服务热线：400-8810-805
产品列表 / products
当前国内多数温泉地热田开发管理仍处于粗放运维阶段，地下热储演化过程看不见摸不着，温泉井温度、水位、流量、井下成像巡检等监测数据分散独立，数据孤岛现象严重；温泉开采‑尾水回灌动态平衡状态难以直观管控，水温水量衰减隐患无法提前预警。随着智慧地热建设推进，温泉文旅项目亟需一套可视化、数字化、一体化智慧监管平台。本文搭建适配温泉康养项目的地热2D‑3D数字孪生监测系统，集成井下高清成像历次井筒内窥影像、深井分层测温‑水位长期时序监测数据、温泉出水流量水质监测、热泵机组运行台账、区域地热地质档案多源监测数据，构建温泉地热井‑地层热储三维可视化数字镜像模型。平台实现温泉井温度水位动态实时预警、开采效果仿真模拟、井筒病害演化趋势推演、温泉采灌均衡仿真分析。结合山东某大型温泉度假区运行实例，分析数字孪生平台在地热温泉长效保护、地热采灌均衡调控、温泉文旅项目智慧运维、地热资源数字化监管方面应用价值，为国内温泉地热智慧监测平台建设提供新的技术思路与工程范本。
关键词：温泉地热田；数字孪生；3D可视化；地热动态监测；温泉智慧运维；地热采灌均衡；地热大数据平台；温泉康养
温泉康养文旅产业已经成为我国休闲经济重要板块，一大批温泉度假区、温泉康养小镇相继建成运营。温泉地热资源属于缓慢再生资源，长期高强度开采如果缺少科学管控，很容易造成地下水位下降、热储降温、温泉出水衰减，一旦地热资源退化，温泉度假区将面临巨大经营危机。现阶段国内绝大多数温泉项目运维管理模式仍然比较传统。温度、水位、流量监测数据存储在不同设备终端，井下电视巡检视频单独存档，钻井地质资料保存在纸质档案当中，各类监测数据互不连通，形成一个个独立的数据孤岛。运维管理人员很难把地层地质条件、井筒健康状况、长期开采动态数据结合起来综合分析，温泉井病害往往等到故障爆发之后才被动抢修，突发性故障容易造成温泉度假区停业损失。
数字孪生技术是新一代数字化智慧管理技术，通过物理地热田实体在虚拟计算机空间建立一比一三维镜像模型，把地下地层、地热井、监测设备、实时监测数据全部映射到孪生模型当中，实现物理实体与虚拟模型实时联动。近年来数字孪生技术逐步在地热供暖、矿山监测领域开展试点应用，但是面向温泉康养文旅项目的地热数字孪生监测平台案例仍然较少。北京鸿鸥成运依托井下双目成像、深井分层测温硬件监测设备，配套开发温泉地热专用2D‑3D数字孪生智慧平台，实现温泉地热田多源监测数据融合管理。本文围绕温泉地热数字孪生监测系统架构、功能模块、工程应用案例展开研究，探索温泉地热田智慧运维新模式。
温泉地热2D‑3D数字孪生监测平台整体架构自下而上分为四层：感知硬件层、网络传输层、数据中台层、数字孪生仿真应用层。
感知硬件层就是部署在温泉地热田现场的各类监测设备，也是数字孪生模型的数据来源。硬件设备主要包含：深井分层测温水位监测系统、温泉出水流量在线监测设备、水质监测传感器、双目/单目井下成像检测设备。在线监测设备7×24小时不间断采集温泉井温度、水位、流量实时数据；井下成像设备定期开展井筒巡检，留存井筒高清影像档案。所有监测数据、影像资料统一上传至平台。
采用4G/5G无线传输为主，光纤有线传输为辅的数据传输方案。野外温泉度假区监测点位大多分布范围广，无线传输部署灵活，施工成本低，监测数据实时上传云端服务器。
数据中台是整个数字孪生平台的数据仓库。集中存储温泉项目全部历史资料：地热井钻井地质档案、地层剖面图、历次井下成像巡检视频与病害报告、多年温度‑水位‑流量时序监测数据、温泉开采台账、洗井维修维保记录。中台完成多源数据清洗、分类、存储，打通地质数据、实时监测数据、运维档案之间的数据壁垒，解决以往数据孤岛问题。
