[发明专利]按需变频抽水设备及其方法

说明书

本发明涉及一种按需变频抽水设备及其方法，该设备具有一个水位自动监测系统和按需变频系统，所述水位自动监测系统包括水压力传感器和数据采集发送器，按需变频系统包括变频水泵和按需变频控制平台；所述水压力传感器置于观测井内，用于获取观测井内的水位深度值，并由采集发送器将水位深度值数据发送至按需变频控制平台；变频水泵放入抽水井内，并通过变频器连接按需变频控制平台，按按需变频控制平台依据水位自动监测系统提供的数据，通过变频器按需调频变频水泵。采用本发明的设备及其方法能够大大降低劳动力的使用，减少电能的使用，降低设备的损耗，提高了基坑降水的抗风险能力。并且特别适用于基坑降水运营管控，社会效益和经济效益显著。

技术领域

本发明涉及一种工程地下水治理的抽水设备，尤其涉及一种变频抽水设备及其方法。

背景技术

在深基坑建设中，因地下水控制不当引起的基坑安全事故与环境安全事故不断发生，如何有效减少这方面的事故发生概率，降低事故危害程度，减少财产损失或人员伤亡，是基坑地下水控制过程管理中必须考虑的一个关键问题。

基坑地下水运营风险中按需降水直观重要，降深不够易引起基坑安全事故，降深过大又易形成环境风险，如何保障运行过程中水位处于可接受范围内，是研究的重点，通过变频装置可调整水泵的出水量，进而调控水位，目前变频水泵已有应用，但如何智能化的将基坑降水中观测井井内水位与抽水井井内变频水泵实时联动，仍是需要解决的问题。基坑降水期间，观测井井内水位，随着开挖深度需要做调整，随着抽水时间的持续会变化，随着异常补给的变化可能变化，变化复杂，水泵频率如何调整实时联动变化是关键。

针对基坑降水过程中的地下水水位的按需性、突变性，结合上述问题，需要提出了一种针对性的按需变频抽水设备及其方法，用于大大降低劳动力的使用，减少电能的使用，降低设备的损耗，提高基坑降水的抗风险能力。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种按需变频抽水设备及其方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种按需变频抽水设备，具有一个水位自动监测系统和按需变频系统，所述水位自动监测系统包括水压力传感器和数据采集发送器，按需变频系统包括变频水泵和按需变频控制平台；所述水压力传感器置于观测井内，用于获取观测井内的水位深度值，并由采集发送器将水位深度值数据发送至按需变频控制平台；所述变频水泵放入抽水井内，并通过变频器连接按需变频控制平台，所述按需变频控制平台依据水位自动监测系统提供的数据，通过变频器按需调频变频水泵。

一种按需变频抽水方法，采用按需变频设备，该方法的具体步骤如下：

第一步：首先，通过变频水泵抽水试验，确定安全最大使用频率F_max，确定调频系数β；

式中：

F_max1：水泵将抽水井井内水位正好降至水泵下放位置时的频率；

F_max2：水泵最大频率；

λ：运行安全系统，可依据抽水井数量即相互影响确定一个大于1的安全系统；

式中：

H_n1：调试时，频率F_n1抽水时对应的观测井稳定水位埋深值；

H_n2：调试时，频率F_n2抽水时对应的观测井稳定水位埋深值；

F_n1：调试时的第一段位频繁；

F_n2：调试时的第二段位频繁；