[发明专利]一种具备环境感知的路面自融雪系统及方法

说明书

本发明公开了一种具备环境感知的路面自融雪系统及方法，该装置包括：沿全路段均匀布设的多个自融雪单元、多个气象站和管控中心，每个自融雪单元包含埋设于路面下的发热电缆、温湿度传感器、数据采集器和电源开关；温湿度传感器设置于路面表层；温湿度传感器的信号输出端与数据采集器连接；气象站设置于路边，用于获取若干个自融雪单元的实时天气信息；数据采集器和气象站分别通过无线传输模块将各自的信息输送至管控中心。本发明能够提前预测可能结冰单元和积雪单元，从而避免路面结冰和积雪现象的出现，提高路面自融雪效率，保证交通安全性；同时可以实现全路线监测，便于宏观管控和道路维护。

技术领域

本发明涉及路面融雪技术领域，具体涉及一种具备环境感知的路面自融雪系统及方法。

背景技术

冬季道路路面冰雪的存在是导致交通事故发生的主要原因。因此国内外对于如何去除道路冰雪进行了很多研究。目前，冬季除雪除冰的方法主要有机械清除法和融除法两种类型。机械清除法往往需在雪后完成，作业中有碍交通；且无法消除冰雪对交通的影响，属于后期补救方法；融除法主要聚焦于热融法，主要有电缆加热、导电混凝土或沥青以及循环热流体方法等；但大多都是在路面形成冰雪后进行热融除。

现有有效且已实际应用的融雪化冰的发热电缆除雪，其在实际使用过程中，仍然存在以下问题：无法准确的感知全路线的路面冰雪状况，而在全路线尺度上进行传感器布设是不实际的。此外，缺乏对自融雪路面运行期间的监测反馈和综合管理，从而造成能源浪费或交通事故。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种具备环境感知的路面自融雪系统及方法，能够提前预测可能结冰单元和积雪单元，从而避免路面结冰和积雪现象的出现，提高路面自融雪效率，保证交通安全性；同时可以实现全路线监测，便于宏观管控和道路维护。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种具备环境感知的路面自融雪系统，包括：沿全路段均匀布设的多个自融雪单元、多个气象站和管控中心，每个自融雪单元包含埋设于路面下的发热电缆、温湿度传感器、数据采集器和电源开关；所述温湿度传感器设置于路面表层，用于实时感知路面的温度和湿度；所述温湿度传感器的信号输出端与数据采集器连接；

所述气象站设置于路边，用于获取若干个自融雪单元的实时天气信息；所述数据采集器和气象站分别通过无线传输模块将各自的信息输送至管控中心；管控中心根据接收的数据预测当前自融雪单元对应的路段是否存在结冰或积雪风险，同时判断路面是否符合安全条件，并通过无线传输模块控制对应的电源开关打开或关闭；

其中，所述天气信息包含降雨量、降雪量、相对湿度和气温。

本发明技术方案一的特点和进一步的改进在于：

进一步地，相邻自融雪单元之间的路段距离为30～70m。

进一步地，相邻气象站之间的路段距离为30～50km。

进一步地，每个气象站还将各自的IP地址传输给管控中心。

进一步地，在交叉口、隧道和桥梁处单独设置自融雪单元。

技术方案二：

一种路面自融雪方法，包括以下步骤：

步骤1，每个温湿度传感器实时获取对应路段的路面温湿度信息，气象站实时获取当地的天气信息；

其中，所述天气信息包含降雨量、降雪量、相对湿度和气温；