水位监测自动排水系统

一、产品介绍
S-CGWP 地下水位监测自动排水系统是一套集实时水位监测、智能逻辑判断、自动排水、无线数据传输于一体的一体化智能管控系统，主要应用于监测竖井、基坑、地下管廊、人防工程、隧道等地下空间地下水管控场景。
系统核心由投入式液位传感器、低功耗小型潜水泵、流量控制模块、无线传输单元及云端管理平台构成。按照设计要求，将投入式液位传感器布设于监测竖井 3m 以下位置，精准采集地下水位数据；搭配功率≤500W 的耐腐蚀小型潜水泵与专用管线，依托流量控制模块联动整套设备运行。系统预设 2m 水位阈值，可根据传感器实时监测数据自动执行启停排水动作，水位高于 2m 时水泵自动启动排水，水位低于 2m 时水泵自动停机，同时传感器采集的水位、设备运行状态等数据通过无线传输模块实时上传至远程管理平台，实现无人值守、全自动运行。
整套设备具备优异的防水、防腐、抗电磁干扰性能，适配长期浸泡的地下水恶劣工况，运行稳定、运维简便，可有效解决地下空间积水、水位超限引发的结构安全、设备浸泡等问题，是地下工程防汛排水、水位常态化监管的专用智能化系统。 二、功能特点

1. 高精度水位实时监测

配置量程 0~10m 投入式液位传感器，测量精度达 ±0.5% FS，可精准捕捉地下水位细微变化，数据采集响应迅速，保障水位数据真实有效，为排水控制提供可靠依据。

2. 全自动联动排水控制

内置智能流量控制与逻辑判断模块，设定 2m 水位为启停阈值，无需人工干预。水位高于阈值自动启泵排水，水位回落至阈值以下自动停泵，同时搭载防干转保护功能，杜绝水泵无水空转造成设备损坏。

3. 优异环境适配能力

传感器与潜水泵均采用防腐材质打造，整体防水等级高，可长期浸泡在地下水中稳定工作；设备电路部分做抗干扰处理，可抵御地下复杂电磁环境、潮湿环境干扰，适用于野外、基坑、竖井等多种地下场景。

4. 无线远程数据传输

集成无线传输模块，传感器采集的水位数据、水泵运行状态、故障信息、设备工况等数据实时上传至管理平台，管理人员可远程查看全系统运行数据。

5. 低功耗节能运行

配套小型潜水泵额定功率≤500W，整机功耗低，长时间连续运行能耗少；系统休眠、待机状态下功耗可控，适配无持续外接大功率供电的野外竖井场景。

6. 多重安全防护

水泵集成防干转、过载、漏电保护功能，管线耐水压、防老化、防渗漏；传感器具备过载承压、防雷、防堵塞设计，大幅降低设备故障概率，提升系统整体安全性。

7. 状态远程监管与告警

管理平台可实时展示水位曲线、水泵启停记录、设备在线状态，当水位异常超高、设备故障、通信中断时，平台自动发出告警提示，便于管理人员及时处置。

8. 安装维护便捷

模块化设计，传感器、水泵、管线、控制单元独立分体，安装流程简单；部件通用性强，后期检修、更换配件便捷，降低运维成本。
 
三、监测原理
本系统结合压力式液位测量原理、智能逻辑控制技术与无线通信技术，分为水位感知、信号传输、逻辑运算、执行排水、远程上传五大环节，实现监测与排水全自动闭环运行：

1. 水位信号采集

投入式液位传感器安装在监测竖井 3m 以下水体中，基于液体静压力原理工作：液体深度与静压力呈线性关系，传感器内部敏感元件将地下水产生的静压力转换为标准电信号，进而换算出当前实际水位深度，完成物理水位到电信号的转化。

2. 信号传输与预处理

传感器输出的水位信号传输至流量控制模块，模块对原始信号进行滤波、抗干扰处理，剔除地下环境杂波、水流扰动等无效数据，保证水位数值精准可靠。

3. 阈值逻辑判断

控制模块内置预设水位阈值（2m），实时对比实测水位与设定阈值：当实测地下水位＞2m 时，判定为积水超限，输出启动指令；当实测地下水位＜2m 时，判定水位回归安全区间，输出停机指令。

