基坑水位自動監控系統的製作方法

2024-03-21 16:16:05 2

專利名稱：基坑水位自動監控系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及自動化數控領域，尤其涉及一種用於監測地下工程基坑 水位的自動監控系統。
背景技術：
地下工程施工，主要是基坑開挖，在開挖過程中，由於地下承壓水的存 在，對基坑開挖具有嚴重安全威脅。特別是深大基坑，開挖前都要通過水泵 先降低地下水的水位，進行基坑降水。基坑在降水過程中要嚴格控制承壓水 的水位，降水過量或降水不到位都可能造成重大隱患。降水過量會嚴重影響 周圍環境並引起地面沉降，降水不到位則影響基坑開挖安全。特別在大量的 隧道深基坑開挖過程中，降水控制顯得尤為重要。目前，基坑降水的水貨監測採用人工水位計固定點測量，測量點的,數據 是單個有限的，且精度較差，具有非線性以及延時性，無法即時反映各個測 量井內的水位變化情況。這將給施工安全帶來隱患。為及時反映地下水水位 變化，有必要在任意時刻內了解基坑內、外地下水水位的瞬時信息。發明內容本實用新型旨在提供一種基坑水位自動監控系統，可實時反映單個乃至多個測量點的水位變化情況。為實現以上目的，本實用新型所述的基坑水位自動監控系統，包括傳感器，數據監測儀，中央控制系統，其特徵在於所述傳感器採集監測點水位壓力參數，並將數據傳輸給數據監測儀； 所述數據監測儀設定採集參數，將傳感器數據反饋給中央控制系統； 所述中央控制系統包括計算機監視器，人機界面實時反饋數據信息；控制管理機構，根據實時採集信息，控制監測點水位調節；顯示告警模塊，可根據預設的告警條件，針對基坑水位情況發出相應報警。本實用新型具有以下特點自動化，無需人工測量；實時性，監測的數 據自動保存在計算機數字文本中，並在監視屏中實時顯示；數據連續性，在 任意時刻均有對應數據；可視化，監測的數據以曲線的形式顯示在監視屏上。 做到對基坑水位的實時監控、即時報警、迅速反應，大大提高了基坑工程作 業的安全性。


圖1為本實用新型所述監控系統的結構模塊圖；圖2為本實用新型所述基坑水位自動監控系統的安裝示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖，對本實用新型具體實施例作進一步介紹。如附圖1為本實用新型所述基坑水位自動監控系統的結構模塊圖，包括 傳感器，數據監測儀，中央控制系統，執行機構四大部分。傳感器用於測量觀測井內的水位變化狀態。工作原理是將傳感器安放 在井內水下一定的深度，水位的聘動變化引起傳感器內壓力數值的變化。數據監測儀通過頻變信號線連接傳感器，將傳感器上的壓力變化數值 通過信號線連接傳輸至監測儀，把數據自動監測下來，監測時間的間隔可以 根據需要事前設定，監測通道1組8個。中央控制系統通過開發的計算機軟體，將監測的數據自動記錄在設定 好的數據文本中，並在保存監測數據的同時轉化為實時監測曲線，在計算機 監視器上自動生成和顯示。通過計算機監視器可隨時了解掌握任意時刻內每 一觀測井內的水位變化狀態，並可將數據進一步反饋給高層管理部門網絡， 管理人員根據計算機監視器所得所謂信息，設定控制管理機構，調整基坑水 位。其中還具有一個顯示告警模塊，可以根據預設的告警模塊，根據基坑水 位情況發出相應告警。如附圖2為本實用新型所述基坑水位自動監控系統的安裝示意圖。其中 在基坑開挖面B中，設置一個降水觀測井C，井底深入承壓含水層A中，並 且裝有過濾裝置3 。降水觀測井內設置傳感器作為基坑水位監測點。首先，根據降水設計要求，在觀測井內按設計深度安裝好液位傳感器l， 根據水面壓力得到水位數據。
其次，用頻變信號線2連接傳感器和數據監測儀。再次，根據項目情況，將多通道數據監測儀安置在控制室4內，分別連 接傳感器和計算機。第四步，在計算機內安裝自動監測軟體和無線傳輸軟體(根據需要)，安 裝連接完畢即可進行調試，根據需要，設定數據自動監測間隔時間，監測時 間可設定一秒或任意時間監測一次，以此組成一個中央控制系統。第五步，開始監測，可以根據水位歷時曲線隨時改變時間，定時存儲數 據，處理數據。在運行過程中，管理人員通過計算機終端，實時跟蹤基坑水位變化，同 時可通過水泵調節基坑水位。或者預先設定好自動控制方案，並連接示警燈 實現顯示告警功能。與原技術相比，常規的水位測量是人工採用水位計進行測量，測量點的 數量是由人工測量次數決定的，當觀測井數量較多時，難以在同一時間測得 水位數據，投入大，數據滯後，當基坑開挖出現重大安全事件時，難以及時 了解判斷每一口觀測井內的地下水變化狀態，對事件處理的判斷、及時決策 帶來困難。應用本系統進行監測，實現自動化，無需人工測量；實時性，監 測的數據自動保存在計算機數字文本中，並在監視屏中實時顯示；數據連續 性，在任意時刻均有對應數據；可視化，監測的數據以曲線的形式顯示在監 視屏上。做到對基坑水位的實時監控、即時報警、迅速反應，使基坑降水可 能出現的安全事件在事前得到有效識別和控制。
權利要求1.一種基坑水位自動監控系統，包括傳感器，數據監測儀，中央控制系統，執行機構，其特徵在於所述傳感器採集監測點水位壓力參數，並將數據傳輸給數據監測儀；所述數據監測儀設定採集參數，將傳感器數據反饋給中央控制系統；所述中央控制系統，用於人機界面，反應監測信息、設定自動控制。
2. 如權利要求l所述的基坑水位自動監控系統，其特徵在於，所述中央控制系 統還包括計算機監視器，人機界面實時反饋數據信息；控制管理機構，根據實時採集信息，控制執行機構進行水位調節。
3. 如權利要求2所述的基坑水位自動監控系統，其特徵在於，所述中央控制系 統還包括顯示告警模塊，可根據預設的告警條件，針對基坑水位情況發出相 應報警。
專利摘要本實用新型涉及一種基坑水位自動監控系統，包括傳感器、數據監測儀、中央控制系統；數據監測儀設定傳感器數據採集參數，並將傳感器採集數據傳送給中央控制系統，中央控制系統由計算機監視器實時反饋水位信息，並發出相應告警，並通過控制管理機構進行水位調節。本系統具有自動化，實時性，數據連續性，可視化的特點，做到對基坑水位的實時監控、即時報警、迅速反應，大大提高了基坑工程作業的安全性。
文檔編號G05D9/00GK201017242SQ20072006810
公開日2008年2月6日 申請日期2007年3月23日 優先權日2007年3月23日
發明者張國強, 曹惠賓, 瞿成松, 羅建軍 申請人:上海長凱巖土工程有限公司