基坑降水智能監測管控技術

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驗。在此過程中，也在不斷探索改良基坑降水的數據采集和水泵自動控制的方式方法。

近年來隨著物聯網及5G技術的發展，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測和管控系統的軟硬件研發，在2021年初推出了智能基坑降水監測管控柜及智能降水監測管控軟件，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。

現階段水位、流量、降水監測數據，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據，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域水位，在降水井開泵數量調整時具有延時性，甚至需要降水井一直保持全開狀態，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。

降水工程關系基坑安全，傳統抽水維護需要投入較多的人力物力來保證每天降水監測數據的采集，以及大量時間用于數據分析，以保證基坑降水的安全穩定運行，同時在調整開泵數量時需要派駐更多的人來跟蹤監測，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，部分設備可能會出現長時間空轉等情況，降低了設備的使用壽命，配套配電柜也會因此出現損耗。

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

技術特點 

1.按需開采、節能環保

通過智能降水管控軟件（ICPS)智能分析數據，合理控制開泵時間，做到“按需開采”。根據實時水位監測情況，實時感知地下水位變化，自動調整開泵位置、數量、時間，實現按需開采地下水，降低對地下水環境的影響，節能環保。

2.優化用電、降低成本

通過智能分析、動態調控，確定合理開泵方案，充分利用電費的峰谷平計價規則，開啟峰谷平運行模式，實現降水用電優化，盡量在“用電峰值”時段減少開泵數量，在“用電谷值”時段增加開泵數量，降低電費和電網負荷。

3.自動預警、高效安全

通過智能降水監測設備實時監測采集數據，發現異常運行數據自動預警，通過現場報警裝置和手機App通知管理人員，并啟動應急模式自動調控，控制區域整體水位，滿足降水要求，同時技術人員可以遠程分析現場故障，并通知維護人員處理。

4.自動控制、遠程管理

監測系統自動采集數據、控制系統自動控制水泵開閉，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實時運行狀態、運行曲線，遠程管理降水系統。

智能基坑降水監測管控流程

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。

根據降水經驗，區域降水漏斗形成后，總涌水量會降低至設計涌水量的75%~80%左右，通過智能控制系統我們可以按照最優水位控制，合理調整開泵數量，減少排水總量、用電量，從而減少電費及水資源費排污費。

通過現場監測數據，我們將智能降水與常規降水做了一個分析比較。

分析結論 

根據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 

該技術因為具有實時監測、智能分析、自動預警、遠程管控、安全可靠、方便管控、節約成本、節能環保等優勢，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，在安全性和環保要求高的工程中更具有優勢。