基坑降水智能監(jiān)測(cè)管控技術(shù)

我公司多年來(lái)一直從事深基坑、地鐵等工程降水的設(shè)計(jì)與施工，積累了大量的工程降水經(jīng)驗(yàn)。在此過(guò)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(dòng)控制的方式方法。

近年來(lái)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(jiān)，開(kāi)始大力推進(jìn)基坑降水智能監(jiān)測(cè)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(cè)管控柜及智能降水監(jiān)測(cè)管控軟件，并申請(qǐng)了國(guó)家專利及相應(yīng)工法，并于2021年在沈陽(yáng)多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證成功，取得良好效果。

現(xiàn)階段水位、流量、降水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，主要還是依靠人工依次測(cè)量得到，效率低、誤差大、延時(shí)長(zhǎng)，不能夠采集同一時(shí)間所有井的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，無(wú)法做出精準(zhǔn)分析。

因?yàn)榻^大部分降水工程無(wú)法實(shí)時(shí)采集區(qū)域水位，在降水井開(kāi)泵數(shù)量調(diào)整時(shí)具有延時(shí)性，甚至需要降水井一直保持全開(kāi)狀態(tài)，這就導(dǎo)致了降水用電量、排水量超過(guò)實(shí)際需求量，造成嚴(yán)重浪費(fèi)。

降水工程關(guān)系基坑安全，傳統(tǒng)抽水維護(hù)需要投入較多的人力物力來(lái)保證每天降水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集，以及大量時(shí)間用于數(shù)據(jù)分析，以保證基坑降水的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)在調(diào)整開(kāi)泵數(shù)量時(shí)需要派駐更多的人來(lái)跟蹤監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致管理成本增加。

4.配套設(shè)備損耗嚴(yán)重

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

為實(shí)現(xiàn)基坑降水智能監(jiān)測(cè)管控技術(shù)，我公司通過(guò)發(fā)明“智能基坑降水監(jiān)測(cè)管控柜”、“智能降水監(jiān)測(cè)管控軟件（ICPS）”來(lái)實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)特點(diǎn) 

1.按需開(kāi)采、節(jié)能環(huán)保

通過(guò)智能降水管控軟件（ICPS)智能分析數(shù)據(jù)，合理控制開(kāi)泵時(shí)間，做到“按需開(kāi)采”。根據(jù)實(shí)時(shí)水位監(jiān)測(cè)情況，實(shí)時(shí)感知地下水位變化，自動(dòng)調(diào)整開(kāi)泵位置、數(shù)量、時(shí)間，實(shí)現(xiàn)按需開(kāi)采地下水，降低對(duì)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(guò)智能分析、動(dòng)態(tài)調(diào)控，確定合理開(kāi)泵方案，充分利用電費(fèi)的峰谷平計(jì)價(jià)規(guī)則，開(kāi)啟峰谷平運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)降水用電優(yōu)化，盡量在“用電峰值”時(shí)段減少開(kāi)泵數(shù)量，在“用電谷值”時(shí)段增加開(kāi)泵數(shù)量，降低電費(fèi)和電網(wǎng)負(fù)荷。

3.自動(dòng)預(yù)警、高效安全

通過(guò)智能降水監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)預(yù)警，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警裝置和手機(jī)App通知管理人員，并啟動(dòng)應(yīng)急模式自動(dòng)調(diào)控，控制區(qū)域整體水位，滿足降水要求，同時(shí)技術(shù)人員可以遠(yuǎn)程分析現(xiàn)場(chǎng)故障，并通知維護(hù)人員處理。

4.自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程管理

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)自動(dòng)控制水泵開(kāi)閉，管理人員可利用手機(jī)App與PC端管理軟件遠(yuǎn)程查看降水系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行曲線，遠(yuǎn)程管理降水系統(tǒng)。

智能基坑降水監(jiān)測(cè)管控流程

項(xiàng)目設(shè)計(jì)18眼降水井，設(shè)計(jì)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(shí)間約為兩年。

根據(jù)降水經(jīng)驗(yàn)，區(qū)域降水漏斗形成后，總涌水量會(huì)降低至設(shè)計(jì)涌水量的75%~80%左右，通過(guò)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(kāi)泵數(shù)量，減少排水總量、用電量，從而減少電費(fèi)及水資源費(fèi)排污費(fèi)。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，我們將智能降水與常規(guī)降水做了一個(gè)分析比較。

分析結(jié)論 

根據(jù)已投入使用多個(gè)項(xiàng)目，提高約80%的管理效率，減少約30%排水量和用電量，并相應(yīng)減少約30%水資源費(fèi)及排污費(fèi)。

應(yīng)用范圍 

該技術(shù)因?yàn)榫哂袑?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能分析、自動(dòng)預(yù)警、遠(yuǎn)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(shì)，特別適合大范圍、長(zhǎng)時(shí)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(shì)。