该层面向管理人员提供可视化操作界面。2D平面视图展示温泉地热田井群平面分布、监测点位位置、监测数据实时列表；3D可视化模块构建地下地层‑热储‑地热井井筒三维立体模型，直观展示地下深部热储空间分布；井筒历次内窥影像直接挂载在三维井筒模型对应深度位置，点击井筒某一深度，即可调取该位置历史井下视频影像；实时监测数据曲线在孪生界面动态刷新。管理人员在电脑、手机移动端就可以远程查看温泉地热田整体运行状态。
导入温泉项目地质勘探资料，建立地下地层三维模型，直观展示恒温带、热储含水层、隔水层空间分布位置，各个开采井、回灌井井筒在三维地层当中的空间关系一目了然。帮助管理人员建立地下地热空间整体认知。
温度、水位、流量实时数据接入孪生平台，系统内置温泉开采预警阈值。当温泉水位下降过快、出水温度降低超出预警区间，平台自动发出声光预警消息，推送预警信息至管理人员手机，实现温泉资源衰减隐患早发现、早处置。
历次井下成像巡检影像、病害检测报告全部挂载到三维井筒模型。系统自动对比不同年份同一深度井筒影像变化，自动分析套管腐蚀、结垢病害演化趋势，预判井筒故障发生时间，从过去被动抢修转变为主动预防性维保。
针对同时具备开采井、尾水回灌井的大型温泉度假区，平台可以根据长期监测数据仿真模拟不同开采流量、不同回灌水量条件下地下热储温度、水位变化趋势。管理人员在虚拟孪生平台当中调整开采方案，提前预判开采效果，优化温泉井群开采调度计划，维持地热田采灌动态均衡，保护温泉地热资源。
温泉井洗井、维修、设备检修记录全部录入孪生平台，建立完整运维电子档案，实现温泉地热井全生命周期数字化台账管理。
山东某大型温泉康养度假区，占地1200亩，建有温泉酒店、温泉水乐园、康养中心等业态，共有开采地热井3口，地热尾水回灌井2口，温泉年开采规模较大。项目运营前期监测数据分散，温度水位记录存储在独立监测终端，井下检测视频单独保存，管理人员无法直观掌握整个地热田运行状态。曾经出现一口温泉井水温突然下降，事后才发现套管腐蚀破损，浅层冷水涌入井筒，造成温泉酒店停业维修18天，产生较大经济损失。
为提升地热田运维管理水平，度假区引入鸿鸥成运地热2D‑3D数字孪生监测系统。现场部署深井分层测温水位在线监测设备，5口地热井全部接入实时监测网络；定期采用双目井下成像系统巡检井筒，影像数据上传至孪生平台；收集整理项目历年地质钻井资料、运维档案，完成温泉地热田三维地层‑井筒数字孪生模型搭建。平台运行之后，管理人员通过3D孪生界面就能够直观查看每一口地热井实时温度水位数据，随时调取井筒历史内窥影像。平台设置温泉水位水温预警阈值，当监测数据临近警戒值自动推送预警消息。运行一年以来，平台提前预警2次水位异常波动隐患，运维人员及时调整开采流量，隐患得到快速处置，没有再发生温泉井突发性故障停业事件。平台仿真推演功能帮助度假区优化开采‑回灌调度方案，温泉出水温度稳定性明显提升，数字孪生智慧运维显著。
目前温泉地热数字孪生技术推广落地还存在部分难点。第一，部分老旧温泉度假区早期地质资料不全，三维地层建模基础资料缺失；第二，温泉项目运维人员数字化操作水平有待提升；第三，数字孪生平台建设一次性投入成本相对较高。针对以上问题提出优化对策：对于地质档案缺失的老旧温泉项目，可以补充开展深井分层测温、井下成像检测，补齐地下数据；加强运维管理人员数字化平台操作培训；中小型温泉项目可优先选用轻量化2D监测平台，分步建设3D孪生系统，降低前期投入门槛；后期逐步升级优化。
基于2D‑3D数字孪生的温泉地热田智慧监测平台，打通了地质档案、实时监测、井下可视化巡检、运维台账多源数据，构建温泉地热田虚拟镜像，实现温泉运行状态可视化监管、隐患智能预警、开采方案仿真推演，改变传统粗放式温泉运维管理模式。山东温泉度假区工程案例证明数字孪生平台可以有效降低温泉井突发性故障风险，提升温泉地热田采灌均衡管控能力。未来数字孪生技术将在全国更多温泉康养度假区推广应用，成为温泉地热资源长效保护、智慧运维管理重要技术手段，推动温泉文旅产业绿色可持续发展。
参考文献
[1] 谭永杰.数字孪生在地质资源环境监测领域应用前景[J].地质通报,2021,40(5):645‑652.
