本发明公开了一体化泵站式智能基坑排水系统，属于智能排水技术领域。本发明包括一体化泵站，所述一体化泵站放置在基坑底部的集水井中，所述一体化泵站包括框架组件、吸水室、工作室、主泵、副泵和管道组件，所述框架组件内部从下至上依次设置有吸水室和工作室，所述工作室内部放置有主泵和副泵，所述管道组件分别将主泵和副泵与排水管路连接，本发明的一体化泵站式智能基坑排水系统具有自动感应、自行分析和自主控制的能力，实现无人化管理，本发明依次设置了相应水位，避免了水泵的重复启停，提高了能耗效率，保证水泵的安全使用和延长了水泵的使用寿命，本发明采用阻隔下部硬质异物和隔挡上部漂浮物的方法，保证一体化泵站进水顺畅。
1.一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：包括一体化泵站(5)，所述一体化泵站(5)放置在基坑(4)底部的集水井(3)中，所述一体化泵站(5)包括框架组件(51)、吸水室(52)、工作室(53)、主泵(54)、副泵(55)和管道组件(56)，所述框架组件(51)内部从下至上依次设置有吸水室(52)和工作室(53)，所述工作室(53)内部放置有主泵(54)和副泵(55)，所述管道组件(56)分别将主泵(54)和副泵(55)与排水管路(1)连接；
排水系统还包括数据采集单元(6)、动力电缆(7)、终端处理器(8)、动力传输电缆(9)和数据传输电缆(10)，所述数据采集单元(6)固定安装在一体化泵站(5)的外侧壁，所述数据采集单元(6)用于对集水井(3)中的积水液压、积水容重，以及主泵(54)和副泵(55)的状态信息进行采集，所述数据传输电缆(10)的一端与数据采集单元(6)连接，所述动力传输电缆(9)的一端与一体化泵站(5)连接，所述数据传输电缆(10)和动力传输电缆(9)的另一端与终端处理器(8)连接，所述终端处理器(8)的输入端连接有动力电缆(7)，所述终端处理器(8)用于对数据采集单元(6)采集的数据和动力电缆(7)传输的信号进行接收并做出相应反应，以及通过动力传输电缆(9)对主泵(54)和副泵(55)的状态进行控制，所述终端处理器(8)放置在远离基坑(4)的任意位置；
所述终端处理器(8)包括单片机处理系统、水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置，所述单片机处理系统分别与水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置电性连接；
所述单片机处理系统用于根据积水液压、积水容重和设定参数对水泵的工作状态进行控制；
所述水泵状态检测单元用于对主泵(54)和副泵(55)的工作状态进行检测；
所述水下压力检测单元用于对各时间点一体化泵站(5)所在位置的积水液压进行检测；
所述水体容重检测单元用于对各时间点一体化泵站(5)所在位置的积水容重进行检测；
所述水泵接触器控制单元用于对主泵(54)和副泵(55)所处状态进行控制；
所述模型参数输入单元用于输入主泵(54)和副泵(55)启停的界限参数；
所述非正常状态报警装置用于在主泵(54)和副泵(55)工作异常时发出警报。
2.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：所述管道组件(56)包括止回阀(561)、接管(562)和集管三通阀(563)，所述主泵(54)和副泵(55)分别通过止回阀(561)连接有接管(562)，两个所述接管(562)另一端分别与集管三通阀(563)连接，所述集管三通阀(563)的第三端通过转接管(2)与排水管路(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：所述框架组件(51)包括框架(511)、平面隔板(512)和滤网隔板(513)，所述框架(511)内部底端设置有平面隔板(512)，所述框架(511)四周和顶端均设置有滤网隔板(513)，所述框架(511)内部设置有水泵承接台(514)，所述水泵承接台(514)将框架组件(51)分隔为吸水室(52)和工作室(53)，所述水泵承接台(514)上设置有主泵(54)和副泵(55)。
4.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：所述基坑(4)的内腔边缘开挖有边沟(41)，所述基坑(4)的内腔底部开挖有若干条支沟(42)，所述边沟(41)与支沟(42)交接处设置有集水井(3)。
