一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统技术方案

本申请公开了一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，包括：水位监测模块，水位监测模块设置在待测管井井口处，水位监测模块用于监测并获取水位信息；物联模块，物联模块亦设置在待测管井井口处，物联模块与水位监测模块通信连接；控制模块，控制模块与物联模块通信连接；物联模块用于将水位信息传递给控制模块，控制模块基于水位信息进行运算处理后并反馈指令至物联模块，物联模块基于反馈指令控制水泵的启闭，以对管井内的降水进行控制。本申请可以做到按需降水，实现基坑开挖过程地下水位的准确、动态控制，既可保障基坑安全，又可减少过抽引起的地表沉降过大，建筑物开裂等不利影响。

【技术实现步骤摘要】
一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统
本申请属于深基坑自动化降排水控制
，适用于临近地铁等重要建构筑物，具体涉及一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统。
技术介绍
在现有的城市下穿隧道明挖法基坑建设过程中，经常面临深基坑开挖附近有地铁、学校、加油站、居民小区等重要建构筑物的情况，如何减少深基坑开挖过程基坑降水对地铁等对变形敏感的重要建构筑物的影响是基坑开挖过程中需要重点考虑及控制的问题。潜水层的控制目标是疏干至开挖面以下，而坑底承压含水层的降水目标为降至安全水位以下。目前一般都是人工控制的安全水位，人工控制的安全水位一般以最终开挖深度作为安全水位的反算依据，实际在开挖过程中，当挖土深度未达到最终开挖面时，并不需要将水降至最终安全水位之下。现有的基坑开挖水位控制通常采用人工控制的方式对水泵进行启停控制，也有采用自动化对水位进行控制的案例，但是现有技术未能随着基坑开挖标高的变化对安全水位进行动态的调整，实际是基于固定的安全水位进行控制，不能真正的实现自动化。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，该系统可用于深基坑工程的自动化降水，根据开挖深度通过控制模块自动计算安全水位，并反馈给物联模块，真正做到“按需降水、动态控制”。为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：本申请提出了一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，包括：水位监测模块，所述水位监测模块设置在待测管井井口处，所述水位监测模块用于监测并获取水位信息；物联模块，所述物联模块亦设置在所述待测管井井口处，所述物联模块与所述水位监测模块通信连接；控制模块，所述控制模块与所述物联模块通信连接；所述物联模块用于将所述水位信息传递给所述控制模块，所述控制模块基于所述水位信息进行运算处理后并反馈指令至所述物联模块，所述物联模块基于所述反馈指令控制水泵的启闭，以对管井内的降水进行控制。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述物联模块包括：空隙水压计、无线通信模块以及逻辑控制器，所述空隙水压计用于接收所述水位监测模块监测到的水位信息，所述空隙水压计与所述无线通信模块连接，所述无线通信模块还与所述逻辑控制器连接。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，若水位压力高于最高压力水头时，所述空隙水压计将获取的水位信息传输给所述逻辑控制器，由所述逻辑控制器控制水泵并开始抽水；当水位降至最高压力水头以下10cm-15cm时，所述空隙水压计将获取的水位信息传输给所述逻辑控制器，由所述逻辑控制器控制并关闭水泵，停止抽水。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述水泵与所述逻辑控制器连接，在所述逻辑控制器的控制作用下所述水泵开始抽水或停止抽水。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述物联模块可拆卸地安装在所述待测管井井口处。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述物联模块通过弹簧夹或卡扣可拆卸地安装在所述待测管井井口处。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述物联模块为集成式模组结构。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述控制模块包括：输入模块与解析模块，所述输入模块用于输入土层、承压水和开挖深度等参数信息，所述输入模块将所述参数信息传输给所述解析模块计算后返回控制指令至所述物联模块。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述解析模块配置有突涌稳定控制算法求解器。进一步地，上述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其中，所述通信连接包括：WIFI连接、红外连接或蓝牙连接。