CN106677006A - 一种高速公路隧道口路面除冰装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了路面除冰技术领域，具体为一种高速公路隧道口路面除冰装置，包括电源模块、遥感检测装置、主动除冰装置、信息发布装置和中央处理器；遥感检测装置采集隧道口路面信息发送至中央处理器进行分析判断，控制主动除冰装置的开闭，同时将路面信息通过信息发布装置显示出来。本发明能够实时监测隧道口路面情况，及时将隧道口路面上影响抗滑性能的因素消除，保障车辆的安全通行。
Description
技术领域
本发明涉及路面除冰技术领域，特别涉及一种高速公路隧道口路面除冰装置。
背景技术
随着高速公路的快速发展，高速公路上修建的隧道也越来越多，但是隧道的存在面临着很多潜在的灾害，隧道口路面结冰就是一个经常造成交通事故的灾害。隧道由于自身结构以及过往车辆不断带动冷热空气的流动，造成隧道内外气温差的产生，在降雨降雪后隧道口路面极易结冰。并且驾驶人员在进入隧道的瞬间内外光差较大会产生黑洞效应，无法快速反应隧道口附近的环境情况和交通情况，从而容易引发交通事故，严重时造成恶性连环相撞事故，造成交通瘫痪，严重影响高速公路的运营。
现有的路面结冰传感器的技术中，电学式结冰传感器造价低，抗干扰能力较强，但是需要埋设在道路内，安装维护较麻烦，同时易受过往车辆碾压破坏。
中国专利申请号201520210362.3公开了一种高速公路隧道入口路面结冰检测预警装置，该装置中的检测装置布设在“田”字形的中心及四角上，中心处的检测装置埋设在道路中央标线所在的位置，四个外侧的检测装置分别距离道路边缘0.5米，该装置实现了对隧道入口的路面结冰情况及时预警同时采用的布设方式不易被碾压破坏。但是对于已经建成的高速公路隧道增加该装置还是需要切开路面进行检测装置的埋设，同时该装置只能实现对结冰的预警和提示，不能主动式地清除结冰。
现有的除冰技术中大多是采用时候干预的方式，即路面已经被冰雪覆盖了，相关的工作人员才携带装备进行除冰扫雪，这种事后除冰雪方式不能及时地消除路面结冰的隐患，对道路交通安全依然存在一定的威胁。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种方便安装的高速公路隧道口路面除冰装置，能够实时监测隧道口路面结冰情况并及时主动地清除路面结冰，保障行车安全。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种高速公路隧道口路面除冰装置，包括电源模块、遥感检测装置、主动除冰装置和中央处理器，所述遥感检测装置和主动除冰装置连接中央处理器。
优选地，所述遥感检测装置为遥感式交通气象自动站，包括遥感式道面状态传感器和遥感式道面温度传感器，能够准确测量积水、积冰、积雪的厚度，在冰晶导致道路打滑之前就能准确测量冰晶的出现，保证道路的行车安全。
优选地，所述主动除冰装置包括支柱和安装在支柱上的加热***，所述加热***包括进气口、鼓风机、加热器、出气口，所述出气口设置在支柱靠近公路侧的一面，所述进气口设置在支柱上与出气口相反的一面，所述鼓风机、加热器设置在支柱中空的内部，能够在遥感检测装置检测出路面有积水、结冰、积雪导致路面摩擦力降低时，由中央处理器控制所述加热***开启，及时对路面吹热风进行干燥或者除冰除雪，保障道路安全通行。
优选地，所述主动除冰装置包括支柱和安装在支柱上的融雪剂喷撒器，所述融雪剂喷撒器包括喷嘴和融雪剂容纳腔，能够在遥感检测装置检测出路面有冰或雪导致摩擦力影响行车安全时，由中央处理器控制所述融雪剂喷撒器开启，通过对路面喷撒融雪剂及时地清除路面的冰雪，以免冰雪加厚导致路面打滑，出现交通事故。
优选地，所述融雪剂为有机融雪剂，融雪效果好，对环境没有腐蚀损害。
优选地，还包括信息发布装置，所述信息发布装置连接中央处理器，所述信息发布装置为可变情报板，能够将路面有冰、有雪、除冰完成、除雪完成等信息发布出来，供驾驶人员获知前方道路情况，及时做出判断。
