CN211904308U - 基坑降水监测装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基坑降水监测装置及系统，属于土木工程技术领域。基坑降水监测装置，包括：检测器以及检测管，检测管包括绝缘管以及第一电极片和第二电极片，第一电极片和第二电极片分别设置于绝缘管内壁，且第一电极片和第二电极片分别沿绝缘管的轴向延伸，第一电极片和第二电极片形成电容结构，检测器与第一电极片和/或第二电极片电连接，用于检测第一电极片和第二电极片之间介质的导电性能。本实用新型的目的在于提供一种基坑降水监测装置及系统，能够对降水井中的水位进行监测，提高水位监测效率，便于基坑降水的管理。

Description

基坑降水监测装置及系统

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，具体而言，涉及一种基坑降水监测装置及系统。

背景技术

在土木施工过程中，通常需要在基础设计位置按照基底标高和基础平面尺寸开挖土坑，即基坑。为了避免地下水会对基坑开挖以及后续施工造成影响，在基坑开挖以及开挖之后均需要进行排水降水的工作。

目前的基坑降水通常采取井点法，即在基坑四周设置降水井，通过抽出降水井中的水以达到降低基坑内水位的效果。

但是，在大型基坑的降水中，通常需要设置多个降水井，为了避免降水井内水位过低或过高，需要对各降水井内的水位进行监测，目前通常采用人工测量的方式，效率较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基坑降水监测装置及系统，能够对降水井中的水位进行监测，提高水位监测效率，便于基坑降水的管理。

本实用新型的实施例是这样实现的：

本实用新型实施例的一方面，提供一种基坑降水监测装置，包括：检测器以及检测管，检测管包括绝缘管以及第一电极片和第二电极片，第一电极片和第二电极片分别设置于绝缘管内壁，且第一电极片和第二电极片分别沿绝缘管的轴向延伸，第一电极片和第二电极片形成电容结构，检测器与第一电极片和/或第二电极片电连接，用于检测第一电极片和第二电极片之间介质的导电性能。

可选地，第一电极片和第二电极片上分别形成有沿检测管轴向排列的多个凸起部，且第一电极片上的凸起部与第二电极片上的凸起部交叉对应。

可选地，检测器包括电阻感应器，电阻感应器分别与第一电极片和第二电极片电连接，用于检测第一电极片和第二电极片之间介质的电阻大小。

可选地，基坑降水监测装置还包括电源组件，电源组件的两个电极分别与第一电极片和第二电极片电连接，检测器包括电流感应器，电流感应器与第一电极片或第二电极片电连接，用于检测第一电极片或第二电极片内的电流大小。

可选地，基坑降水监测装置还包括控制器，控制器与检测器信号连接，控制器用于根据检测器的感应信号控制基坑内的水泵。

可选地，基坑降水监测装置还包括显示器，显示器与控制器信号连接，用于根据控制器发送的显示信号显示基坑内的水位信息。

可选地，基坑降水监测装置还包括报警器，报警器与控制器信号连接，用于根据控制器发送的报警指令发出警报。

可选地，基坑降水监测装置还包括通讯模组，通讯模组与控制器连接，用于控制器与控制中心之间的无线信号连接。

可选地，第一电极片和第二电极片分别为贴合于检测管内壁的铜片。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种基坑降水监测系统，包括：控制中心以及上述任意一项的基坑降水监测装置，控制中心与基坑降水监测装置的检测器信号连接。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的一种基坑降水监测系统，包括检测器以及检测管。其中，检测管包括绝缘管以及第一电极片和第二电极片，第一电极片与第二电极片分别设置于绝缘管的内壁上，且第一电极片和第二电极片分别沿绝缘管的轴向延伸、形成电容结构。检测器与第一电极片和/或第二电极片电连接，通过检测器能够对第一电极片和第二电极片之间的介质(形成电容结构的两电极片之间的介质，在本申请中为降水井中的水)的导电性能进行检测。在实际应用中，可以首先将检测管伸入到降水井中，降水井中的水便会进入检测管中，并且由于连通作用，检测管中的水位与降水井中的水位相同，即深度相同。通常地下水具有弱导电性，因此位于检测管中的水能够将第一电极和第二电极导通，从而通过检测器能够对进入到检测管中的水的导电性能进行测量。并且，由于检测管中的水深度(高度)方向与其内的电流方向(垂直于第一电极片和第二电极片的方向)相互垂直，因此，将检测管内的水看作导体，其水位越高电阻越小，即导电性能越好，所以根据检测器测量的导电性能便能够得到对应的水位值。通过该基坑降水监测装置，能够快速实时的对降水井中的水位进行监测，并且，在具有多个降水井时，能够同时对各降水井的水位进行监测，相比人工检测效率更高，且便于实时掌握各降水井内水位情况以对基坑降水进行管理。

