一種多功能固定式除霧防冰噴淋控制系統的製作方法

2023-06-08 07:09:31

本發明涉及一種道路防護系統，特別涉及一種多功能固定式除霧防冰噴淋控制系統。

背景技術：

我國大部分地區在進入深秋直至初春的這一段時間內，很容易出現大霧、凍雨、降雪等惡劣天氣狀況，尤其現在工業汙染的加劇使得霧霾天氣出現的次數逐年增加同時越來越嚴重。下雨或下雪後常常出現道路結冰現象，結冰後車輪與路面摩擦作用大大減弱，使得車輛在行駛過程中容易打滑，延長了剎車距離，增大了交通事故的發生概率，同時行人在行走的過程中也容易滑倒，造成摔傷。大霧天氣則使得駕駛員以及行人的視線受阻，這樣不僅會降低車輛的行駛速度，容易造成道路擁堵現象，而且間接地影響駕駛員的反應速度，增加交通事故的發生概率。在一些特殊路段（例如：繞山高速等）在寒冷的天氣下，即使沒有雨雪，也很容易結冰，同時也容易出現團霧現象，給車輛行駛帶來了巨大的風險。

目前道路除冰除雪作業大部分還是通過人工撒布融雪劑方式進行，不僅需要投入較多的人員和車輛，而且往往是在下雪或結冰之後才去施行。在大霧天氣下高速公路也只能採取封鎖交通的辦法，市政道路則是增加交警指揮疏導交通。以上應對惡劣天氣的方式方法具有明顯的被動性、滯後性。這種被動性和滯後性，會造成嚴重的交通擁堵問題，甚至可能已經引發交通事故。因此，採取先進技術手段實現道路除霧、主動防冰、除雪，保障冰雪惡劣天氣下的浮橋通行安全，已成為迫切需要解決的現實問題。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：提供一種多功能固定式除霧防冰噴淋控制系。

為了解決上述技術問題，本發明包括除冰液儲液罐、除霧劑儲液罐、泵站、噴淋管路和控制系統，除冰液儲液罐通過設置有輸出除冰液電磁閥的管路與泵站連接，除霧劑儲液罐通過設置有輸出除霧劑電磁閥的管路與泵站連接，噴淋管路包括噴淋主管道和多個間隔設置在噴淋主管道上的噴淋單元，噴淋主管道安裝於道路邊界護欄上，噴淋主管道與泵站連接，噴淋單元包括噴灑除冰液電磁閥、噴灑除霧劑電磁閥和噴頭，噴灑除冰液電磁閥的進口和噴灑除霧劑電磁閥的進口各通過一個三通連接在噴淋主管道上，噴頭中設有除冰液腔體和除霧劑腔體，噴頭的前側面上設有除冰液噴孔和除霧劑噴孔，除冰液腔體連通噴灑除冰液電磁閥和除冰液噴孔，除霧劑腔體連通噴灑除霧劑電磁閥和除霧劑噴孔，除霧劑噴孔位於除冰液噴孔上方，除霧劑噴孔的噴射方向朝向路面斜向上45度，除冰液噴孔的噴射方向朝向路面斜向上15度，控制系統用於控制泵站和所有電磁閥。

