CN108914910A - 一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统：①观测井基坑水压变化情况，通过通讯模块上传至云端数据处理中心；②云端数据处理中心经过数据处理；③控制中心通过数据对比；④声光报警器、降水井水泵、回灌井水泵动作信号由控制中心反馈给PC监视端和手机客户端。本发明不仅可以实时对基坑地下水位进行连续监测，而且能够联动控制水泵启停，真正做到了智能自动化管理，在基坑施工阶段，特别是超长距离基坑施工阶段，大大减少了人员消耗，提高了工作效率，增强了基坑施工阶段的安全性。

Description

一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制 系统

技术领域

本发明涉及建筑工程施工技术领域，具体为一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统。

背景技术

随着城市的发展进程的加快，建筑越来越多的向高层甚至超高层发展，与之对应的，都会涉及到深基坑降水作业，特别是在城市地下管廊施工时，其深基坑降水的战线往往绵延数公里。

一般情况下，根据地质勘探结果的不同，会采用不同类型的土方开挖方案、基坑支护类型和降水抽排措施，而基坑开挖的深度越深，存在的安全隐患就越多，基坑开挖的战线越长，全面及时管理的难度就越大，鉴于此，一些与之相关的专利、论文、QC成果和加计扣除项目层出不穷。

但是，现有的基坑水位监测技术往往局限于监测设备或检测系统的研发，无法针对监测得到的问题进行智能化、自动化的管理，需要管理者聘请专业技术人员，召开研讨会，对监测数据进行科学的分析，才能进行下一步的施工，而在这一过程中，时间延误、工人窝工、甚至有一些小问题因为没有及时解决而演变成基坑局部坍塌……

事故的发生是量变积累到一定程度最终导致质变，蓄势的时间可能很长，也可能很短，但是故事发生往往也就是一瞬间的事情，因此，研究出一套智能化的、全自动的基坑水位检测与联动控制系统很有实际意义，并且刻不容缓。

发明内容

为了解决上述背景技术中提出的现有的基坑水位监测技术无法针对监测得到的问题进行智能化、自动化的管理，发生事故时无法及时处理导致事故严重化的问题，本发明提供了一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

①观测井基坑水压依靠静压式感应，经数据采集器采集数据，通过数据模块上传至云端数据处理中心；

②云端数据处理中心经过数据处理，一方面将数据发送至PC监视端和手机客户端，另一方面将数据发送至控制中心；

③控制中心设定有触发限值，通过数据对比，当监测数据大于预警阀值时，同时触发以下操作：声光报警器发出警报、联动控制降水井水泵、特殊情况下联动控制回灌井水泵、将操作信号反馈至PC监视端和手机客户端；

④声光报警器、降水井水泵、回灌井水泵动作信号由控制中心反馈给PC监视端和手机客户端，可以远程查看相关设备是否动作。

优选的，在步骤①中，观测井内的静压式传感器可以实时连续的感知水压的变化，数据采集器可以实时采集静压式传感器的压力值，通过通讯模块，将数据实时上传到云端数据处理中心。

优选的，在步骤②中，云端数据处理中心通过相关规范经验公式，根据压力值可以得知基坑水位的实时变化情况，进一步，可以得知基坑水位的实时变化速率和每台班的累计变化量。云端数据处理中心数据分发包括两条，第一条，云端数据处理中心将数据实时同步到PC监视端和手机客户端，管理人员可以远程查看基坑水位的实时情况，大大提高了工作的效率，特别是在长距离基坑和基坑状况较为复杂的情况时，这种优势更为凸显。第二条，云端数据处理中心将数据实时推送到控制中心，控制中心内含有逻辑判断模块、数据传送与接收模块、联动控制模块。

优选的，在步骤③中，控制中心内部设有逻辑判断模块，通过数据比对，当检测数据大于预警阀值时，触发控制中心内部的联动控制模块，联动控制模块同时进行以下操作：

第一，联动控制声光报警器发出声光报警，提醒作业人员紧急疏散；

第二，联动控制降水井水泵启停，进行排水或者停止排水；

第三，情况特殊时，联动控制回灌井水泵，开始进行地下水回灌作业；

第四，控制中心的上述操作信号实时反馈至PC监视端和手机客户端，管理人员可以远程查看监测数据大于预警阀值时，控制中心是否按照既定的规则进行操作。

优选的，在步骤③中，控制中心在监测数据大于预警阀值时，若未进行联动控制，管理人员可以通过PC监视端或手机客户端进行远程控制，启动声光报警器、控制降水井水泵、必要时开启回灌井水泵。

优选的，在步骤④中，控制中心联动控制声光报警器发出警报，声光报警器动作，同时将动作信号反馈给控制中心；控制中心联动控制降水井水泵启停，降水井水泵动作，同时将动作信号反馈给控制中心；控制中心联动控制回灌井水泵，回灌井水泵动作，同时将动作信号反馈给控制中心。控制中心将联动设备的动作信号反馈给PC监视端和手机客户端，管理人员可以远程查看相关设备是否真正启用。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果在于：

1)该基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，通过实时监测，减少人工消耗，提高工作效率，避免人为误差，该系统可以实时连续的采集数据，经过公式换算得知基坑水位的实时变化速率和每台班累计变化量；

2)该基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，通过基于互联网+的先进管理，云端是整个系统的“大脑”，基坑水位的实时变化数据通过云端实时同步，云端将数据进行分发，管理人员可以远程查看；

3)该基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，通过联动控制，真正意义上的全自动管理，控制中心智能判断，联动控制相关设备启停，同时反馈操作信号，管理人员可以远程查看控制中心是否正常工作；

4)该基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，通过实时反馈，现场情况了然于心，联动控制的设备动作后，实时反馈动作信号，管理人员可以远程查看相关设备是否真正动作。

本发明基于基于互联网+对基坑水位情况进行动态连续分析；联动控制相关设备，做到真正意义上的智能自动化管理；操作信号和动作信号实时反馈，管理人员远程查看，确保系统运行无疏漏；在基坑施工阶段，特别是城市地下管廊等超长距离基坑施工阶段，大大减少了人员消耗，提高了工作效率，增强了基坑施工阶段的安全性，解决了现有的基坑水位监测技术无法针对监测得到的问题进行智能化、自动化的管理，发生事故时无法及时处理导致事故严重化的问题。

附图说明

图1是本发明的原理框图；

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

实施例一

针对我国某北部地区33层住宅楼项目深基坑降水作业，提出一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位与监测联动控制系统。实时动态监测基坑地下水位，基于互联网+数据云端处理，联动控制设施设备并实时反馈，智能全自动管理，大大减少了人工消耗，提高了工作效率，增强了基坑施工阶段的安全性，为工程建设赢得了宝贵的时间。

如图1所示的一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，包括以下实施步骤：

步①在观测井内设置静压式传感器，经数据采集器采集数据，通过数据模块上传至云端数据处理中心；

②云端数据处理中心经过数据处理，一方面将数据发送至位于值班室的PC监视端和项目部管理人员的手机客户端，另一方面将数据发送至控制中心；

③控制中心设定有触发限值，通过数据对比，当监测数据大于预警阀值时，同时触发以下操作：声光报警器发出警报(在基坑四周设置声光报警器，间距为30m)、联动控制降水井水泵、特殊情况下联动控制回灌井水泵、将操作信号反馈至值班室PC监视端和项目部管理人员的手机客户端；

④声光报警器、降水井水泵、回灌井水泵动作信号由控制中心反馈给值班室PC监视端和项目部管理人员的手机客户端，可以远程查看相关设备是否动作。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方上，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种基于互联网+的智能自动化深基坑水位监测与联动控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

①观测井基坑水压依靠静压式感应，经数据采集器采集数据，通过数据模块上传至云端数据处理中心；

②云端数据处理中心经过数据处理，一方面将数据发送至PC监视端和手机客户端，另一方面将数据发送至控制中心；

③控制中心设定有触发限值，通过数据对比，当监测数据大于预警阀值时，同时触发以下操作：声光报警器发出警报、联动控制降水井水泵、特殊情况下联动控制回灌井水泵、将操作信号反馈至PC监视端和手机客户端；

④声光报警器、降水井水泵、回灌井水泵动作信号由控制中心反馈给PC监视端和手机客户端，远程查看相关设备是否动作。

2.根据权利要求1所述的步骤①，其特征在于，置于观测井内静压式传感器，感知水的压力值，与之连接的数据采集器，通过通讯模块将压力数据上传至云端数据处理中心。

3.根据权利要求1所述的步骤②，其特征在于，云端数据处理中心根据相关规范中的经验公式，计算出基坑水位的实时下降速率和每台班累计下降量，将计算结果一方面发送至PC视端和手机客户端，另一方面将数据发送至控制中心。

4.根据权利要求1所述的步骤③，其特征在于，当监测数据大于预警阀值时，触发操作具体为：声光报警器发出警报，提醒作业人员紧急疏散；联动控制降水井水泵启停，进行排水或停止排水；特殊情况下联动控制回灌井水泵，开始进行地下水回灌；与此同时，控制中心将上述操作信号反馈至PC监视端和手机客户端。

5.根据权利要求1所述的步骤③，其特征在于，控制中心在数据超过阀值时，若未采取相应操作进行联动控制，管理人员通过PC监视端和手机客户端进行远程控制。

6.根据权利要求1所述的步骤④，其特征在于，声光报警器发出声光报警，同时将动作信号反馈给控制中心；降水井水泵开始降水或停止降水，同时将动作信号反馈给控制中心；必要时回灌井水泵启动，同时将动作信号反馈给控制中心；动作信号由控制中心反馈给PC监视端和手机客户端，管理人员远程查看相关设备是否动作。