本实用新型实施例提供的一种基坑降水监测系统，采用上述的基坑降水监测装置，并将基坑降水监测装置的检测器与控制中心信号连接，能够通过控制中心收集汇总降水井内的水位数据，从而便于工程人员对基坑降水进行管理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基坑降水监测装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的基坑降水监测装置的结构示意图之二；

图3为本实用新型实施例提供的基坑降水监测系统的结构示意图。

图标：110-检测器；120-检测管；121-绝缘管；122-第一电极片；123-第二电极片；130-凸起部；140-电源组件；150-显示器；160-报警器；170-通讯模组；210-控制中心。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种基坑降水监测装置，如图1所示，包括：检测器110以及检测管120，检测管120包括绝缘管121以及第一电极片122和第二电极片123，第一电极片122和第二电极片123分别设置于绝缘管121内壁，且第一电极片122和第二电极片123分别沿绝缘管121的轴向延伸，第一电极片122和第二电极片123形成电容结构，检测器110与第一电极片122和/或第二电极片123电连接，用于检测第一电极片122和第二电极片123之间介质的导电性能。

需要说明的是，根据检测管120在实际应用中使用场景的不同，第一电极片122和第二电极片123之间的介质可以是水、油等，示例地，用于基坑降水中，降水井内水位的监测时，第一电极片122和第二电极片123之间的介质为水(地下水)。其中，用于检测第一电极片122和第二电极片123之间介质的导电性的检测器110，可以是能够通过与第一电极片122和第二电极片123连接，测量介质的电阻大小的器件，以通过电阻大小表征其导电性能；也可以在第一电极片122和第二电极片123施加有固定电压时，通过对两个电极片与介质形成的回路中的电流进行测量，通过电流大小表征介质的导电性能等。因此，在本实用新型实施例中，对于检测器110检测第一电极片122和第二电极片123之间介质的导电性能的实现方式不做具体限制，只要能够实现检测导电性能即可。

在实际应用中，绝缘管121可以设置为软管，相应地，第一电极片122和第二电极片123设置为柔性导体材料(例如铜片、铁皮等)，从而使检测管120能够盘绕存放，提高该基坑降水监测装置的便携性。

需要说明的是，可以通过先验试验获取不同水位以及检测器110对应的测量值构成的数据组，利用线性分析得到水位与检测器110的测量值之间的线性方程，从而便能够根据检测器110的测量值得到相对准确的水位值。并且，在实际应用中，还可以根据设置的阈值水位(最高水位和/或最低水位)确定其对应的检测器110测量阈值，从而使工程人员方便的根据测量值是否超出阈值范围来判断水位情况。当然，以上仅为基于该基坑降水监测装置在实际应用中的实施例，此处不做限制。

通常，第一电极片122的两端可以分别延伸至绝缘管121的两端开口处，第二电极片123也可以相应设置，使进入检测管120内的水无论水位高低均能够与第一电极片122和第二电极片123接触，从而提高该基坑降水监测装置测量水位的量程。

本实用新型实施例提供的基坑降水监测系统，包括检测器110以及检测管120。其中，检测管120包括绝缘管121以及第一电极片122和第二电极片123，第一电极片122与第二电极片123分别设置于绝缘管121的内壁上，且第一电极片122和第二电极片123分别沿绝缘管121的轴向延伸、形成电容结构。检测器110与第一电极片122和/或第二电极片123电连接，通过检测器110能够对第一电极片122和第二电极片123之间的介质(形成电容结构的两电极片之间的介质，在本申请中为降水井中的水)的导电性能进行检测。在实际应用中，可以首先将检测管120伸入到降水井中，降水井中的水便会进入检测管120中，并且由于连通作用，检测管120中的水位与降水井中的水位相同，即深度相同。通常地下水具有弱导电性，因此位于检测管120中的水能够将第一电极和第二电极导通，从而通过检测器110能够对进入到检测管120中的水的导电性能进行测量。并且，由于检测管120中的水深度(高度)方向与其内的电流方向(垂直于第一电极片122和第二电极片123的方向)相互垂直，因此，将检测管120内的水看作导体，其水位越高电阻越小，即导电性能越好，所以根据检测器110测量的导电性能便能够得到对应的水位值。通过该基坑降水监测装置，能够快速实时的对降水井中的水位进行监测，并且，在具有多个降水井时，能够同时对各降水井的水位进行监测，相比人工检测效率更高，且便于实时掌握各降水井内水位情况以对基坑降水进行管理。