5.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：所述模型参数输入单元输入的界限参数包括主泵(54)启动最高水位Hmmax、主泵(54)停止最低水位Hmmin、主泵(54)紧急启动液位差Qm、主泵(54)紧急流速Qm1、副泵(55)启动最高水位Hamax、副泵(55)停止最低水位Hamin、副泵(55)紧急启动液位差Qa和副泵(55)紧急流速Qa1；
其中，Hmmax为其安全水位加上控制水位与其安全水位差值的n％，Hmmin为主泵(54)自身停止水位，由设备给出的安全水位决定，Hamax为其安全水位加上控制水位与其安全水位差值的m％，Hamin为副泵(55)自身停止水位，由设备给出的安全水位决定，n％、m％由集水井(3)直径及水泵最小启停间隔时间决定，控制水位为基坑(4)施工面下0.5‑1m的位置，具体由施工方案决定。
6.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：设输入水泵所在基坑(4)底部深度H1，集水井(3)深度为h1，集水井(3)半径为r，监测水泵单位工作时间Δt内，水位降深Δh，实时监测的水压为pi、密度为m，水泵安全水位高度为h0，实际扬程为H1+h1‑pi/(mg)，其流量为3.14*r2*Δh/Δt，所述主泵(54)紧急流速Qm1、副泵(55)紧急流速Qa1可通过Mahesh Talwar提出的二次方程作为数学模结合上述参数求出，流速Q的具体计算步骤为：2
步骤二：基于最小二乘法确定水泵流量—扬程特性曲线函数；
Step1：设有m对观测值(Hi,Qi)，令H0＝H'0+dH0、b＝b'+db、c＝c'+dc；
Step2：分别以Q和H作为自变量和因变量，在不考虑观测值误差的情况下列出误差方程为：Step3：根据Step2列出的误差方程得到误差方程矩阵为：
Step4：采用最小二乘法确定水泵流量—扬程特性曲线函数时不考虑矩阵A和观测值向量l存在的误差，其准则为：T
Step5：根据Step3和Step4求得最小二乘解为：
Step6：根据求得的最小二乘解 和 求得参数H0、b、c；
Step7：根据残差矩阵V＝AdX‑l求得单位权中误差为：
步骤三：将步骤二中解得的参数H0、b、c带入二次方程，根据解得的二次方程H＝H0+bQ+2
cQ和求根公式 可知达到安全水位高度时扬程为H+h1‑h0，流量为Q。
7.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：所述水下压力检测单元为压力传感器，所述水体容重检测单元为密度传感器。
8.根据权利要求1所述的一体化泵站式智能基坑排水系统，其特征在于：所述单片机处理系统的具体处理步骤为：(1)：单片机处理系统接收水下压力检测单元和水体容重检测单元检测的当前时间点的积水液压和积水容重，同时调出前一时间点的积水液压、积水容重和模型参数；
(2)：根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到主泵(54)启动最高液位，若达到则启动主泵(54)后结束工作，若未达到则根据当前时间点与前一时间点的液位差值判断是否达到主泵(54)紧急启动液位差，达到则启动主泵(54)后结束工作，未达到则结束工作；
(3)：当主泵(54)工作时，根据水泵状态检测单元判断副泵(55)是否工作；
(4)：若副泵(55)未工作，根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到副泵(55)启动最高液位，若达到则启动副泵(55)后结束工作，若未达到则根据当前时间点和前一时间点的液压差值是否达到副泵(55)紧急启动液位差，达到则启动副泵(55)后结束工作，未达到则根据当前时间点的液位是否达到主泵(54)停止最低水位，达到则停止主泵(54)后结束工作，未达到则结束工作；
(5)：若副泵(55)工作，则根据当前时间点的积水液压和积水容重判断液位是否达到副泵(55)停止最低水位，达到则停止副泵(55)后结束工作，未达到则结束工作。
一体化泵站式智能基坑排水系统
技术领域
[0001] 本发明涉及智能排水技术领域，具体为一体化泵站式智能基坑排水系统。
背景技术
[0002] 建设基坑由于地下水及降水作用，易发生基坑内涌水和积水现象，从而造成滑坡、塌方、坑底隆起等危害，为保证在较干燥环境下施工，目前基坑排水普遍采用明排水法，在低洼地段设置集水和排水设施，将地表积水排走，但排水效率低且排水反应时间长。
