一种基坑降水智能控制系统及控制方法与流程

1.本发明属于基坑降水控制系统技术领域，尤其涉及一种基坑降水智能控制系统及控制方法。


背景技术：

2.基坑降水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。
3.目前，基坑降水需要依靠人力来定时定点监控和管控，即需要安排专业人员每天定时用测绳进行水位监测，记录水位变化，无法做到基坑降水精准控制和实时采集数据，基坑降水的效率低下，存在施工安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决基坑降水需要依靠人力来定时定点监控和管控，导致无法做到基坑降水精准控制和实时采集数据、基坑降水的效率低下、存在施工安全隐患的问题，而提出的一种基坑降水智能控制系统及控制方法。
5.一方面，为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基坑降水智能控制系统，其包括相互电性连接的监测模块、智能控制模块、主机模块、管理模块和抽水装置，所述监测模块监测降水井的水位变化数据、降水井内的流量数据、用电数据和降水井实况画面数据并发送至所述主机模块和所述管理模块，所述主机模块对数据进行存储，所述智能控制模块根据指令对抽水装置进行控制，所述管理模块远程接入所述智能控制模块。
6.作为上述技术方案的进一步描述：
7.所述监测模块包括地下水位传感器、流量监测仪、智能电表及电压监测器和摄像头，所述地下水位传感器监测降水井的水位变化数据，所述流量监测仪监测降水井内的流量数据，所述智能电表及电压监测器监测用电数据，所述摄像头监测降水井实况画面数据。
8.作为上述技术方案的进一步描述：
9.所述监测模块还可以获取抽水装置的工作时长数据、降水井的深度数据、抽水装置的功率数据。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述智能控制模块由继电器、变频控制器和plc组成。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述主机模块连接云服务器，所述主机模块将存储的数据上传至云服务器。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述管理模块利用网络遥测接入所述智能控制模块，所述管理模块包括手机app单元和pc终端单元。
16.另一方面，为了实现上述目的，本发明采用了如下方法：一种基坑降水智能控制方
法，其包括如下步骤：
17.1)先将降水井和观测孔根据施工设计方案，确定位置、标高、数量、井号、深度，并按照设计规范和设计方案完成钻井作业，做好无人管控智能降水系统进场前的准备工作；
18.2)将抽水装置放入降水井内；
19.3)将地下水位传感器下放至观测孔里，监测降水井的水位变化数据，将流量监测仪安装在抽水管道上，监测降水井内的流量数据，将智能电表及电压监测器与抽水装置连接，监测用电数据，摄像头设置在地面，监测降水井实况画面数据，这些数据都会发送至主机模块，主机模块再将这些数据上传至云服务器；
20.4)主机系统根据实施数据以及系统模型为基础搭建的机器学习框架，考虑到用排水量，水位高度，用电量，用电时间，用电成本参数，计算出最优方案，即在确保施工安全的前提下，用低成本低能源消耗将水位控制在目标区间；
21.5)通过手机app单元和pc终端单元可以进行远程操控。
22.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
23.通过监测模块监测降水井的水位变化数据、降水井内的流量数据、用电数据和降水井实况画面数据并发送至主机模块和管理模块，便可以实时采集基坑数据，从而便于对基坑降水精准控制，使得基坑的降水效率高，避免基坑降水不及时而造成的安全隐患。
附图说明
24.图1为一种基坑降水智能控制系统的框图一。
25.图2为一种基坑降水智能控制系统的框图二。
26.图3为一种基坑降水智能控制方法的流程图。
27.图例说明：
28.1、监测模块；11、地下水位传感器；12、流量监测仪；13、智能电表及电压监测器；14、摄像头；2、智能控制模块；3、主机模块；4、管理模块；41、手机app单元；42、pc终端单元；5、抽水装置；6、降水井。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种基坑降水智能控制系统及控制方法，包括相互电性连接的监测模块1、智能控制模块2、主机模块3、管理模块4和抽水装置5，所述监测模块1监测降水井6的水位变化数据、降水井6内的流量数据、用电数据和降水井6实况画面数据并发送至所述主机模块3和所述管理模块4，所述主机模块3对数据进行存储，所述智能控制模块2根据指令对抽水装置5进行控制，所述管理模块4远程接入所述智能控制模块2；
31.所述监测模块1包括地下水位传感器11、流量监测仪12、智能电表及电压监测器13和摄像头14，所述地下水位传感器11监测降水井6的水位变化数据，所述流量监测仪12监测
降水井6内的流量数据，所述智能电表及电压监测器13监测用电数据，所述摄像头14监测降水井6实况画面数据；
32.所述监测模块1还可以获取抽水装置5的工作时长数据、降水井6的深度数据、抽水装置5的功率数据；
33.所述智能控制模块2由继电器、变频控制器和plc组成；
34.所述主机模块3连接云服务器，所述主机模块3将存储的数据上传至云服务器；
35.所述管理模块4利用网络遥测接入所述智能控制模块2，所述管理模块4包括手机app单元41和pc终端单元42。
36.实施例：
37.s01先将降水井6和观测孔根据施工设计方案，确定位置、标高、数量、井号、深度，并按照设计规范和设计方案完成钻井作业，做好无人管控智能降水系统进场前的准备工作；
38.s02将抽水装置5放入降水井6内；
