用于基坑井点降水的监测系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于基坑井点降水的监测系统及其监测方法，所述监测系统在井点设有钢管、抽水泵、压力计及终端设备，本发明专利技术通过在井内设置压力计用以转换量测地下水水位的变化，以及在井外设置终端设备，用以测量抽水泵功率的变化并显示测得的水位及功率数据，以进一步根据所述水位数据及所述抽水流量监测调整基坑井点内的水位，解决了人工测量水位导致的技术问题，达到提供一种设置精简、测量数据精准的用于基坑井点降水的监测系统，具有高效率控制地下水水位变化，并大幅节约人力物力，提高设备的工作效率等有益技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基坑井点降水
，具体来说涉及用于进行基坑井点降水的监测系统。
技术介绍
地下水资源较地表水资源复杂，因此降水施工和地下水本身质和量的变化以及引起地下水变化的环境条件和地下水的运移规律不能直接观察，同时，地下水的污染以及地下水超采引起的地面沉降是缓变型的，一旦积累到一定程度，就成为不可逆的破坏；是以，准确开发保护地下水就必须依靠长期的地下水监测，以及时掌握动态变化情况。基坑工程中的井点降水，是人工降低地下水位的一种方法，故又称“井点降水法”。在基坑开挖前，在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井)，利用抽水设备抽水使所挖的土始终保持干燥状态的方法。由于开挖造成承压水顶板厚度不足导致的突涌现象在全国各地的基坑项目中时有发生。这使得监测井点降水后地下水的水位成为监测中必不可少的项目。井点降水的现有技术方案中，多数采用“钢尺水位计”进行测量井、钻孔或者水位管内的地下水水位变化的监测。所述钢尺水位计是通过在测头的内部安装了水阻接触点，当触点接触到水面时，会接通接收系统，驱使接收系统的音响器发出蜂鸣声，并在触点离开水面时，关闭接收系统。值得注意的是，虽然前述钢尺水位计的操作简单，但对于需要准确或者需要实时监测多个监测井地下水水位时，由人工逐一测量多个监测井将导致以下技术问题：1)为达到实时监测，监测人员需随时待命进行监测，同时设备还要重新布设，过程繁琐，造成工作重复，相当耗费人力；2)重复使用次数多也会加大对所述钢尺水位计的损害，缩短了设备使用寿命；3)每次测量作业所需流程繁杂，相当耗费时间；4)人工测量容易导致误差偏大，进而造成工程事故发生率高；5)由于人工测量难以达到确实地对水位实时监测，容易发生水位升高到影响施工正常进行的状况，进而需要通过提高抽水泵功率以降低水位，造成抽水泵的工作量增加、耗电等问题。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术提供一种用于基坑井点降水的监测系统及其监测方法，通过在井内设置压力计用以转换量测地下水水位的变化，以及在井外设置终端设备，用以测量抽水泵功率的变化并显示测得的水位及功率数据，解决了人工测量水位导致的技术问题，达到提供一种设置精简、测量数据精准的用于基坑井点降水的监测系统，具有高效率控制地下水水位变化，并大幅节约人力物力，提高设备的工作效率等有益技术效果。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是提供一种用于基坑井点降水的监测系统，所述井点设有钢管及设于所述钢管底部的抽水泵；其中，所述用于基坑井点降水的监测系统包括：所述抽水泵，输出一功率信号；压力计，用以测量所述井点内的水压并输出一压强信号；终端设备，包括水位计算显示模块、功率读取显示模块以及开关控制装置；所述水位计算显示模块与所述压力计电性连接，用以接收并根据所述压强信号进行计算后，输出显示所述井点的水位数据；所述功率读取显示模块与所述抽水泵电性连接，供接收所述功率信号并输出显示所述抽水泵的功率数据，所述功率数据用以换算所述抽水泵的抽水流量；所述开关控制装置与一电源连接，用以控制所述终端设备的电源开关。是以，本专利技术通过前述技方案，通过将压力计长期安装在井点内测量地下水位，能够达到小时实时监测，有效避免了以往人工测量所导致的技术问题。此外，配合同时对地下水水位及抽水泵功率进行实时监测，能够根据侧得的水位数据及抽水流量，在第一时间调整基坑井点内的水位，避免水位过高导致其他施工技术问题。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的进一步改进在于，所述抽水泵具有一送水管连接至所述钢管外部；所述压力计通过一管束设置于所述送水管靠近所述抽水泵处。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的更进一步改进在于，所述管束成形有开放的环形主体，用以套置于所述送水管表面；所述环形主体的外侧成形有一密封容置部，用以密封容置所述压力计；所述环形主体自所述密封容置部两侧延伸成形有二自由端，所述二自由端之间通过调节螺栓调节距离，以令所述环形主体紧固于所述送水管表面；所述水位计算显示模块的测量信号线穿置于所述钢管内部以和所述压力计连接。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的进一步改进在于，所述钢管靠近底部的管壁上开设有一安装口；所述压力计安装于所述安装口上，用以测量所述井点内的水压。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的进一步改进在于，所述水位计算显示模块具有一测量信号线与所述压力计电信连接，所述压强信号通过所述测量信号线输出至所述水位计算显示模块；所述功率读取显示模块具有一测量信号线与所述抽水泵电信连接，所述功率信号通过所述测量信号线输出至所述功率读取显示模块；所述开关控制装置具有一电源线与所述电源连接。