一种深基坑水位智能控制装置及方法制造方法及图纸

技术编号：41314832 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-13 14:56

本发明专利技术涉及液位控制技术领域，公开了一种深基坑水位智能控制装置及方法，其方法包括：在深基坑中安装不同位置的水位传感器，水位传感器用于实时监测深基坑中的水位，并将水位信息进行整理汇总发送至中控中心；中控中心对水位信息进行分析和处理，分析水位的变化趋势、波动情况和异常情况，并根据上述水位的变化趋势、波动情况和异常情况自动做出决策，并将决策发送至处理模块；处理模块根据中控中心的决策信息来控制处理系统对深基坑中的水位进行多种干涉情况选择，干涉情况包括控制阀门排水和控制水泵供水；并且，设置报警系统。本发明专利技术通过智能化监测、分析与决策，以及多重干涉方式的选择，提高了深基坑施工过程中水位控制的效率和安全性。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液位控制，具体而言，涉及一种深基坑水位智能控制装置及方法。

技术介绍

1、深基坑是指在建筑工程中为了容纳地下建筑物或地下结构而挖掘的深度较大(≥5m)的坑。

2、随着工程的进行，深基坑深度不断增加，此时当遭遇湿度较大的阴雨天气，雨水会不断囤积在深基坑的底部，加之深基坑已经存在一定深度，水分还会从深基坑的侧壁缓慢渗入坑底。当坑底囤积一定水分时，能够软化土层，方便深基坑继续下挖。然而当深基坑底部的水分囤积过多后会对坑底的设备与装置受到腐蚀或其他影响，还会由于土层过度软化增加坑壁坍塌的风险。

3、因此，在动工深基坑工程时，配备一种能够控制深基坑水位的装置或方法十分必要。

技术实现思路

1、鉴于此，本专利技术提出了一种深基坑水位智能控制装置及方法，以解决现有技术中无法准确控制深基坑内水位的问题。

2、一方面，本专利技术提出了一种深基坑水位智能控制方法，包括：

3、在深基坑中安装不同位置的水位传感器，所述水位传感器用于实时监测所述深基坑中的水位，并将水位信息进行整理汇总发送至中控中心；

4、所述中控中心对所述水位信息进行分析和处理，分析水位的变化趋势、波动情况和异常情况，并根据上述水位的变化趋势、波动情况和异常情况自动做出决策，并将所述决策发送至处理模块；

5、所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中的水位进行多种干涉情况选择，所述干涉情况包括控制阀门排水和控制水泵供水；

<p>6、设置报警系统，当所述深基坑中水位达到或超过预设的危险水位时，将危险水位信息发送至所述中控中心，所述中控中心将所述深基坑所在位置信息与所述危险水位信息发送至相关责任人员并采取预设措施。

7、进一步地，在所述深基坑中安装不同位置的水位传感器时，所述水位传感器安装位置包括：基坑底部、基坑侧壁、截水帷幕处、排水系统出水口处，所述基坑底部水位传感器用于监测基坑底部是否出现涌水问题，所述基坑侧壁水位传感器用于监测基坑侧壁周围土壤和岩石中的水位，所述截水帷幕处水位传感器用于监测截水帷幕的效果和水位控制的功效，所述排水系统出水口处水位传感器用于监测排水效果以及水位波动情况。

8、进一步地，在所述中控中心对所述水位信息进行分析和处理，分析水位的变化趋势、波动情况和异常情况时，包括：

9、对水位数据进行趋势分析，以识别水位的变化趋势，通过应用时间序列分析方法来捕捉水位的长期趋势；

10、通过频谱分析和波动率计算来对水位数据进行波动分析，用于监控水位数据的动态变化；

11、通过比较当前水位与历史数据的偏差、设置阈值来检测异常波动，建立异常波动数据库来训练机器学习算法进行异常模式识别学习；

12、对历史水位数据进行分析，用于识别季节性变化、工程活动对水位的影响趋势；

13、集成天气预报和降雨量等其他与水位有关的数据源，来进一步的对上述水位数据进行动态评估。

14、进一步地，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，包括：通过地下水位预计增加量确定阀门的排水速率等级；

15、所述地下水位预计增加量为t0，预设第一地下水位预计增加量t1、第二地下水位预计增加量t2、第三地下水位预计增加量t3、第四地下水位预计增加量t4与第五地下水位预计增加量t5，且t1＜t2＜t3＜t4＜t5；预设一级阀门的排水速率v1、二级阀门的排水速率v2、三级阀门的排水速率v3、四级阀门的排水速率v4与五级阀门的排水速率v5，且v1＜v2＜v3＜v4＜v5；