39.s03将地下水位传感器11下放至观测孔里，监测降水井6的水位变化数据，将流量监测仪12安装在抽水管道上，监测降水井6内的流量数据，将智能电表及电压监测器13与抽水装置5连接，监测用电数据，摄像头14设置在地面，监测降水井6实况画面数据，这些数据都会发送至主机模块3，主机模块3再将这些数据上传至云服务器；
40.s04主机系统根据实施数据以及系统模型为基础搭建的机器学习框架，考虑到用排水量，水位高度，用电量，用电时间，用电成本参数，计算出最优方案，即在确保施工安全的前提下，用低成本低能源消耗将水位控制在目标区间；
41.s05通过手机app单元41和pc终端单元42可以进行远程操控。
42.根据上述方法，能够得到如下的有益效果：
43.1、实现“按需开采”，自动关联各个降水井6的抽水装置5，根据实时水位反馈情况以及智能算法下达“开启”、“关闭”、“变频”的指令，以保证地下水位时刻满足施工要求；
44.2、统计分析现场涌水量与耗电量关系，实现降水峰谷平电价优化使用，满足降水需求的同时降低总电费；
45.3、智能故障提醒，并及时在现在及通过短信和电话的形式向相应的技术人员进行提醒，分析异常数据，找出故障原因，如果是硬件出现问题系统自动给出解决建议，联系维修人员进行维修处理，如果是软件原因则自我调整运行参数，使系统正常运行；
46.4、出现场内停电，地下水突然大幅度上涨、系统重启或其他突发状况，可手动或自动转入“应急模式”，现场所有抽水装置5全部满负荷开启，相邻两口泵开启有安全间隔时间避免瞬时功率过大导致安全隐患；
47.5、存储日常的降水及管理信息，自动生成降水日报供技术人员浏览下载；
48.6、设定相应权限，例如“游客”只有数据浏览的权限，“项目管理员”则有对部分数据或全部数据的修改设置权限；浏览所述监控数据以及所述抽水装置5及其元件的运行状况；参数设置进行实时修改；系统记录参数修改的相关信息，如人员、时间、修改记录；降水日报编辑、生成、打印；浏览实时工况；
49.7、在现场控制面板上控制及浏览的同时，手机端以及电脑端也可以根据登陆者权限进行信息浏览、下载、控制、参数设定等操作。
50.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基坑降水智能控制系统，其特征在于：包括相互电性连接的监测模块(1)、智能控制模块(2)、主机模块(3)、管理模块(4)和抽水装置(5)，所述监测模块(1)监测降水井(6)的水位变化数据、降水井(6)内的流量数据、用电数据和降水井(6)实况画面数据并发送至所述主机模块(3)和所述管理模块(4)，所述主机模块(3)对数据进行存储，所述智能控制模块(2)根据指令对抽水装置(5)进行控制，所述管理模块(4)远程接入所述智能控制模块(2)。2.根据权利要求1所述的一种基坑降水智能控制系统，其特征在于，所述监测模块(1)包括地下水位传感器(11)、流量监测仪(12)、智能电表及电压监测器(13)和摄像头(14)，所述地下水位传感器(11)监测降水井(6)的水位变化数据，所述流量监测仪(12)监测降水井(6)内的流量数据，所述智能电表及电压监测器(13)监测用电数据，所述摄像头(14)监测降水井(6)实况画面数据。3.根据权利要求2所述的一种基坑降水智能控制系统，其特征在于，所述监测模块(1)还可以获取抽水装置(5)的工作时长数据、降水井(6)的深度数据、抽水装置(5)的功率数据。4.根据权利要求3所述的一种基坑降水智能控制系统，其特征在于，所述智能控制模块(2)由继电器、变频控制器和plc组成。5.根据权利要求4所述的一种基坑降水智能控制系统，其特征在于，所述主机模块(3)连接云服务器，所述主机模块(3)将存储的数据上传至云服务器。6.根据权利要求5所述的一种基坑降水智能控制系统，其特征在于，所述管理模块(4)利用网络遥测接入所述智能控制模块(2)，所述管理模块(4)包括手机app单元(41)和pc终端单元(42)。7.一种基坑降水智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)先将降水井(6)和观测孔根据施工设计方案，确定位置、标高、数量、井号、深度，并按照设计规范和设计方案完成钻井作业，做好无人管控智能降水系统进场前的准备工作；2)将抽水装置(5)放入降水井(6)内；3)将地下水位传感器(11)下放至观测孔里，监测降水井(6)的水位变化数据，将流量监测仪(12)安装在抽水管道上，监测降水井(6)内的流量数据，将智能电表及电压监测器(13)与抽水装置(5)连接，监测用电数据，摄像头(14)设置在地面，监测降水井(6)实况画面数据，这些数据都会发送至主机模块(3)，主机模块(3)再将这些数据上传至云服务器；4)主机系统根据实施数据以及系统模型为基础搭建的机器学习框架，考虑到用排水量，水位高度，用电量，用电时间，用电成本参数，计算出最优方案，即在确保施工安全的前提下，用低成本低能源消耗将水位控制在目标区间；5)通过手机app单元(41)和pc终端单元(42)可以进行远程操控。

技术总结
本发明公开了一种基坑降水智能控制系统及控制方法，属于基坑降水控制系统技术领域，包括相互电性连接的监测模块、智能控制模块、主机模块、管理模块和抽水装置，所述监测模块监测降水井的水位变化数据、降水井内的流量数据、用电数据和降水井实况画面数据并发送至所述主机模块和所述管理模块，所述主机模块对数据进行存储，所述智能控制模块根据指令对抽水装置进行控制；本发明通过监测模块监测降水井的水位变化数据、降水井内的流量数据、用电数据和降水井实况画面数据并发送至主机模块和管理模块，便可以实时采集基坑数据，从而便于对基坑降水精准控制，使得基坑的降水效率高，避免基坑降水不及时而造成的安全隐患。避免基坑降水不及时而造成的安全隐患。避免基坑降水不及时而造成的安全隐患。


技术研发人员：晏昱旻 高慎伟 孙康
受保护的技术使用者：沈阳帝铂智能桩工机械技术研发有限公司
技术研发日：2023.05.10
技术公布日：2023/8/4