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的更进一步改进在于，所述终端设备具有一外壳用以安装所述水位计算显示模块、所述功率读取显示模块及所述开关控制装置，所述外壳的开口盖设有一可活动且设有读数窗口的面板；所述水位计算显示模块与所述功率读取显示模块各设有一显示元件，所述显示元件自所述读数窗口显露。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的更进一步改进在于，所述终端设备的外壳上设有电源指示灯及故障指示灯；所述电源指示灯与所述开关控制装置连接，用以显示所述终端设备的电源开关状态；所述故障指示灯与所述水位计算显示模块及/或所述功率读取显示模块连接，用以警示所述水位计算显示模块及/或功率读取显示模块的运作异常状态。本专利技术用于基坑井点降水的监测系统的进一步改进在于，所述水位计算显示模块接收所述压强信号后，根据下式p＝ρgh计算获得所述水位数据；其中，p是由所述压强信号获得的井点内水的相对压强，单位为帕斯卡(Pa)；ρ是井点内水的密度，单位为公斤/立方公尺；g是常量，单位为9.8牛顿/千克；h是井点内水位，单位为公尺。此外，本专利技术另提供了一种用于基坑井点降水的监测方法，其方法步骤包括：在井点设置压力计，用以实时测量井点内固定高度的水压，获得井点内水压的压强信号；在井点底部设置抽水泵，用以实时测量所述抽水泵的功率，获得抽水泵的功率信号；将所述压强信号根据下式p＝ρgh计算获得所述井点内的水位数据；其中，p是由所述压强信号获得的井点内水的相对压强，单位为帕斯卡(Pa)；ρ是井点内水的密度，单位为公斤/立方公尺；g是常量，单位为9.8牛顿/千克；h是井点内水位，单位为公尺；将所述功率信号输出显示，用以换算获得所述抽水泵的抽水流量；根据所述水位数据及所述抽水流量监测调整基坑井点内的水位。进一步地，所述用于基坑井点降水的监测方法，是通过前述的用于基坑井点降水的监测系统的压力计及抽水泵测得所述压强信号及所述功率信号，以及通过所述监测系统的终端设备计算获得所述水位数据及功率数据。附图说明图1是本专利技术监测系统的井点布置第一实施例示意图。图2是本专利技术监测系统的井点布置第二实施例示意图。图3是本专利技术压力计的结构俯视示意图。图4是本专利技术压力计的结构正视示意图。图5是本专利技术压力计的结构侧视示意图。图6是本专利技术终端设备的外观结构示意图。图7是本专利技术终端设备的内部设置示意图。附图标记与部件的对应关系如下：10－钢管；11－安装口；20－抽水泵；21－送水管；30－压力计；40－终端设备；41－外壳；42－面板；421－读数窗口；422－合页；43－水位计算显示模块；431－测量信号线；432－显示元件；44－功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于基坑井点降水的监测系统，所述井点设有钢管及设于所述钢管底部的抽水泵；其特征在于，所述系统包括：所述抽水泵，输出一功率信号；压力计，用以测量所述井点内的水压并输出一压强信号；终端设备，包括水位计算显示模块、功率读取显示模块以及开关控制装置；所述水位计算显示模块与所述压力计电性连接，用以接收并根据所述压强信号进行计算后，输出显示所述井点的水位数据；所述功率读取显示模块与所述抽水泵电性连接，供接收所述功率信号并输出显示所述抽水泵的功率数据，所述功率数据用以换算所述抽水泵的抽水流量；所述开关控制装置与一电源连接，用以控制所述终端设备的电源开关。

【技术特征摘要】
1.一种用于基坑井点降水的监测系统，所述井点设有钢管及设于所述钢管底部的抽水泵；其特征在于，所述系统包括：所述抽水泵，输出一功率信号；压力计，用以测量所述井点内的水压并输出一压强信号；终端设备，包括水位计算显示模块、功率读取显示模块以及开关控制装置；所述水位计算显示模块与所述压力计电性连接，用以接收并根据所述压强信号进行计算后，输出显示所述井点的水位数据；所述功率读取显示模块与所述抽水泵电性连接，供接收所述功率信号并输出显示所述抽水泵的功率数据，所述功率数据用以换算所述抽水泵的抽水流量；所述开关控制装置与一电源连接，用以控制所述终端设备的电源开关。2.根据权利要求1所述的用于基坑井点降水的监测系统，其特征在于：所述抽水泵具有一送水管连接至所述钢管外部；所述压力计通过一管束设置于所述送水管靠近所述抽水泵处。3.根据权利要求2所述的用于基坑井点降水的监测系统，其特征在于：所述管束成形有开放的环形主体，用以套置于所述送水管表面；所述环形主体的外侧成形有一密封容置部，用以密封容置所述压力计；所述环形主体自所述密封容置部两侧延伸成形有二自由端，所述二自由端之间通过调节螺栓调节距离，以令所述环形主体紧固于所述送水管表面；所述水位计算显示模块的测量信号线穿置于所述钢管内部以和所述压力计连接。4.根据权利要求1所述的用于基坑井点降水的监测系统，其特征在于：所述钢管靠近底部的管壁上开设有一安装口；所述压力计安装于所述安装口上，用以测量所述井点内的水压。5.根据权利要求1所述的用于基坑井点降水的监测系统，其特征在于：所述水位计算显示模块具有一测量信号线与所述压力计电信连接，所述压强信号通过所述测量信号线输出至所述水位计算显示模块；所述功率读取显示模块具有一测量信号线与所述抽水泵电信连接，所述功率信号通过所述测量信号线输出至所述功率读取显示模块；所述开关控制装置具有一电源线与所述电源连接。6.根据权利要求1或5所述的用于基坑井点降水的监测系统，其特征在于：所述终端...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄捷，蒋刚，徐圯，翟一欣，王健，肖飞，刘保亮，张兵兵，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31