16、根据所述地下水位预计增加量t0与各预设地下水位预计增加量的大小关系，确定阀门的排水速率等级；

17、当t0≤t1时，确定所述阀门的排水速率为一级阀门的排水速率v1；

18、当t1＜t0≤t2时，确定所述阀门的排水速率为二级阀门的排水速率v2；

19、当t2＜t0≤t3时，确定所述阀门的排水速率为三级阀门的排水速率v3；

20、当t3＜t0≤t4时，确定所述阀门的排水速率为四级阀门的排水速率v4；

21、当t4＜t0≤t5时，确定所述阀门的排水速率为五级阀门的排水速率v5。

22、进一步地，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，还包括：确定阀门的排水速率等级后，根据其他数据源的水位变化数据确定实时阀门的排水速率；

23、所述水位变化数据为p0，预设第一水位变化数据p1、第二水位变化数据p2、第三水位变化数据p3、第四水位变化数据p4与第五水位变化数据p5，且p1＜p2＜p3＜p4＜p5；预设第一排水调整系数x1、第二排水调整系数x2、第三排水调整系数x3、第四排水调整系数x4与第五排水调整系数x5，且x1＜x2＜x3＜x4＜x5；

24、根据所述水位变化数据p0与各预设水位变化数据的大小关系，确定排水调整系数；

25、当p0≤p1时，确定所述排水调整系数为第一排水调整系数x1，所述实时阀门的排水速率为vi*x1；

26、当p1＜p0≤p2时，确定所述排水调整系数为第二排水调整系数x2，所述实时阀门的排水速率为vi*x2；

27、当p2＜p0≤p3时，确定所述排水调整系数为第三排水调整系数x3，所述实时阀门的排水速率为vi*x3；

28、当p3＜p0≤p4时，确定所述排水调整系数为第四排水调整系数x4，所述实时阀门的排水速率为vi*x4；

29、当p4＜p0≤p5时，确定所述排水调整系数为第五排水调整系数x5，所述实时阀门的排水速率为vi*x5；

30、其中，vi中i＝1，2，3，4，5中任一个数字，vi表示阀门的排水速率。

31、进一步地，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，还包括：确定实时阀门的排水速率后，根据土壤的渗水率对所述实时阀门的排水速率进行修正；

32、土壤渗水率为n0，预设第一土壤渗水率n1、第二土壤渗水率n2、第三土壤渗水率n3、第四土壤渗水率n4与第五土壤渗水率n5，且n1＜n2＜n3＜n4＜n5；预设第一排水修正系数y1、第二排水修正系数y2、第三排水修正系数y3、第四排水修正系数y4与第五排水修正系数y5，且0.8＜y1＜y2＜y3＜y4＜y5＜1.2；

33、根据所述土壤渗水率n0与各预设土壤渗水率的大小关系，确定排水修正系数；

34、当n0≤n1时，确定所述排水修正系数为第一排水修正系数x1，所述实时阀门的排水速率修正后为vi*x1*y1；

35、当n1＜n0≤n2时，确定所述排水修正系数为第二排水修正系数x2，所述实时阀门的排水速率修正后为vi*x2*y2；

36、当n2＜n0≤n本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述深基坑中安装不同位置的水位传感器时，所述水位传感器安装位置包括：基坑底部、基坑侧壁、截水帷幕处、排水系统出水口处，所述基坑底部水位传感器用于监测基坑底部是否出现涌水问题，所述基坑侧壁水位传感器用于监测基坑侧壁周围土壤和岩石中的水位，所述截水帷幕处水位传感器用于监测截水帷幕的效果和水位控制的功效，所述排水系统出水口处水位传感器用于监测排水效果以及水位波动情况。

3.根据权利要求1所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述中控中心对所述水位信息进行分析和处理，分析水位的变化趋势、波动情况和异常情况时，包括：

4.根据权利要求3所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，包括：通过地下水位预计增加量确定阀门的排水速率等级；

5.根据权利要求4所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控

6.根据权利要求5所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，还包括：确定实时阀门的排水速率后，根据土壤的渗水率对所述实时阀门的排水速率进行修正；

7.根据权利要求6所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，包括：通过地下水位预计减少量确定阀门的供水速率等级；

8.根据权利要求7所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，包括：确定水泵的供水速率等级后，根据其他数据源的水位变化数据确定实时水泵的供水速率；

9.根据权利要求8所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，还包括：确定实时水泵的供水速率后，根据土壤渗水率对所述实时水泵的供水速率进行修正；

10.一种深基坑水位智能控制装置，应用于如权利要求1-9任一项所述的深基坑水位智能控制方法中，其特征在于，包括：收集装置、中控中心、处理装置和报警系统；

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【技术特征摘要】

1.一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的一种深基坑水位智能控制方法，其特征在于，在所述处理模块根据所述中控中心的决策信息来控制处理系统对所述深基坑中水位进行多种干涉情况选择时，还包括：确定阀门的排水速率等级后，根据其他数据源的水位变化数据确定实时阀门的排水速率；

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【专利技术属性】
技术研发人员：谭农超，
申请(专利权)人：艾奕康设计与咨询深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：

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