[0003] 现有的排水系统在对基坑进行排水时，通常采用主泵持续工作，副泵配合工作的方式将积水排出基坑，主泵长时间工作将导致能耗效率降低，降低了主泵的使用寿命和安全性能，现有的水泵在排水时需要人工全天候看管，且排水反应时间长，效率低，耗能大，以及水泵仅通过基坑内的积水液压值判定是否工作，且基坑内部的坚硬物质会伴随着水流进入设备内部，导致设备内部发生故障，增加了设备的故障率，以及现阶段自控制式排水设备不具备数据处理及先期预判能力，无法实现智慧控制、集成管理和节能的目标。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一体化泵站式智能基坑排水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括一体化泵站，所述一体化泵站放置在基坑底部的集水井中，所述一体化泵站包括框架组件、吸水室、工作室、主泵、副泵和管道组件，所述框架组件内部从下至上依次设置有吸水室和工作室，所述工作室内部放置有主泵和副泵，所述管道组件分别将主泵和副泵与排水管路连接，一体化泵站用于将基坑中的积水通过排水管路排出基坑，框架组件用于安装主泵和副泵，以及对集水井下部的硬质异物和集水井上部的漂浮物进行阻挡，防止其进入一体化泵站内部对设备造成损坏，吸水室用于盛放过滤后的积水，工作室用于对过滤后的积水进行处理，主泵用于配合副泵将过滤后的积水通过管道组件和排水管路排出基坑，管道组件用于将主泵和副泵处理后的积水通过排水管路排出基坑。
[0006] 进一步的，所述管道组件包括止回阀、接管和集管三通阀，所述主泵和副泵分别通过止回阀连接有接管，两个所述接管另一端分别与集管三通阀连接，所述集管三通阀的第三端通过转接管与排水管路连接，止回阀用于避免从主泵或副泵排至接管内部的积水发生回流，接管用于连接止回阀和集管三通阀，集管三通阀用于将主泵或副泵排出的积水通过排水管路排出基坑，转接管用于连接集管三通阀和排水管路。
[0007] 进一步的，所述框架组件包括框架、平面隔板和滤网隔板，所述框架内部底端设置有平面隔板，所述框架四周和顶端均设置有滤网隔板，所述框架内部设置有水泵承接台，所述水泵承接台将框架组件分隔为吸水室和工作室，所述水泵承接台上设置有主泵和副泵，框架用于安装平面隔板和滤网隔板，平面隔板用于避免集水井底部的硬质异物进入框架内部，滤网隔板用于避免集水井上部的漂浮物进入框架内部。
[0008] 进一步的，所述基坑的内腔边缘开挖有边沟，所述基坑的内腔底部开挖有若干条支沟，所述边沟与支沟交接处设置有集水井，边沟用于配合支沟将基坑中的积水引入集水井，集水井用于放置一体化泵站。
[0009] 进一步的，排水系统还包括数据采集单元、动力电缆、终端处理器、动力传输电缆和数据传输电缆，所述数据采集单元固定安装在一体化泵站的外侧壁，所述数据采集单元用于对集水井中的积水液压、积水容重，以及主泵和副泵的状态信息进行采集，所述数据传输电缆的一端与数据采集单元连接，所述动力传输电缆的一端与一体化泵站连接，所述数据传输电缆和动力传输电缆的另一端与终端处理器连接，所述终端处理器的输入端连接有动力电缆，所述终端处理器用于对数据采集单元采集的数据和动力电缆传输的信号进行接收并做出相应反应，以及通过动力传输电缆对主泵和副泵的状态进行控制，所述终端处理器放置在远离基坑的任意位置，动力电缆用于与终端处理器内的电源开关连接，对终端处理器的工作状态进行控制，动力传输电缆用于将主泵和副泵与终端处理器内部的接触器进行连接，对主泵和副泵的工作状态进行控制，数据传输电缆用于连接数据采集单元和终端处理器，对采集的数据进行传输。
[0010] 进一步的，所述终端处理器包括单片机处理系统、水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置，所述单片机处理系统分别与水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置电性连接，便于单片机处理系统对水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置进行控制；
[0011] 进一步的，所述单片机处理系统用于根据积水液压、积水容重和设定参数对水泵的工作状态进行控制；
[0012] 所述水泵状态检测单元用于对主泵和副泵的工作状态进行检测；
[0013] 所述水下压力检测单元用于对各时间点一体化泵站所在位置的积水液压进行检测；
[0014] 所述水体容重检测单元用于对各时间点一体化泵站所在位置的积水容重进行检测；
[0015] 所述水泵接触器控制单元用于对主泵和副泵所处状态进行控制；
[0016] 所述模型参数输入单元用于输入主泵和副泵启停的界限参数；
[0017] 所述非正常状态报警装置用于在主泵和副泵工作异常时发出警报。