可选地，如图1所示，第一电极片122和第二电极片123上分别形成有沿检测管120轴向排列的多个凸起部130，且第一电极片122上的凸起部130与第二电极片123上的凸起部130交叉对应。

通过在第一电极片122和第二电极片123上分别形成凸起部130，能够利用凸起部130与绝缘管121内的水充分接触，使第一电极片122和第二电极片123与水形成良好导电接触，减小水分别与第一电极片122和第二电极片123之间的接触电阻，从而降低接触电阻对检测器110测量值造成的不良影响。

可选地，检测器110包括电阻感应器，电阻感应器分别与第一电极片122和第二电极片123电连接，用于检测第一电极片122和第二电极片123之间介质的电阻大小。

通过将检测器110设置为电阻感应器，利用电阻感应器对介质(检测管120内的水)的电阻大小进行测量，通过电阻大小与水位之间的对应关系便能够得到相应的水位值。其中，电阻感应器可以为万用表，其可以通过内置电源进行电阻测量，也可以通过外部电源进行供电，此处不做限制。示例地，电阻感应器采用外部电源供电，该外部电源可以为该基坑降水监测装置设置的电源，也可以为使用环境中的公用电源等。并且，当基坑降水监测装置设置有电源时，该电源可以为蓄电池、太阳能电池，或以上两者的组合等。

可选地，如图1所示，基坑降水监测装置还包括电源组件140，电源组件140的两个电极分别与第一电极片122和第二电极片123电连接，检测器110包括电流感应器，电流感应器与第一电极片122或第二电极片123电连接，用于检测第一电极片122或第二电极片123内的电流大小。

其中电源组件140可以为蓄电池、太阳能电池或两者的组合等，此处不做限制。

通过电源组件140可以向第一电极片122和第二电极片123之间施加电压，从而使绝缘管121中的水以及两个电极片与电源组件140形成回路，利用电流感应器对电流进行测量，由于电压固定，因此水位高低不同，相应的其导电性能不同(电阻不同)则电流值会有对应变化，因此，通过上述设置，便能够利用电流大小对应得到水位情况。当然，也可以检测器110还可以设置相应的数据处理模块根据电压值以及测量的电流值计算得到不同水位对应的电阻值，此处不做限制。

可选地，基坑降水监测装置还包括控制器(图中未示出)，控制器与检测器110信号连接，控制器用于根据检测器110的感应信号控制基坑内的水泵。

通过设置控制器，利用控制器能够根据检测器110得到的测量值超出预设范围时控制基坑内的水泵开启或关闭。示例地，可以根据工程要求的最高水位和最低水位对应设置检测器110的测量值的预设范围，及最高水位和最低水位分别对应的测量值形成的区间，因此当检测器110的测量值高于最高水位对应的检测器110测量值时控制器控制水泵开启以进行抽水，而当检测器110测量值低于最低水位对应的检测器110测量值时控制器控制水泵关闭以避免持续抽水降低水位。

可选地，如图1所示，基坑降水监测装置还包括显示器150，显示器150与控制器信号连接，用于根据控制器发送的显示信号显示基坑内的水位信息。

通过设置显示器150，在实际应用中，可以通过控制器根据不同水位的导电性能与水位值之间的对应关系，基于检测器110的测量值计算得到相应的水位值，并将该水位值通过显示器150显示。便于工程人员直观的获取水位信息。其中，水位信息可以是实时水位值、预设时段内的平均水位值、预设时间节点的水位值等，此处不做限制。

可选地，如图1所示，基坑降水监测装置还包括报警器160，报警器160与控制器信号连接，用于根据控制器发送的报警指令发出警报。

通过设置报警器160，在实际应用中，可以利用控制器判断水位是否超出预设的水位阈值，从而控制报警器160发出警报，以提醒工程人员相应的降水井内水位过高或过低。从而提高对于降水井水位管理的效率和便捷性。