4. 自动排水执行

控制模块指令下发至小型潜水泵，水泵接收指令后启动 / 停止运转，通过配套管线完成地下水抽排作业；同时水泵防干转功能实时监测水体状态，若出现无水空转工况，立即强制停机保护设备。

5. 数据云端上传

无线传输模块同步采集水位数据、水泵运行状态、启停次数、故障代码等信息，按照约定通信协议上传至远程管理平台，平台完成数据存储、可视化展示、趋势分析及异常告警，实现远程可视化监管。
四、设备参数
（一）投入式地下水位传感器
 

参数名称	技术指标	备注
安装位置	监测竖井 3m 以下	长期浸入水中工作
测量量程	0~10m	适配常规地下竖井水位监测
测量精度	±0.5%FS	满量程精度，数据误差小
测量原理	压力式（静水压原理）	行业主流液位测量方式
防护性能	防水、防腐、抗干扰	外壳采用防腐不锈钢材质
防护等级	IP68	可长期水下浸泡使用
输出信号	标准模拟量 / 数字信号	适配控制模块与无线模块
工作介质	常规地下水、浅层积水	耐弱酸弱碱腐蚀
响应时间	≤100ms	数据采集反应迅速
长期稳定性	±0.1% FS / 年	长期使用数据无明显漂移
工作温度	-10℃~60℃	适配地下常规环境温度

（二）小型潜水泵及配套管线
 

参数名称	技术指标	备注
额定功率	≤500W	低功耗设计，节能运行
核心特性	低功耗、防干转、耐腐蚀	内置防干转保护模块，无水自动停机
适用介质	地下水、清水型积水	泵体过流部件做防腐处理
控制方式	联动流量控制模块自动启停	支持全自动逻辑控制
配套管线	专用输水管道	耐水压、防老化、防渗漏、抗弯折
运行保护	过载保护、漏电保护、防干转保护	多重防护，延长设备寿命
潜水深度	适配竖井常规水深	垂直安装，禁止搁浅运行

（三）系统配套模块
表格

参数名称	技术指标
流量控制模块	支持水位阈值自定义，默认启停水位 2m；信号滤波、逻辑运算、指令输出一体化
无线传输模块	支持无线组网，数据稳定上传；抗干扰，通信距离适配现场工况
管理平台	数据存储、实时展示、曲线查询、历史记录、异常告警、设备状态监控

 
五、应用行业

1. 市政工程行业

城市道路地下竖井、地下管网、综合管廊、雨水井的地下水位监测与自动排水，防范管网积水、井体浸泡引发的市政设施损坏。

2. 建筑施工行业

房建基坑、地铁基坑、地下车库基坑等施工现场，实时管控基坑地下水，防止积水造成基坑边坡滑塌、施工设备泡水。

3. 轨道交通行业

地铁隧道、山岭隧道、涵洞等地下构筑物，常态化监测围岩渗水、地下水水位，自动排水保障隧道通行与结构安全。

4. 人防与地下空间行业

人防工程、地下仓库、地下机房等密闭地下空间，监测积水水位，自动排水防潮，保护内部设备与建筑结构。

5. 水利水文行业

浅层地下水监测井、水文监测竖井、小型水库渗漏井，兼顾水位数据采集与应急排水，辅助水文数据分析。

6. 地质灾害防治行业

山区边坡监测竖井、地质灾害预警井，监测地下水变化，配合排水系统降低土体含水率，防范滑坡、泥石流等次生灾害。
 
六、安装方式
本系统分为传感器安装、潜水泵安装、管线铺设、控制模块接线、无线模块调试五大安装步骤，整体以竖井为核心布设，具体要求如下：
1. 投入式液位传感器安装

