温泉井温度液位一体式测量方案

一、方案背景与核心目标

1.1 应用场景痛点

温泉井普遍具有井深大（常见50-2000m）、水温高（40-125℃）、水质复杂（含矿物质、腐蚀性离子）等特点，传统分开测量温度与液位的方式存在诸多弊端：一是多设备安装繁琐，深井作业难度大、成本高；二是数据不同步，无法精准关联水位变化与水温波动的耦合关系；三是高温高湿、腐蚀性环境易导致设备故障，维护频次高；四是人工监测数据滞后，难以满足温泉运营调度、资源保护及合规监管的实时化需求。

1.2 核心目标

• 实现温度、液位双参数一体化同步测量，保障数据关联性与精准度；

• 适配温泉井高温、高压、腐蚀、深井等恶劣环境，确保设备长期稳定运行；

• 支持实时数据传输、远程监控与自动预警，降低人工运维成本；

• 形成完整数据台账，满足水利、环保部门对温泉资源开采的合规监管要求；

• 可选配泵组联动功能，避免低水位空转导致的设备损坏，保护温泉井资源。

二、核心技术选型

结合温泉井环境特性，优先选用投入式静压原理的温度液位一体式传感器，该类型设备具有测量稳定、防护等级高、适配深井等优势，核心选型对比及推荐如下：

1. 选购地热井水位监测设备，

第一步确定核心监测目标：是单纯监测水位，还是需要水位、水温一体化监测？或是需要增加电导率等水质参数？这决定了设备的基础类型。

第二步我们需要评估井下环境条件：这是最关键的一步。请务必确认：井深（决定量程和压力等级）我们根据井深来选择WH311地热井水位监测仪的量程，从50米-2000米宽量程可选。

第三步 地热井井水温度（决定耐温等级）。一般常规地热井温度都在50-80℃之间,选常规0-85℃产品即可，但是有些特别高温的地热井，比如超过了95℃就需要定制耐温120℃的高温系列产品

第四步水质化学特性（是否具有强腐蚀性，决定材质选择）常规系列用304不锈钢探头加聚氨酯钢丝电缆就可以，但是有些卤水井或者腐蚀性比较强的水质井就需要升级到钛合金探头加聚四氟乙烯电缆防腐系列例如（万和中仪WH311-FF防腐型地热井水位监测系列）

地热井水位监测仪怎么选型？

地热井水位监测设备具体型号的对比

深圳市东方万和仪表有限公司WH311-DZ 地热井专用水位水温监测仪采用厘米级精度显示，聚氨酯抗拉抓钢丝电缆传输信号，三重防雷模块，同时测量地热井地下水位和水温数据，并带有记录功能，一分钟记录一次数据，自动生成表格。通过 ISO9001 质量管理体系认证，其探头采用防泥沙、抗冲击结构，关键部件用耐腐蚀不锈钢，还可定制钛合金材质，能应对地热井高温、高矿化度的复杂工况，曾为众多政企客户提供解决方案，野外适配性广受认可。量程覆盖灵活：从 50 厘米到 2000 米均可适配，能满足浅井、深井、地热井等不同深度测量需求；

WH311采用六道防水工艺：探头采用一体成型全焊接结构，通过 20MPa 防水测试（相当于 2000 米深水压力），防护性能拉满。

数据管理支持 4 - 20mA、RS485、4G、NB - IoT 等多种传输模式，可接入监控室主机或云平台；搭配 WH 系列记录仪时，数据可导出为曲线图或表格，还提供数据库接口，方便对接项目管理系统。

Endress+Hauser（恩德斯・豪斯，简称 E+H 公司）是一家在工业自动化领域具有重要影响力的跨国集团公司。E+H 公司在中国上海设立了销售中心，在苏州设有多个生产工厂，包括恩德斯豪斯流量仪表技术（中国）有限公司、恩德斯豪斯（苏州）自动化仪表有限公司等，生产的便携式液位仪表用用在在全国多个城市设立了办事处，业务遍及化工、石油及天然气、制药、能源等多个领域。