与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：本申请可以做到按需降水，实现基坑开挖过程地下水位的准确、动态控制，既可保障基坑安全，又可减少过抽引起的地表沉降过大，建筑物开裂等不利影响；本申请通过在管井口安装无线通信模块，避免了通过有线传输抽水信号，并通过逻辑逻辑控制器控制水泵按需抽水；本申请根据《建筑基坑支护规程》建立的突涌稳定控制算法，实现了抗突涌稳定的动态控制，保证了含有承压水层的基坑降水安全；本申请操作使用方便，安装、拆卸机动灵活，维护保养简单。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1：本申请一实施例基于动态抗突涌的基坑降水控制系统的结构框图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。如图1所示，在本申请的其中一个实施例中，一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，包括：水位监测模块10，所述水位监测模块10设置在待测管井井口处，所述水位监测模块10用于监测并获取水位信息；物联模块20，所述物联模块20亦设置在所述待测管井井口处，所述物联模块20与所述水位监测模块10通信连接；控制模块30，所述控制模块30与所述物联模块20通信连接；所述物联模块20用于将所述水位信息传递给所述控制模块30，所述控制模块30基于所述水位信息进行运算处理后并反馈指令至所述物联模块20，所述物联模块20基于所述反馈指令控制水泵40的启闭，以对管井内的降水进行控制。其中，所述通信连接包括但不限于：WIFI连接、红外连接或蓝牙连接，当然还可以通过4G或5G等数据连接等。在本实施例中，所述水位监测模块10包括但不限于水位计等。在本实施例中，所述物联模块20包括：空隙水压计(图中未示意)、无线通信模块21以及逻辑控制器22，所述空隙水压计用于接收所述水位监测模块10监测到的水位信息，所述空隙水压计与所述无线通信模块21连接，所述无线通信模块21还与所述逻辑控制器22连接。其中，所述空隙水压计用于测量各种环境下孔隙水压力的变化。为进一步提高所述空隙水压计在长期恶劣环境中的使用寿命问题，所述空隙水压计还可做三防处理。所述物联模块20可拆卸地安装在所述待测管井井口处。其中，通过上述可拆卸地连接方式，可以根据实际施工作业的情况，按需调整所述物联模块20的安装位置。具体地，在基坑开挖过程中，每挖一层土，都需要及时装卸物联模块20并标定井口与孔隙水压计的标高，以能够准确的获取数据信息并有效地控制所述水泵40的抽水或停止抽水动作。具体地，在本实施例中，所述物联模块20通过弹簧夹或卡扣可拆卸地安装在所述待测管井井口处。其中，上述可拆卸地安装方式仅为列举，并不对本申请的保护范围进行限定，上述可拆卸地安装方式还可以通过螺栓螺母组件实现等。还需要说明地是，在本实施例中，所述物联模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其特征在于，包括：/n水位监测模块，所述水位监测模块设置在待测管井井口处，所述水位监测模块用于监测并获取水位信息；/n物联模块，所述物联模块亦设置在所述待测管井井口处，所述物联模块与所述水位监测模块通信连接；/n控制模块，所述控制模块与所述物联模块通信连接；/n所述物联模块用于将所述水位信息传递给所述控制模块，所述控制模块基于所述水位信息进行运算处理后并反馈指令至所述物联模块，所述物联模块基于所述反馈指令控制水泵的启闭，以对管井内的降水进行控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其特征在于，包括：
水位监测模块，所述水位监测模块设置在待测管井井口处，所述水位监测模块用于监测并获取水位信息；
物联模块，所述物联模块亦设置在所述待测管井井口处，所述物联模块与所述水位监测模块通信连接；
控制模块，所述控制模块与所述物联模块通信连接；
所述物联模块用于将所述水位信息传递给所述控制模块，所述控制模块基于所述水位信息进行运算处理后并反馈指令至所述物联模块，所述物联模块基于所述反馈指令控制水泵的启闭，以对管井内的降水进行控制。


2.根据权利要求1所述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其特征在于，所述物联模块包括：空隙水压计、无线通信模块以及逻辑控制器，所述空隙水压计用于接收所述水位监测模块监测到的水位信息，所述空隙水压计与所述无线通信模块连接，所述无线通信模块还与所述逻辑控制器连接。


3.根据权利要求2所述的基于动态抗突涌的基坑降水控制系统，其特征在于，若水位压力高于最高压力水头时，所述空隙水压计将获取的水位信息传输给所述逻辑控制器，由所述逻辑控制器控制水泵并开始抽水；当水位降至最高压力水头以下10cm-15cm时，所述空隙水压计将获取的水位信息传输给所述逻辑控制器，由所述逻辑控制器控制并关闭水泵，停止抽水。

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小波，龚济平，杨三元，刘旭，吴心怡，徐铁峥，吴锋，贾涛，王雷，
申请(专利权)人：中交上海三航科学研究院有限公司，中交上海港湾工程设计研究院有限公司，中交第三航务工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31