[0018] 进一步的，所述模型参数输入单元输入的界限参数包括主泵启动最高水位Hmmax、主泵停止最低水位Hmmin、主泵紧急启动液位差Qm、主泵紧急流速Qm1、副泵启动最高水位Hamax、副泵停止最低水位Hamin、副泵紧急启动液位差Qa和副泵紧急流速Qa1；
[0019] 其中，Hmmax为其安全水位加上控制水位与其安全水位差值的n％，Hmmin为主泵自身停止水位，由设备给出的安全水位决定，Hamax为其安全水位加上控制水位与其安全水位差值的m％，Hamin为副泵自身停止水位，由设备给出的安全水位决定，n％、m％由集水井直径及水泵最小启停间隔时间决定，控制水位为基坑施工面下0.5‑1m的位置，具体由施工方案决定。
[0020] 进一步的，设输入水泵所在基坑底部深度H1，集水井深度为h1，集水井半径为r，监测水泵单位工作时间Δt内，水位降深Δh，实时监测的水压为pi、密度为m，水泵安全水位高度为h0，实际扬程为H1+h1‑pi/(mg)，其流量为3.14*r2*Δh/Δt，所述主泵紧急流速Qm1、副泵紧急流速Qa1可通过MaheshTalwar提出的二次方程作为数学模结合上述参数求出，流速Q的具体计算步骤为：
[0021] 步骤一：设二次方程为H＝H0+bQ+cQ2；
[0022] 其中，H为扬程，Q为容量，H0为Q＝0时关死扬程，b和c为常数参数；
[0023] 步骤二：基于最小二乘法确定水泵流量—扬程特性曲线函数；
[0024] Step1：设有m对观测值(Hi,Qi)，令H0＝H’0+dH0、b＝b’+db、c＝c’+dc；
[0025] 其中，i＝1,2,…,m，H0、b、c为待定参数，H’0、b’、c’为它们的近似值；
[0026] Step2：分别以Q和H作为自变量和因变量，在不考虑观测值误差的情况下列出误差方程为：
[0027]
[0028] Step3：根据Step2列出的误差方程得到误差方程矩阵为：
[0029] AdX＝l+V；
[0030] 其中，
[0031] Step4：采用最小二乘法确定水泵流量—扬程特性曲线函数时不考虑矩阵A和观测值向量l存在的误差，其准则为：
[0032]
[0033] Step5：根据Step3和Step4求得最小二乘解为：
[0034]
[0035] Step6：根据求得的最小二乘解 和 求得参数H0、b、c；
[0036] Step7：根据残差矩阵V＝AdX‑l求得单位权中误差为：
[0037]
[0038] 步骤三：将步骤二中解得的参数H0、b、c带入二次方程，根据解得的二次方程H＝H0+2
bQ+cQ和求根公式 可知达到安全水位高度时扬程为H+h1‑h0，流量为Q。
[0039] 进一步的，所述水下压力检测单元为压力传感器，所述水体容重检测单元为密度传感器，压力传感器用于对集水井中积水的液压进行检测，密度传感器用于对集水井中积水的容重进行检测。
[0040] 进一步的，所述单片机处理系统的具体处理步骤为：
[0041] (1)：单片机处理系统接收水下压力检测单元和水体容重检测单元检测的当前时间点的积水液压和积水容重，同时调出前一时间点的积水液压、积水容重和模型参数；
[0042] (2)：根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到主泵启动最高液位，若达到则启动主泵后结束工作，若未达到则根据当前时间点与前一时间点的液位差值判断是否达到主泵紧急启动液位差，达到则启动主泵后结束工作，未达到则结束工作；
[0043] (3)：当主泵工作时，根据水泵状态检测单元判断副泵是否工作；
[0044] (4)：若副泵未工作，根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到副泵启动最高液位，若达到则启动副泵后结束工作，若未达到则根据当前时间点和前一时间点的液压差值是否达到副泵紧急启动液位差，达到则启动副泵后结束工作，未达到则根据当前时间点的液位是否达到主泵停止最低水位，达到则停止主泵后结束工作，未达到则结束工作；
[0045] (5)：若副泵工作，则根据当前时间点的积水液压和积水容重判断液位是否达到副泵停止最低水位，达到则停止副泵后结束工作，未达到则结束工作。
[0046] 与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
[0047] 1.本发明通过模型参数输入单元设定相应的水位，水下压力检测单元和水体容重检测单单元对积水液压和积水容重进行实时检测，终端处理器根据检测的数据对主泵和副泵进行控制，使主泵间接工作、副泵配合工作，避免水泵长时间处于工作状态，进一步提高了能耗效率，同时提高了水泵的安全使用和延长了水泵的使用寿命。