GE Druck（德鲁克，英国）：专注于高精度压力与液位测量，产品线覆盖基础到高端精密仪器。代表产品 PTX1830 便携式投入式水位计针对性适配腐蚀等特殊工况，材质和工艺能应对地下水含腐蚀性物质的复杂环境，精准稳定测量水位数据。该品牌在工业测量领域积累深厚，其地下水监测相关设备常被用于化工周边、污染场地等对测量稳定性要求严苛的场景。

合肥市德控仪表有限公司：主打地热井水位监测仪，地热井水位动态监测系统，旗下产品显示和记录功能，能满足常规监测对数据精准度的要求。核心产品配备大容量电池，可持续工作长达 8 天，无需频繁充电，适配野外无市电的复杂现场长期监测。其注册的 “东方德控” 品牌，耗材采购便捷，售后质保体系完善，性价比高，是国内水利、地质勘探常规监测项目的常用选择。

2.2 技术原理说明

采用静压式测量原理：传感器探头投入井下预定深度后，通过检测静水压力换算液位高度（压力与水深成正比），同时内置高精度热敏元件同步采集水温数据；借助激光标定零点与满量程技术，结合数字温补与非线性修正算法，确保高温、高压环境下的测量精度。数据通过专用电缆或无线模块传输至终端，实现一体化监测。

三、系统整体组成

系统由感知层、传输层、平台层、应用层四部分组成，实现“采集-传输-分析-预警-控制”全流程闭环管理：

3.1 感知层（核心采集单元）

• 一体式传感器探头：核心采集元件，直接下放至井下监测点（通常位于泵组上方20-50m处，避免水流干扰），负责温度、液位数据同步采集；

• 井口防护箱：内置数据采集模块、供电单元，具备防水、防盗、防雷功能（内置三重防雷模块），保护地面设备安全；

• 辅助配件：聚氨酯耐磨钢丝电缆（承重+信号传输双重功能）、固定支架（确保探头垂直稳定，避免晃动影响测量）、接地装置（增强防雷效果）。

3.2 传输层（数据传输单元）

根据温泉井现场环境（是否有公网、井深、传输距离）选择适配传输方式：

• 有线传输：采用RS485总线或4-20mA模拟信号，传输距离可达2000-5000m，适用于井口与监控室距离较近、地形平坦的场景，信号稳定抗干扰；

• 无线传输：支持4G/NB-IoT/北斗双模，适用于偏远山区、无有线布线条件的场景，无需现场布线，数据直接上传至云平台，覆盖范围广；

• 本地存储备份：配备WH6双通道显示器或无纸记录仪，实时显示水位、水温数据，同时存储历史数据（支持10万+组存储），断电不丢失，可通过U盘导出。

3.3 平台层（数据处理单元）

采用云平台+本地终端双备份架构，核心功能包括：

• 数据可视化：实时展示水位、水温数据，生成趋势曲线图（日/周/月/年），直观呈现数据变化规律；

• 阈值预警：支持自定义水位上下限、水温舒适区间（如温泉酒店常用40-45℃），触发阈值后10秒内通过短信、APP弹窗、声光报警器多重预警；

• 数据管理：自动生成合规报表（日报/月报/季报），支持PDF/Excel导出，直接用于监管部门备案；

• 远程运维：支持远程校准设备、调整采样间隔（5分钟-1小时可设）、查看设备运行状态，降低现场维护成本。

3.4 应用层（控制与决策单元）

• 运营调度：根据水位水温数据动态调整开采量，避免过度开采导致水位下降或水温波动，保障温泉供应稳定；

• 设备保护：联动深井泵控制系统，设置低水位停泵阈值（如30m），防止泵组空转干烧损坏；

• 应急处置：水温异常波动时预警管道堵塞、加热设备故障；水位快速下降时预警地层渗漏或周边过度开采，及时排查风险；

• 科研监测：适用于地震监测、地热资源勘探等场景，精准捕捉水位水温细微变化（如地震监测可捕捉0.1mm水位变化、万分之一温度变化）。