1. 将传感器线缆理顺，无打结、挤压，缓慢下放至监测竖井3m 以下位置，保证传感器探头完全浸没在地下水中，不得悬空、触碰井壁与井底淤泥。
2. 线缆上端在竖井井口做固定、防水密封处理，防止雨水、杂物进入井内，同时预留适量线缆余量，避免水体流动拉扯传感器。
3. 安装完成后检查探头姿态，保持垂直向下，确保压力感应面正对水体，保障测量精度。

2. 小型潜水泵安装

1. 潜水泵采用垂直悬吊式安装，放置于竖井底部积水区域，严禁平卧、搁浅、陷入淤泥中，保证水泵进水口完全被水体淹没。
2. 水泵吊绳固定于井口稳固位置，吊拉力度适中，避免水泵晃动、碰撞井壁；远离传感器探头，防止水泵水流扰动影响水位测量。
3. 严格区分进水口与出水口，确保水流方向正确。

3. 配套管线铺设

1. 水泵出水口连接专用输水管道，管线沿井壁规整布设，固定牢固，减少震动磨损。
2. 出水管引至指定排水区域（市政管网、排水沟等），管线连接处做密封处理，杜绝漏水、渗水；长距离管线增设固定支架，防止管道脱落。

4. 控制与通信模块安装

1. 流量控制模块、无线传输模块统一安装在竖井井口外侧防水箱内，远离积水、潮湿区域，做好防雨、防潮、防雷防护。
2. 按照接线标识依次连接传感器、潜水泵、供电线路，接线端子紧固，线路分类绑扎，标识清晰。

5. 系统调试

1. 通电后在管理平台查看传感器水位数据，核对测量精度；测试水位达到 2m 阈值时水泵自动启动、水位低于 2m 时自动停机功能。
2. 测试防干转保护、无线数据上传、异常告警功能，全部正常后完成安装。

安装通用注意事项

• 所有水下设备必须保证完全防水密封，电气线路严禁泡水；
• 强降雨、汛期前全面检查管线、接线、固定件，防止脱落漏水；
• 井下作业需遵守有限空间作业规范，做好通风、防护措施。