[0048] 2.本发明通过增加数据采集单元、动力电缆、终端处理器、动力传输电缆和数据传输电缆，数据采集单元将采集的数据通过数据传输电缆传输至终端处理器，终端处理器对基坑中的水位进行自动分析，并根据分析结果通过动力传输电缆对主泵和副泵进行控制，实现了无人化管理。
[0049] 3.本发明通过设置框架组件，框架组件中的平面隔板和滤网隔板分别将集水井底部的硬质异物和集水井上部的漂浮物阻挡在框架组件外侧，克服了施工现场复杂的工况环境，保证了进水顺畅，进一步降低了设备的故障率。
附图说明
[0050] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0051] 图1是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的基坑结构示意图；
[0052] 图2是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的一体化泵站主视剖视整体结构示意图；
[0053] 图3是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的一体化泵站主视剖视结构示意图；
[0054] 图4是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的整体工作结构示意图；
[0055] 图5是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的框架组件结构示意图；
[0056] 图6是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的模型参数设定参考示意图；
[0057] 图7是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的管道组件结构示意图；
[0058] 图8是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的终端处理器内部示意图；
[0059] 图9是本发明一体化泵站式智能基坑排水系统的单片机处理系统工作流程图。
[0060] 图中：1、排水管路；2、转接管；3、集水井；4、基坑；41、边沟；42、支沟；5、一体化泵站；51、框架组件；511、框架；512、平面隔板；513、滤网隔板；514、水泵承接台；52、吸水室；53、工作室；54、主泵；55、副泵；56、管道组件；561、止回阀；562、接管；563、集管三通阀；6、数据采集单元；7、动力电缆；8、终端处理器；9、动力传输电缆；10、数据传输电缆。
具体实施方式
[0061] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0062] 请参阅图1‑8，本发明提供技术方案：包括一体化泵站5，一体化泵站5放置在基坑4底部的集水井3中，一体化泵站5用于将基坑4中的积水通过排水管路1排出基坑4，一体化泵站5包括框架组件51、吸水室52、工作室53、主泵54、副泵55和管道组件56，框架组件51用于安装主泵54和副泵55，以及对集水井3下部的硬质异物和集水井3上部的漂浮物进行阻挡，防止其进入一体化泵站5内部对设备造成损坏，框架组件51内部从下至上依次设置有吸水室52和工作室53，吸水室52用于盛放经滤网隔板513过滤后的积水，工作室53用于对过滤后的积水进行处理，工作室53内部放置有主泵54和副泵55，主泵54用于配合副泵55将过滤后的积水通过管道组件56和排水管路1排出基坑4，管道组件56分别将主泵54和副泵55与排水管路1连接，管道组件56用于将主泵54和副泵55处理后的积水通过排水管路1排出基坑4，管道组件56包括止回阀561、接管562和集管三通阀563，主泵54和副泵55分别通过止回阀561连接有接管562，止回阀561用于避免从主泵54和副泵55排至接管562内部的积水发生回流，接管562用于连接集管三通阀563，将接管562中的积水通过集管三通阀563和排水管路1排出基坑4，两个接管562另一端分别与集管三通阀563连接，集管三通阀563的第三端通过转接管2与排水管路1连接，集管三通阀563用于将主泵54或副泵55排出的积水通过排水管路1排出基坑4，转接管2用于连接集管三通阀563和排水管路1。
[0063] 框架组件51包括框架511、平面隔板512和滤网隔板513，框架511用于安装平面隔板512和滤网隔板513，框架511内部底端设置有平面隔板512，平面隔板512用于避免集水井3底部的硬质异物进入框架511内部，框架511四周和顶端均设置有滤网隔板513，滤网隔板
