[发明专利]一种道路智能融冰化雪系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种融冰化雪系统及方法，具体的说是一种用于道路的电热管路面融冰化雪智能系统及方法。

背景技术

在寒冷的冬季，道路表面结冰积雪是常见的现象，这对交通运输安全的极为不利。而现有技术中主要的融冰化雪方式有两种，即人工清除法和化学融化法，前者需要大量的人力物力，而且效率不高。后者对路面或桥梁结构产生不利的影响，造成腐蚀和环境污染等问题。因此，设计一种节省人力物力，高效率，对路面结构伤害小，对环境污染小的智能融冰化雪控制系统意义重大。

有利用电加热法进行路面融冰化雪的专利，如中国专利“自动融雪融冰系统(201220315904.X)”、“道路融冰化雪碳纤维加热系统(201010599451.3)”，加热对象分别为发热电缆和碳纤维混凝土，在融冰化雪过程中，均仅监测路表的环境温度，而不能监测并控制加热体的温度，一方面，这可能导致加热体温度过高，影响沥青混凝土的性能，从而缩短路面的使用寿命。另一方面，这还会导致电力资源的白白浪费，增加融冰化雪的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种道路智能融冰化雪系统及方法，在融冰化雪的同时，不影响沥青的使用性能，并且保证了电力资源的高效利用。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种道路智能融冰化雪系统，包括铺设在道路表面以下的用于加热路面的电热管，设置在每一根电热管上的用于监测电热管实时温度信息的第一温度传感器，设置在道路表面以下且接近道路表面的用于监测不同路段的实时温度信息的第二温度传感器(第二温度传感器根据道路所处环境的不同，设置在不同路段不同位置，用于监测不同路段的实时温度信息)，以及为各部件供电的电源；还包括设置在道路表面以下且接近道路表面的用于检测路面结冰积雪情况的结冰积雪智能检测装置，其包括本体、第三温度传感器、圆形过滤网、电加热网和水量计，本体为漏斗状，在漏斗状本体的上部进口处设置圆形过滤网，在圆形过滤网的下方设置用于监测道路表面温度的第三温度传感器，在第三温度传感器的下方设置电加热网，漏斗状本体的出口设置用于测量融冰化雪的水量的水量计，由融冰化雪的水量通过公式⑴得出冰雪的厚度：

      Q=1044πd2k12k2h---(1)]]>      

其中Q为融冰化雪的水量，单位为毫升ml，d为圆形过滤网的直径，单位为厘米cm，h为冰雪的厚度，单位为厘米cm，k₁为直径修正系数，k₂为厚度修正系数，其中1.0≤k₁≤1.2，0.3≤k₂≤1.0；k₁的取值范围根据电热管的热传导作用(忽略热对流和热辐射作用)选取，电热管低功率(150-200W)时取低值，电热管高功率(450-500W)时取高值，电热管功率位于高低功率之间时(250-300W)取中间值；k₂根据结冰积雪情况选取，全为冰时取1.0，全为积雪时取0.3，冰雪混合物时取中间值。