优选地，所述电源模块为太阳能发电装置，包括太阳能电池组、太阳能控制器和蓄电池，所述太阳能电池组连接太阳能控制器，太阳能控制器连接蓄电池，蓄电池连接中央处理器，采用太阳能供电有效解决了偏远山区高速公路设备供电困难的问题。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明采用了遥感检测装置，能够精确检测出积水、结冰、积雪的厚度，能够在道路出现打滑之前检测出冰晶的出现，及时地开启主动除冰装置，不致于出现路面堆积很厚的冰层，影响行车安全；同时采用遥感检测装置，更方便安装和维护，由于遥感检测装置采用的是非侵入式检测技术，安装时无需对道路表面进行切槽，这对于已经建成的高速公路来说无疑大大节约了安装成本，并且遥感检测装置不会像埋入式的传感器容易被过往车辆碾压损坏，延长了检测装置的使用寿命。
2、本发明采用太阳能发电装置，利用清洁资源来为整个装置供电，解决了偏远地区的道路设备供电困难问题，同时利用清洁能源供电也有利于缓解环境污染、能源紧张等问题。
附图说明：
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例1的工作流程图。
图3为本发明实施例2的结构示意图。
图中标记：1-太阳能电池组，2-遥感式交通气象自动站，3-出风口，4-支柱，5-可变情报板，6-喷嘴。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图1所示，一种高速公路隧道口路面除冰装置，包括太阳能发电装置、遥感式交通气象自动站2、主动除冰装置和中央处理器，所述遥感式交通气象自动站2和主动除冰装置连接中央处理器。
所述主动除冰装置包括支柱4和安装在支柱4上的加热***，所述加热***包括进气口、鼓风机、加热器、出气口3，所述出气口3设置在支柱4靠近公路侧的一面，所述进气口设置在支柱4上与出气口3相反的另一面，所述鼓风机、加热器设置在支柱中空的内部，能够在遥感式交通气象自动站2检测出路面有水、冰、雪导致路面摩擦力降低时，由中央处理器控制所述加热***开启，及时对路面吹热风进行干燥或者除冰除雪，保障道路安全通行。
太阳能发电装置包括太阳能电池组1、太阳能控制器和蓄电池，所述太阳能电池组1连接太阳能控制器，太阳能控制器连接蓄电池，蓄电池连接中央处理器。太阳能电池组1安装在支柱4的顶端，所述支柱4为中空结构，太阳能控制器安装在所述支柱4中空的内部，蓄电池可以安装在支柱4的内部也可以安装在地下。
另外，电源装置也可以与隧道内照明装置采用的供电方式一致，可以直接连接隧道内照明装置的电源，这样降低了本装置的安装成本。
遥感式交通气象自动站2包括遥感式道面状态传感器和遥感式道面温度传感器。遥感式道面状态传感器采用光谱测量原理，能够准确测量积水、结冰、积雪的厚度，在冰晶导致道路打滑之前就能准确测量冰晶的出现，保证道路的行车安全。同时结合遥感式道面温度传感器使用，对导致路面摩擦力降低的因素判断更准确。
可参考发表在《公路交通科技》2010年11期《路面湿滑指数开发及其在交通运行管理中的应用》一文中将路面湿滑指数分成4级，如表1所示：
| 路面湿滑指数 | 摩擦系数范围 | 路面抗滑性能 | 对应路面状况 |
| 1级 | F≥015 | 正常 | 常温、干燥 |
| 2级 | 0135≤F<015 | 稍差 | 积水 |
| 3级 | 012≤F<0135 | 较差 | 松散雪、斑驳冰、霜 |
| 4级 | F<012 | 很差 | 积雪或冰层 |
表1
由表1可知，当路面上有一定积水时，路面的抗滑能力下降，影响到车辆正常行驶，但对路面抗滑性能影响最大的属于积雪和结冰，因此，高速公路隧道口一旦出现积雪或者结冰，对于高速行驶的车辆来说极易出现打滑，造成交通事故。
图2示出了本发明优选实施例的工作流程图。
结合图2，本发明优选实施例的工作流程如下：当遥感式道面温度传感器检测到路面温度不高于零度时，同时遥感式道面状况传感器检测到路面有积雪的情况，中央处理器控制启动加热***，启动鼓风机、加热器，将进气口的空气吸进中空支柱4内，经加热器加热成热风由出气口3吹出，将路面上的积雪清除；若遥感式道面状况传感器检测到路面有冰的情况时，中央处理器控制启动加热***，将路面上的结冰清除；当遥感式道面温度传感器检测到路面温度高于零度时，同时遥感式道面状况传感器检测到路面有积水的情况，中央处理器控制启动加热***，将路面上的积水清除；其它情况，路面干燥可以保障车辆安全行驶。同时，可变情报板5上发布信息如“隧道口有积水，请减速慢行”、“隧道口有积雪，请保持车距”“隧道口有结冰，请谨慎驾驶”等警示信息，提前告知驾驶人员前方道路信息，当路面积水、积雪或结冰清除完毕时，可变情报板发布信息如“积水/积雪/结冰已清除”等提示，告知驾驶人员可以安全通行。