513用于避免集水井3上部的漂浮物进入框架511内部，框架511内部设置有水泵承接台514，水泵承接台514将框架组件51分隔为吸水室52和工作室53，水泵承接台514上设置有主泵54和副泵55，水泵承接台514用于对吸水室52和工作室53进行区域划分，以及对主泵54和副泵
55进行支撑。
[0064] 基坑4的内腔边缘开挖有边沟41，基坑4的内腔底部开挖有若干条支沟42，边沟41与支沟42交接处设置有集水井3，边沟41用于配合支沟42将基坑4中的积水引入集水井3，集水井3用于放置一体化泵站5。
[0065] 排水系统还包括数据采集单元6、动力电缆7、终端处理器8、动力传输电缆9和数据传输电缆10，数据采集单元6固定安装在一体化泵站5的外侧壁，数据采集单元6用于对集水井3中的积水液压、积水容重，以及主泵54和副泵55的状态信息进行采集，数据传输电缆10的一端与数据采集单元6连接，动力传输电缆9的一端与一体化泵站5连接，数据传输电缆10和动力传输电缆9的另一端与终端处理器8连接，数据传输电缆10用于连接数据采集单元6和终端处理器8，对采集的数据进行传输，动力传输电缆9用于将主泵54和副泵55与终端处理器8内部的接触器进行连接，对主泵54和副泵55的工作状态进行控制，终端处理器8的输入端连接有动力电缆7，动力电缆7用于与终端处理器8内的电源开关连接，对终端处理器8的工作状态进行控制，终端处理器8用于对数据采集单元6采集的数据和动力电缆7传输的信号进行接收并做出相应反应，以及通过动力传输电缆9对主泵54和副泵55的状态进行控制，终端处理器8放置在远离基坑4的任意位置，避免基坑4中的积水对终端处理器8造成损坏。
[0066] 终端处理器8包括单片机处理系统、水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置，单片机处理系统分别与水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置电性连接，采用电性连接便于单片机处理系统对水泵状态检测单元、水下压力检测单元、水体容重检测单元、水泵接触器控制单元、模型参数输入单元和非正常状态报警装置进行控制；
[0067] 单片机处理系统用于根据积水液压、积水容重和设定参数对水泵的工作状态进行控制；
[0068] 水泵状态检测单元用于对主泵54和副泵55的工作状态进行检测；
[0069] 水下压力检测单元为压力传感器，用于对集水井3中各时间点一体化泵站5所在位置的积水液压进行检测；
[0070] 水体容重检测单元为密度传感器，用于对集水井3中各时间点一体化泵站5所在位置的积水容重进行检测，积水容重是指单位体积内积水的重量；
[0071] 水泵接触器控制单元用于对主泵54和副泵55所处状态进行控制；
[0072] 模型参数输入单元用于输入主泵54和副泵55启停的界限参数，模型参数输入单元输入的界限参数包括主泵54启动最高水位Hmmax、主泵54停止最低水位Hmmin、主泵54紧急启动液位差Qm、主泵54紧急流速Qm1、副泵55启动最高水位Hamax、副泵55停止最低水位Hamin、副泵55紧急启动液位差Qa和副泵55紧急流速Qa1；
[0073] 其中，Hmmax为其安全水位加上控制水位与其安全水位差值的n％，Hmmin为主泵54自身停止水位，由设备给出的安全水位决定，Hamax为其安全水位加上控制水位与其安全水位差值的m％，Hamin为副泵55自身停止水位，由设备给出的安全水位决定，n％、m％由集水井3直径及水泵最小启停间隔时间决定，控制水位为基坑4施工面下0.5‑1m的位置，具体由施工方案决定；
[0074] 非正常状态报警装置用于在主泵54和副泵55工作异常时发出警报。
[0075] 实施列一：设输入水泵所在基坑4底部深度H1，集水井3深度为h1，集水井3半径为r，监测水泵单位工作时间Δt内，水位降深Δh，实时监测的水压为pi、密度为m，水泵安全水位高度为h0，实际扬程为H1+h1‑pi/(mg)，其流量为3.14*r2*Δh/Δt，主泵54紧急流速Qm1、副泵55紧急流速Qa1可通过MaheshTalwar提出的二次方程作为数学模结合上述参数求出，流速Q的具体计算步骤为：
[0076] 步骤一：设二次方程为H＝H0+bQ+cQ2；
[0077] 其中，H为扬程，Q为容量，H0为Q＝0时关死扬程，b和c为常数参数；
[0078] 步骤二：基于最小二乘法确定水泵流量—扬程特性曲线函数；
[0079] Step1：设有m对观测值(Hi,Qi)，令H0＝H’0+dH0、b＝b’+db、c＝c’+dc；
[0080] 其中，i＝1,2,…,m，H0、b、c为待定参数，H’0、b’、c’为它们的近似值；
