基坑降水智能監(jiān)測管控技術(shù)

我公司多年來一直從事深基坑、地鐵等工程降水的設計與施工，積累了大量的工程降水經(jīng)驗。在此過程中，也在不斷探索改良基坑降水的數(shù)據(jù)采集和水泵自動控制的方式方法。

近年來隨著物聯(lián)網(wǎng)及5G技術(shù)的發(fā)展，我公司組織多部門人才全面攻堅，開始大力推進基坑降水智能監(jiān)測和管控系統(tǒng)的軟硬件研發(fā)，在2021年初推出了智能基坑降水監(jiān)測管控柜及智能降水監(jiān)測管控軟件，并申請了國家專利及相應工法，并于2021年在沈陽多個項目進行測試驗證成功，取得良好效果。

現(xiàn)階段水位、流量、降水監(jiān)測數(shù)據(jù)，主要還是依靠人工依次測量得到，效率低、誤差大、延時長，不能夠采集同一時間所有井的實時數(shù)據(jù)，無法做出精準分析。

因為絕大部分降水工程無法實時采集區(qū)域水位，在降水井開泵數(shù)量調(diào)整時具有延時性，甚至需要降水井一直保持全開狀態(tài)，這就導致了降水用電量、排水量超過實際需求量，造成嚴重浪費。

降水工程關(guān)系基坑安全，傳統(tǒng)抽水維護需要投入較多的人力物力來保證每天降水監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集，以及大量時間用于數(shù)據(jù)分析，以保證基坑降水的安全穩(wěn)定運行，同時在調(diào)整開泵數(shù)量時需要派駐更多的人來跟蹤監(jiān)測，導致管理成本增加。

4.配套設備損耗嚴重

由于配置的降水設備長期處于工作狀態(tài)，部分設備可能會出現(xiàn)長時間空轉(zhuǎn)等情況，降低了設備的使用壽命，配套配電柜也會因此出現(xiàn)損耗。

為實現(xiàn)基坑降水智能監(jiān)測管控技術(shù)，我公司通過發(fā)明“智能基坑降水監(jiān)測管控柜”、“智能降水監(jiān)測管控軟件（ICPS）”來實現(xiàn)。

技術(shù)特點 

1.按需開采、節(jié)能環(huán)保

通過智能降水管控軟件（ICPS)智能分析數(shù)據(jù)，合理控制開泵時間，做到“按需開采”。根據(jù)實時水位監(jiān)測情況，實時感知地下水位變化，自動調(diào)整開泵位置、數(shù)量、時間，實現(xiàn)按需開采地下水，降低對地下水環(huán)境的影響，節(jié)能環(huán)保。

2.優(yōu)化用電、降低成本

通過智能分析、動態(tài)調(diào)控，確定合理開泵方案，充分利用電費的峰谷平計價規(guī)則，開啟峰谷平運行模式，實現(xiàn)降水用電優(yōu)化，盡量在“用電峰值”時段減少開泵數(shù)量，在“用電谷值”時段增加開泵數(shù)量，降低電費和電網(wǎng)負荷。

3.自動預警、高效安全

通過智能降水監(jiān)測設備實時監(jiān)測采集數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常運行數(shù)據(jù)自動預警，通過現(xiàn)場報警裝置和手機App通知管理人員，并啟動應急模式自動調(diào)控，控制區(qū)域整體水位，滿足降水要求，同時技術(shù)人員可以遠程分析現(xiàn)場故障，并通知維護人員處理。

4.自動控制、遠程管理

監(jiān)測系統(tǒng)自動采集數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)自動控制水泵開閉，管理人員可利用手機App與PC端管理軟件遠程查看降水系統(tǒng)實時運行狀態(tài)、運行曲線，遠程管理降水系統(tǒng)。

智能基坑降水監(jiān)測管控流程

項目設計18眼降水井，設計井深25m,自然水位-5.0m，水位降至-12.0m，泵量100m3/h，功率18.5kw/h，抽水時間約為兩年。

根據(jù)降水經(jīng)驗，區(qū)域降水漏斗形成后，總涌水量會降低至設計涌水量的75%~80%左右，通過智能控制系統(tǒng)我們可以按照最優(yōu)水位控制，合理調(diào)整開泵數(shù)量，減少排水總量、用電量，從而減少電費及水資源費排污費。

通過現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，我們將智能降水與常規(guī)降水做了一個分析比較。

分析結(jié)論 

根據(jù)已投入使用多個項目，提高約80%的管理效率，減少約30%排水量和用電量，并相應減少約30%水資源費及排污費。

應用范圍 

該技術(shù)因為具有實時監(jiān)測、智能分析、自動預警、遠程管控、安全可靠、方便管控、節(jié)約成本、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢，特別適合大范圍、長時間降水的工程。適合在市政管廊工程、地下人防工程、深基坑工程、地鐵工程、隧道工程等地下工程的降水施工中使用，在安全性和環(huán)保要求高的工程中更具有優(yōu)勢。