一、研制背景

　　目前，基坑施工过程中的水位监测以人工监测手段为主，工作效率低，监测间隔时间长，难以满足基坑复杂工况下水位动态监测和安全管控的需求。市场上新兴的自动化监测产品功耗高，需频繁更换电池或采用外接电源等供能装置，面临现场安装维护工作量大、适用性低、成本高昂等问题。

　　为了解决上述难题，集团研究院开展了系列研究工作，研发了新型低成本水位自动化监测产品。

　　二、研制过程

　　集团研究院智能建造组运用Solidworks三维建模、3D打印等手段，从产品设计、元器件选型、部件制作与组装、程序编写、封装测试、系统集成、产品试用与改进，历经2个多月、3次技术方案优化与调整、41次程序修改、6次封装设计迭代，最终完成产品的自主研发。

　　在台州分公司、福州长乐机场南进场路项目部的大力支持下，在南进场路项目下穿段布置了4个坑外潜水水位监测点。2024年3月19日, 一体化基坑水位监测终端（1.0）成功上线应用。

　　截至4月11日，设备已在滨海复杂环境下稳定运行24天，期间经历了强降雨、强风、潮汐等恶劣因素的考验，有效监控了基坑开挖过程中水位动态变化，并及时作出了预警。

　　1、2号观测孔水位预警

　　自4月4日起1、2号观测孔水位呈逐步上升趋势，至4月8日上午8点水位急剧上升，坑外水位达到预警标准，系统自动报警。经集团技术部、台州分公司及现场项目部联动排查，发现该区域一台抽水泵出现故障，无法正常运行。项目部紧急抢修后，水泵恢复正常，监测系统显示水位开始快速下降，确保了现场施工安全。此次事件验证了一体化基坑水位监测终端的可靠性与实用性。

　　1、2号观测孔水位恢复正常

　　三、产品特性

　　通过实际工程测试应用，研究院通过产品迭代，推出了一体化基坑水位监测终端（2.0），解决了一体化快速封装、成本控制等问题。产品特性如下：

　　一体化基坑水位监测终端（2.0）

　　一体化基坑水位监测终端安装示意图

　　1）Cat1 4G-全网通，外部供电3.3~36V，内部1路可控电原输出（给传感器供电）；

　　2）2路数字量输入、1路模拟电压输入、1路模拟电流输入、1路R485（可适配多种传感器类型）；

　　3）参数远程设置自动更新，采集频率自定义，内置GNSS模块；

　　4）自动监测，无需外接电源，自动上云（支持TCP/UDP 协议、 MQTT 协议、 HTTP 协议）；

　　5）超低功耗：12V-3000mah电池容量为例，1小时采集一次数据，其平均负载为0.87ma，使用时间约143.6天；如在基坑封底后，降低监测频率至2次/天，使用时间长达1年。

　　6）超快安装：通过航插接头快速连接传感器，一键启动；

　　7）超低成本：约为市场价的20%；

　　8）设备完全内嵌于水位观测孔内，对现场施工和环境无任何影响。

　　四、商业化应用

　　未来，研究院将积极借助内部自用和对外销售的手段，推动该产品的商业化应用。对内，将结合施工监测工作应用于集团承建的施工项目，加强基坑施工过程中的水位监控。对外，拟通过代理销售、电商平台等渠道，拓展产品销路；目前，研究院已与瑞科（广州）仪器科技有限公司等厂商达成合作协议，委托其进行代理销售。

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