[0081] Step2：分别以Q和H作为自变量和因变量，在不考虑观测值误差的情况下列出误差方程为：
[0082]
[0083] Step3：根据Step2列出的误差方程得到误差方程矩阵为：
[0084] AdX＝l+V；
[0085] 其中，
[0086] Step4：采用最小二乘法确定水泵流量—扬程特性曲线函数时不考虑矩阵A和观测值向量l存在的误差，其准则为：
[0087]
[0088] Step5：根据Step3和Step4求得最小二乘解为：
[0089]
[0090] Step6：根据求得的最小二乘解 和 求得参数H0、b、c；
[0091] Step7：根据残差矩阵V＝AdX‑l求得单位权中误差为：
[0092]
[0093] 步骤三：将步骤二中解得的参数H0、b、c带入二次方程，根据解得的二次方程H＝H0+2
bQ+cQ和求根公式 可知达到安全水位高度时扬程为H+h1‑h0，流量为Q。
[0094] 实施列二：请参阅图9，单片机处理系统的具体处理步骤为：
[0095] (1)：单片机处理系统接收水下压力检测单元和水体容重检测单元检测的当前时间点的积水液压和积水容重，同时调出前一时间点的积水液压、积水容重和模型参数，便于通过液压差值判断是否启动主泵54和副泵55的紧急启动液位；
[0096] (2)：根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到主泵54启动最高液位，若达到则启动主泵54后结束工作，若未达到则根据当前时间点与前一时间点的液位差值判断是否达到主泵54紧急启动液位差，达到则启动主泵54后结束工作，未达到则结束工作；
[0097] (3)：当主泵54工作时，根据水泵状态检测单元判断副泵55是否工作；
[0098] (4)：若副泵55未工作，根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到副泵55启动最高液位，若达到则启动副泵55后结束工作，若未达到则根据当前时间点和前一时间点的液压差值是否达到副泵55紧急启动液位差，达到则启动副泵55后结束工作，未达到则根据当前时间点的液位是否达到主泵54停止最低水位，达到则停止主泵54后结束工作，未达到则结束工作；
[0099] (5)：若副泵55工作，则根据当前时间点的积水液压和积水容重判断液位是否达到副泵55停止最低水位，达到则停止副泵55后结束工作，未达到则结束工作。
[0100] 通过主泵54和副泵55的协调工作，避免主泵54和副泵55一直处于工作状态，进而延长了主泵54和副泵55的使用寿命，提高了能耗效率。
[0101] 本发明的工作原理：工作人员先将一体化泵站5放入集水井3中，集水井3中的积水通过滤网隔板513进入吸水室52，然后通过动力电缆7启动终端处理器8，数据采集单元6对集水井3的积水液位和一体化泵站5所处位置的积水液压和积水容重进行采集，并通过数据传输电缆10传输至终端处理器8的水下压力检测单元和水体容重检测单元，终端处理器8将接收到的信息通过单片机处理系统进行处理，并通过动力传输电缆9对主泵54或副泵55进行控制，根据水下压力检测单元和水体容重检测单元检测的当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到主泵54最高液位，达到则终端处理器8通过动力传输电缆9启动主泵54，主泵54将吸水室52中的积水通过止回阀561、接管562和集管三通阀563排至排水管路1，进而通过排水管路1排出基坑4，若未达到，则判断当前时间点与前一时间点的液位差值是否达到主泵54紧急启动液位差，达到则启动主泵54，反之则结束工作，在主泵54工作过程中，终端处理器8中的水泵状态单元判断副泵55是否工作，若未工作，则根据当前时间点的积水液压和积水容重判断是否达到副泵55启动最高液位，达到则终端处理器8通过动力传输电缆9启动副泵55，副泵55将吸水室52中的积水通过止回阀561、接管562和集管三通阀563排至排水管路1，进而通过排水管路1排出基坑4，若未达到，则判断当前时间点与前一时间点的液位差值是否达到副泵55紧急启动液位差，达到则启动副泵55，反之则结束工作，若副泵55工作，则根据当前时间点的积水液压和积水容重判断液位是否达到副泵55停止最低水位，达到则停止副泵55后结束工作，未达到则结束工作。
[0102] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0103] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