本发明采用遥感检测装置能够实时监测隧道口路面的情况，能够及时发现路面的冰雪和积水情况，在结冰、积雪或者积水刚刚产生时就能主动采取措施，将路面上降低摩擦系数影响抗滑能力的因素消除，不至于使路面上冰雪或积水进一步加重引发交通事故。
实施例2
如图3所示， 本实施例与实施例1的区别仅在于主动除冰装置，本实施例的主动除冰装置包括支柱4和安装在所述支柱4上的融雪剂喷撒器，所述融雪剂喷撒器包括喷嘴6和融雪剂容纳腔，所述喷嘴6安装在支柱4靠近道路的一侧，所述融雪剂容纳腔安装在支柱4中空的内部。能够在遥感检测装置检测出路面有冰或雪导致摩擦力降低影响行车安全时，由中央处理器控制所述融雪剂喷撒器开启，通过对路面喷撒融雪剂及时地清除路面的冰雪，以免冰雪加厚导致路面打滑，出现交通事故。
优选地，所述融雪剂为有机融雪剂，融雪效果好，对环境没有腐蚀损害。目前，高速公路中使用较多的往往是氯盐类融雪剂，而这类融雪剂虽然价格便宜，但其残留物对路面和汽车橡胶轮胎有一定的腐蚀作用。本实施例中使用的有机融雪剂对基础设施没有腐蚀作用，但是价格较高，但是本发明只是在高速公路隧道口的路面使用，不是大面积使用，所以有机融雪剂的使用不会对高速公路的养护成本造成负担。
本实施例不能够对路面的积水进行清除，由表1可知对路面抗滑性能影响最大的因素是积雪和结冰，消除了隧道口路面的积雪或结冰，也能在一定程度上保障过往车辆安全行驶，同时本实施例的耗电量较低，适用于一些太阳能资源不是很充裕的隧道口安装使用。
Claims (9)
1.一种高速公路隧道口路面除冰装置，包括电源模块、遥感检测装置、主动除冰装置和中央处理器，所述遥感检测装置和主动除冰装置连接中央处理器。
2.根据权利要求1所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述遥感检测装置为遥感式交通气象自动站。
3.根据权利要求2所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述遥感式交通气象自动站包括遥感式道面状态传感器和遥感式道面温度传感器。
4.根据权利要求1所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述主动除冰装置包括支柱和安装在支柱上的加热***，所述加热***包括进气口、鼓风机、加热器、出气口，所述出气口设置在支柱靠近公路侧的一面，所述进气口设置在支柱上与出气口相反的一面，所述鼓风机、加热器设置在支柱中空的内部。
5.根据权利要求1所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述主动除冰装置包括支柱和安装在支柱上的融雪剂喷撒器，所述融雪剂喷撒器包括喷嘴和融雪剂容纳腔。
6.根据权利要求5所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述融雪剂为有机融雪剂。
7.根据权利要求1所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，还包括信息发布装置，所述信息发布装置连接中央处理器。
8.根据权利要求7所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述信息发布装置为可变情报板。
9.根据权利要求1所述的高速公路隧道口路面除冰装置，其特征在于，所述电源模块为太阳能发电装置，包括太阳能电池组、太阳能控制器和蓄电池，所述太阳能电池组连接太阳能控制器，太阳能控制器连接蓄电池，蓄电池连接中央处理器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170517 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |