo

作者机构：北京石油化工学院信息工程学院北京102617 北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 天普新能源科技有限公司北京102612 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 

出 版 物：《自动化仪表》 (Process Automation Instrumentation)

年 卷 期：2018年第39卷第8期

页      面：52-55页

学科分类：080805[工学-电工理论与新技术] 0808[工学-电气工程] 07[理学] 08[工学] 071102[理学-系统分析与集成] 0711[理学-系统科学] 080202[工学-机械电子工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：北京市教委科技计划面上基金资助项目(15032221001/006) 北京市教育委员会市属高校创新能力提升计划基金资助项目(2016014222000041) 北京石油化工学院科技创新基金资助项目(15031862005/052) 北京石油化工学院优秀青年教师和管理骨干培育计划基金资助项目(08031862008/040) 

主　　题：光纤光栅 地源热泵 太阳能 土壤温度 ModBus 热平衡 监测 

摘      要：太阳能与地源热泵的联合供能系统急需解决土壤的热平衡问题,因此土壤温度的测量与分析尤为重要。基于光纤光栅传感技术,对土壤进行分布式测温。基于Mod Bus通信协议,进行数据收集与处理,并利用SIM900A进行GSM/GPRS无线模块远传。该系统实现了北京市某现场近一年的土壤温度精确采集和实时远传。试验分析表明,该地源热泵井周围地区土壤温度波动大致范围在8~25℃之间,夏季温度高于冬季温度10℃左右;随着土壤深入,两者温度相差越来越少。地表温度较地下120 m处,夏季温度降低5℃左右,冬季温度比较平稳。土壤温度随着季节和热泵的运行,存在热量不均衡的情况。该系统为进一步优化太阳能及地源热泵联合供能系统的设计提供了有力的数据支持。