為了便於布置，所述的泵站與噴淋主管道之間通過出液管連接，除冰液腔體通過輸送除冰液軟管連接噴灑除冰液電磁閥，除霧劑腔體通過輸送除霧劑軟管連接噴灑除霧劑電磁閥。

為了在能見度低時對過往車輛報警，所述的噴淋單元還包括有亮化邊界報警燈。

為了實現無人值守，所述的噴淋單元還包括有亮化邊界報警燈，所述的控制系統包括控制器、輸出除冰液電磁閥控制單元、輸出除霧劑電磁閥控制單元、噴淋控制單元、能見度傳感器、氣象傳感器和路面狀態傳感器，能見度傳感器用於檢測能見度，氣象傳感器用於檢測空氣溫度、空氣溼度、風速、風向、降水強度和降水類型，路面狀態傳感器用於檢測路面溫度、環境溫度、路面水膜厚度和路面摩擦係數，輸出除冰液電磁閥控制單元用於控制輸出除冰液電磁閥的啟閉，輸出除霧劑電磁閥控制單元用於控制輸出除霧劑電磁閥的啟閉，每個噴淋單元設置有一個噴淋控制單元，噴淋控制單元用於控制相應的亮化邊界報警燈的開關和控制噴灑除冰液電磁閥及噴灑除霧劑電磁閥的啟閉，泵站、輸出除冰液電磁閥控制單元、輸出除霧劑電磁閥控制單元、噴淋控制單元、能見度傳感器、氣象傳感器和路面狀態傳感器均與控制器連接，控制器用於接收能見度傳感器、氣象傳感器和路面狀態傳感器採集的數據信號，控制器還用於控制泵站、輸出除冰液電磁閥控制單元、輸出除霧劑電磁閥控制單元和噴淋控制單元，所述的噴淋控制單元設置在防水盒中。

本發明的有益效果是：1、當路面將要結冰、已結冰或出現積雪時，控制器控制輸出除冰液電磁閥和噴灑除冰液電磁閥打開，並控制泵站啟動，泵站從除冰液儲液罐中抽取除冰液，輸送給噴淋主管道並送入各噴淋單元，最後從噴頭的除冰液噴孔噴出灑向路面，實現防凍、除冰除雪。2、當檢測出鋪設路段因大霧天氣而使得能見度過低時，控制器控制輸出除霧劑電磁閥和噴灑除霧劑電磁閥打開，並控制泵站啟動，泵站從除霧劑儲液罐中抽取除霧劑，輸送給噴淋主管道並送入各噴淋單元，最後從噴頭的除霧劑噴孔噴出噴向路面上方的大氣中。從而實現除霧。當本系統配備多種檢測用傳感器及邊界亮化報警燈時，系統能夠自動預測和判斷結冰，能夠自動檢測能見度，控制器能夠根據傳感器檢測的環境參數自動控制除冰或除霧，從而實現無人值守，提前預防路面結冰，除去路面積雪的問題，實現自動除霧以及在除霧後能防止因噴灑除霧劑而引發的結冰。

附圖說明

圖1是本發明的流程圖；

圖2是本發明噴淋單元的結構示意圖；

圖3是本發明噴頭的結構示意圖；

圖中：1、除冰液儲液罐，2、除霧劑儲液罐，3、除冰液輸液管，4、除霧劑輸液管，5、輸出除冰液電磁閥，6、輸出除霧劑電磁閥，7、公共輸液管，8、泵站，9、噴淋單元，10、噴淋主管道，9-1、絲扣連接頭，9-2、噴灑除冰液電磁閥，9-3、亮化邊界報警燈，9-4、噴淋控制單元，9-5、噴灑除霧劑電磁閥，9-6、輸送除霧劑軟管，9-7、噴頭，9-8、輸送除冰液軟管，9-9、三通，9-71、除冰液腔體，9-72、除冰液噴孔，9-73、除霧劑腔體，9-74、除霧劑噴孔。