可选地，结合图2所示，基坑降水监测装置还包括通讯模组170，通讯模组170与控制器连接，用于控制器与控制中心210之间的无线信号连接。

示例地，通过通讯模组170将控制器与控制中心210无线信号连接，能够使控制器与控制中心210之间数据交互，从而使工程人员能够利用控制中心210对基坑降水监测装置测量得到的水位信息进行收集和管理。并且，可以通过控制中心210对控制器发送指令以远程控制相应的降水井内的水泵开启或关闭。当该基坑降水监测装置还包括报警器160时，还可以通过控制中心210对多个基坑降水监测装置反馈的对应基坑的水位信息进行综合分析，控制水位超限或过低的降水井对应的基坑降水监测装置发出警报，以提醒工程人员关注。

需要说明的是，当该基坑降水监测装置如前述情形设置有电源或电源组件140时，上述的显示器150、控制器、报警器160以及通讯模组170等均可采用电源或电源组件140供电。当然，在实际应用中，也可以采用外设电源供电，此处不做限制。

可选地，第一电极片122和第二电极片123分别为贴合于检测管120内壁的铜片。

通过将第一电极片122和第二电极片123设置为铜片，利用铜片的低电阻性质，使第一电极片122和第二电极片123对电流变化产生的影响较小，能够提高检测器110测量绝缘管121内水体导电性能的灵敏度。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种基坑降水监测系统，包括：结合图3所示，控制中心210以及上述任意一项的基坑降水监测装置，控制中心210与基坑降水监测装置的检测器110信号连接。

需要说明的是，当基坑降水监测装置包括控制器时，控制中心210与控制器信号连接，其中，控制器与控制中心210可以通过通讯模组170无线信号连接，此处不做限制。

该基坑降水监测系统，采用上述的基坑降水监测装置，并将基坑降水监测装置的检测器110与控制中心210信号连接，能够通过控制中心210收集汇总降水井内的水位数据，从而便于工程人员对基坑降水进行管理。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中方法的对应过程，本实用新型中不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑降水监测装置，其特征在于，包括：检测器以及检测管，所述检测管包括绝缘管以及第一电极片和第二电极片，所述第一电极片和所述第二电极片分别设置于所述绝缘管内壁，且所述第一电极片和所述第二电极片分别沿所述绝缘管的轴向延伸，所述第一电极片和所述第二电极片形成电容结构，所述检测器与所述第一电极片和/或所述第二电极片电连接，用于检测所述第一电极片和所述第二电极片之间介质的导电性能。

2.如权利要求1所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述第一电极片和所述第二电极片上分别形成有沿所述检测管轴向排列的多个凸起部，且所述第一电极片上的凸起部与所述第二电极片上的凸起部交叉对应。

3.如权利要求1所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述检测器包括电阻感应器，所述电阻感应器分别与所述第一电极片和所述第二电极片电连接，用于检测所述第一电极片和所述第二电极片之间介质的电阻大小。

4.如权利要求1所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述基坑降水监测装置还包括电源组件，所述电源组件的两个电极分别与所述第一电极片和所述第二电极片电连接，所述检测器包括电流感应器，所述电流感应器与所述第一电极片或所述第二电极片电连接，用于检测所述第一电极片或所述第二电极片内的电流大小。

5.如权利要求1至4任一项所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述基坑降水监测装置还包括控制器，所述控制器与所述检测器信号连接，所述控制器用于根据所述检测器的感应信号控制基坑内的水泵。

6.如权利要求5所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述基坑降水监测装置还包括显示器，所述显示器与所述控制器信号连接，用于根据所述控制器发送的显示信号显示基坑内的水位信息。

7.如权利要求5所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述基坑降水监测装置还包括报警器，所述报警器与所述控制器信号连接，用于根据所述控制器发送的报警指令发出警报。

8.如权利要求5所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述基坑降水监测装置还包括通讯模组，所述通讯模组与所述控制器连接，用于所述控制器与控制中心之间的无线信号连接。

9.如权利要求1所述的基坑降水监测装置，其特征在于，所述第一电极片和所述第二电极片分别为贴合于所述检测管内壁的铜片。

10.一种基坑降水监测系统，其特征在于，包括控制中心以及如权利要求1至9任一项所述的基坑降水监测装置，所述控制中心与所述基坑降水监测装置的检测器信号连接。

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