 
七、使用场景

1. 建筑基坑常态化排水

各类建筑、地铁、市政基坑施工及运维阶段，全天候监测基坑内地下水，自动启停水泵排水，控制地下水位在安全范围，保障基坑边坡稳定与施工安全。

2. 地下竖井 / 监测井管控

水文监测井、地质监测竖井、市政检查井，长期监测地下水位，自动排出井内积水，同时采集水位数据用于水文、地质分析。

3. 隧道与地下管廊防积水

公路 / 铁路隧道、城市综合管廊，针对围岩渗水、地下水倒灌问题，实时监测积水水位，自动排水，避免积水影响通行、腐蚀管线设备。

4. 人防工程 / 地下车库防潮排水

人防地下室、大型地下车库，应对地下水渗透、雨水倒灌，系统自动排水，保持地下空间干燥，保护建筑结构与停放车辆。

5. 野外无人值守监测井

偏远山区、野外地质灾害监测点，现场无人工值守，依靠系统全自动监测、排水、无线传数据，减少现场巡检频次。

6. 汛期应急防汛排水

雨季、台风、汛期期间，地下空间积水风险陡增，系统快速响应水位变化，自动排水排涝，提前规避积水漫溢、设施浸泡风险。
 
八、效果分析
1. 监测精度效果
系统搭载 0~10m 量程、±0.5% FS 精度的投入式液位传感器，可精准捕捉地下水位动态变化，搭配信号滤波技术，有效抵消水流扰动、井壁震动等干扰，地下复杂环境下数据采集准确率高，为排水控制提供精准依据，避免因水位误判导致水泵频繁启停或积水溢出。
2. 自动控制与安全防护效果
以 2m 为固定启停阈值实现全自动化运行，无需人工现场值守，大幅节约人工巡查、手动启停水泵的人力成本。水泵标配防干转保护，从根源上避免无水空转造成的电机烧毁、密封件损坏等故障，有效延长水泵使用寿命，降低设备维修更换成本。整套系统多重电气防护，可杜绝漏电、过载等安全隐患，提升地下作业环境安全性。
3. 能耗与运维效果
潜水泵功率≤500W，属于低功耗设备，间歇式启停运行模式进一步降低整体能耗，长期使用节能优势明显。系统模块化设计，安装简单、故障定位便捷，野外、井下设备无需频繁拆卸，日常仅需定期检查管线、固定件即可，运维难度与成本显著降低。
4. 远程管理与预警效果
无线传输模块实现水位数据、设备状态实时上云，管理人员通过管理平台即可远程查看全区域多个点位的地下水位与设备运行情况，实现集中化、数字化管理。当水位超限、设备故障、通信中断时，平台及时发出告警，管理人员可第一时间远程研判、现场处置，缩短故障处置时长，提升应急响应能力。
5. 环境适配与长期运行效果
传感器与水泵均采用防腐、防水材质，防护等级达标，可长期在潮湿、弱腐蚀的地下水环境中稳定工作，耐高低温、抗电磁干扰，适应南方多雨、北方低温等不同地域环境，全年不间断稳定运行，满足地下工程长期监测排水需求。
6. 工程安全保障效果
及时排出超限地下水，有效降低基坑、隧道、竖井内水位，减少水土压力、土体含水率，防范边坡滑塌、结构渗水、地基沉降等工程病害，全面保障地下构筑物、市政设施的结构安全，降低地质灾害与工程事故发生率。
 
九、国标规范
本系统所有设备的设计、生产、检验、安装、使用均严格遵循现行国家、行业标准，具体如下：

1. 水位测量设备标准

GB/T 11828.2-2022《水位测量仪器 第 2 部分：压力式水位计》，规范压力式液位传感器技术要求、试验方法与使用环境；
JB/T 12598-2016《投入式液位传感器》，规定投入式液位传感器的精度、防护、稳定性等技术指标与检验规则。

2. 潜水泵相关标准

GB/T 25409-2025《小型潜水电泵》，规范小型潜水泵的参数、性能、安全防护、试验及检验要求。

3. 电气安全与电磁兼容标准

GB/T 17626《电磁兼容 试验和测量技术》，规范设备抗电磁干扰性能；
GB 4706.1《家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求》，规范水泵、控制模块电气安全、漏电防护要求。

4. 防水防护标准

GB/T 4208《外壳防护等级（IP 代码）》，规定传感器、水泵、户外控制箱防水防尘等级要求。

5. 管线与给排水标准

CJ/T 123《给水用软管及软管组合件》，规范系统配套输水管道的耐压、密封、耐老化性能。

6. 地下工程监测规范

GB 50497《建筑基坑工程监测技术标准》，适用于基坑场景地下水位监测系统布设与使用要求。
 
十、参考文献
[1] GB/T 11828.2-2022，水位测量仪器 第 2 部分：压力式水位计 [S].
[2] JB/T 12598-2016，投入式液位传感器 [S].
[3] GB/T 25409-2025，小型潜水电泵 [S].
[4] GB/T 4208，外壳防护等级（IP 代码）[S].
[5] GB/T 17626，电磁兼容 试验和测量技术 [S].
[6] GB 4706.1，家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求 [S].
[7] GB 50497，建筑基坑工程监测技术标准 [S].
[8] CJ/T 123，给水用软管及软管组合件 [S].
[9] 压力式液位传感器应用技术手册 [Z]. 全国仪器仪表标准化技术委员会.
[10] 小型潜水电泵安装、运行与维护规范 [Z]. 泵行业协会.
 
使用须知

1. 本系统为电气与机电一体化设备，井下安装、检修必须遵守有限空间作业安全规范，断电操作；
2. 定期清理传感器探头、水泵进水口处的淤泥、杂物，避免堵塞影响使用；
3. 汛期、强降雨后全面检查管线、接线、固定部件，及时排查隐患；
4. 非专业人员禁止私自拆解控制模块、无线模块及电气线路。