具體實施方式

如圖1、圖2和圖3所示的一種多功能固定式除霧防冰噴淋控制系統，它包括除冰液儲液罐1、除霧劑儲液罐2、泵站8、噴淋管路和控制系統，除冰液儲液罐1通過除冰液輸液管３、輸出除冰液電磁閥５和公共輸液管7與泵站8連接，輸出除冰液電磁閥５設置在除冰液輸液管３上，除霧劑儲液罐２通過除霧劑輸液管4、輸出除霧劑電磁閥６和公共輸液管7與泵站8連接，輸出除霧劑電磁閥６設置在除霧劑輸液管4上，噴淋管路包括噴淋主管道10和多個間隔設置在噴淋主管道10上的噴淋單元9，噴淋主管道10安裝於道路邊界護欄上，噴淋主管道10與泵站８連接，為了安裝方便，可以在噴淋主管道10與泵站８之間連接出液管，這樣更能方便泵站８的布置。如圖2所示，噴淋單元9包括亮化邊界報警燈9-3（可採用黃色閃爍報警燈）、噴灑除冰液電磁閥9-2、噴灑除霧劑電磁閥9-5和噴頭9-7，噴灑除冰液電磁閥9-2的進口和噴灑除霧劑電磁閥9-5的進口各通過一個三通9-9連接在噴淋主管道10上，兩個三通9-9各有兩個管口通過絲扣接頭9-1串聯在噴淋主管道10中，兩個三通9-9的另一個接口用於接相應的電磁閥。亮化邊界報警燈9-3布置在三通9-9上，可在每個三通9-9上布置一個亮化邊界報警燈9-3。如圖3所示，噴頭9-7中設有除冰液腔體9-71和除霧劑腔體9-73，噴頭9-7的前側面上設有除冰液噴孔9-72和除霧劑噴孔9-74，噴灑除冰液電磁閥9-2、輸送除冰液軟管9-8、除冰液腔體9-71和除冰液噴孔9-72依次連通，噴灑除霧劑電磁閥9-5、輸送除霧劑軟管9-6、除霧劑腔體9-73和除霧劑噴孔9-74依次連通，除霧劑噴孔9-74位於除冰液噴孔9-72的上方，噴頭9-7安裝於道路護欄側面，噴頭9-7的前側面大體垂直於路面，除霧劑噴孔9-74的噴射方向朝向路面斜向上45度，除冰液噴孔9-72的噴射方向朝向路面斜向上15度。朝向路面斜向上是指朝向路面所在的一側向上噴射，噴射角度與水平面呈相應的夾角。

本具體實施例的控制系統包括控制器、輸出除冰液電磁閥控制單元、輸出除霧劑電磁閥控制單元、噴淋控制單元9-4、能見度傳感器、氣象傳感器和路面狀態傳感器，能見度傳感器用於檢測能見度，氣象傳感器用於檢測空氣溫度、空氣溼度、風速、風向、降水強度和降水類型。路面狀態傳感器用於檢測路面溫度、環境溫度、路面水膜厚度和路面摩擦係數。輸出除冰液電磁閥控制單元用於控制輸出除冰液電磁閥5的啟閉，輸出除霧劑電磁閥控制單元用於控制輸出除霧劑電磁閥6的啟閉，每個噴淋單元設置有一個噴淋控制單元9-4，噴淋控制單元9-4用於控制相應的亮化邊界報警燈9-3的開關和控制噴灑除冰液電磁閥及噴灑除霧劑電磁閥的啟閉，噴淋控制單元9-4設置在防水盒中。泵站８、輸出除冰液電磁閥控制單元、輸出除霧劑電磁閥控制單元、噴淋控制單元9-4、能見度傳感器、氣象傳感器和路面狀態傳感器均與控制器連接。控制器用於接收能見度傳感器、氣象傳感器和路面狀態傳感器採集的數據信號，控制器還用於控制泵站８、輸出除冰液電磁閥控制單元、輸出除霧劑電磁閥控制單元和噴淋控制單元9-4。

本系統中除冰液儲液罐1用於存儲除冰液；除霧劑儲液罐2用來存儲除霧劑；當預測安裝路段即將出現結冰、積雪或大霧天氣時，控制單元控制泵站8和相應的電磁閥啟動，從儲液罐中抽取除冰液或除霧劑，並通過出液管送入噴淋主管道10，通過特製噴頭的除冰液噴孔9-72向路面噴灑除冰液或通過特製噴頭的除霧劑噴孔9-74向空中噴灑除霧劑。另外除霧劑噴淋完畢後，控制器根據傳感器上傳數據實時判斷路面是否會因除霧劑的噴淋而發生結冰現象，如果預測結果路面將會發生結冰現象則啟動噴淋除冰液機制，提前預防路面結冰，防止二次災害的發生，如果預測結果路面不會發生結冰現象則系統不會進入噴淋除冰液機制。從而實現無人值守、提前預防路面結冰、除霧提高大氣能見度等諸多功能。當檢測出鋪設路段因大霧天氣而使得能見度過低時，系統自動打開黃色閃爍的亮化邊界報警燈9-3，實時警告過往車輛。