[2] 国家能源局.地热能开发利用“十四五"规划[R].北京,2021.
[3] 李明.地热田智慧监测平台建设方案研究[J].可再生能源,2022,40(7):901‑906.
800米深井测温系统，高精度数字温度变送器，深井耐压传感器，屏蔽式耐高温传输电缆，多路信号采集主机，电动绞车下放装置，水位传感模块，低功耗物联网模块，4G无线传输模块
地热井分层测温，长线缆数字信号传输，多点同步采集，地温梯度测试，10米间隔密集测点，温度‑水位一体化监测，地温梯度曲线生成
地热云监测平台，移动端小程序，无人值守在线监测，远程数据采集，温度异常AI预警，监测数据导出
地源热泵，浅层地热资源，复合热泵系统，地热换热井，井筒结垢堵塞故障诊断，回灌通道监测，地热井洗井运维，水文地质勘察，冀中坳陷地热勘察
友商浅层测温瓶颈（150‑300m），北京鸿鸥成运，国产化深井监测装备，800m深度技术突破，地下空间分层检测升级，中深层地热井监测研发
地源热泵温度监控系统/地源热泵测温／多功能钻孔成像分析仪／井下电视／钻孔成像仪／地热井钻孔成像仪／井下钻孔成像仪/数字超声成像测井系统/多功能超声成像测井系统/超声成像测井系统/超声成像测井仪/成像测井系统/多功能井下超声成像测井仪/超声成象测井资料分析系统/超声成像
关键词：地热水资源动态监测系统／地热井监测系统／地热井监测／水资源监测系统／地热资源回灌远程监测系统／地热管理系统／地热资源开采远程监测系统／地热资源监测系统／地热管理远程系统／地热井自动化远程监控／地热资源开发利用监测软件系统／地热水自动化监测系统／城市供热管网无线监测系统／供暖换热站在线远程监控系统方案／换热站远程监控系统方案/干热岩温度监测/干热岩监测/干热岩发电／干热岩地温监测统／地源热泵自动控制／地源热泵温度监控系统／地源热泵温度传感器／地源热泵中央空调中温度传感器/地源热泵远程监测系统/地源热泵自控系统/地源热泵自动监控系统/节能减排自动化系统/无人值守地源热泵自控系统/地热远程监测系统
地热管理系统（geothermal management system）是为实现地热资源的可持续开发而建立的管理系统。
我司深井地热监测产品系列介绍：
1.0-1000米单点温度检测（普通表和存储表）／0-3000米单点温度检测（普通显示，只能显示温度，没有存储分析软件功能）
2.0-1000米浅层地温能监测（采集器采用低功耗、携带方便；物联网NB无线传输至WEB端B/S架构网络；单总线结构，可扩展256个点；进口18B20高精度传感器，在10-85度范围内，精度在0.1-0.2度）
3. 4.0-10000米分布式多点深层地温监测（采用分布式光纤测温系统细分两大类：1.井筒测试 2.井壁测试）
4.0-2000米NB型液位／温度一体式自动监测系统（同时监测温度和液位两个参数，MAX耐温125摄氏度）
5.0-7000米全景型耐高温测温成像一体井下电视（同时监测温度和视频图片等）
6. 微功耗采集系统／遥控终端机——地热资源监测系统浅层／地热管理系统（可在换热站同时监测温度／流量／水位／泵内温度／压力／能耗等多参数内容，可实现物联网远程监控，24小时无人值守）
有此类深井地温项目，欢迎新老客户朋友垂询！北京鸿鸥成运仪器设备有限公司
关键词：地热井分布式光纤测温监测系统／分布式光纤测温系统／深井测温仪／深水测温仪／地温监测系统／深井地温监测系统／地热井井壁分布式光纤测温方案／光纤测温系统／深孔分布式光纤温度监测系统/深井探测仪/测井仪/水位监测/水位动态监测/地下水动态监测/地热井动态监测/高温水位监测/水资源实时在线监控系统/水资源实时监控系统软件/水资源实时监控/高温液位监测/压力式高温地热地下水水位计/温泉液位测量/涌井液位测量监测/高温涌井监测水位计方案/地热井水温水位测量监测系统/地下温泉怎么监测水位/ 深井水位计/投入式液位变送器 /进口扩散硅/差压变送器
