專利名稱：一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種破暗冰系統(tǒng)，尤其是涉及ー種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
暗冰是ー種看不見的冰層，在我國云貴川地區(qū)出現(xiàn)居多。常常埋伏于高速公路路面，帶來了巨大的安全隱患。為了減少安全隱患，需要進(jìn)行除冰。現(xiàn)有除冰技術(shù)主要有化學(xué)融冰法、機械除冰法?；瘜W(xué)融冰是在結(jié)了冰的路面上撒融雪劑，利用融雪劑形成的電解質(zhì)溶液凝固點低的特點，達(dá)到融冰效果。使用的融雪劑一般為氯鹽類融冰物質(zhì)，包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等。但是，在容易過早結(jié)冰的路面撒融雪劑，通常會在ー個融雪劑撒布一個循環(huán)作業(yè)剛結(jié)束時，又有新的暗冰形成，需要反復(fù)撒鹽，不但消耗大量的人力，財力，而且撒鹽后的鹽水倘若 流入綠化帶中，也會造成緑化植物大面積死亡的現(xiàn)象，也污染嚴(yán)重污染地下水資源。機械除冰法是利用機械カ直接破冰，以振動輪式除冰機為例，啟動裝載機的振動滾筒的馬達(dá)，帶動偏心塊的偏轉(zhuǎn)，在離心力作用下，對于滾筒來說，沿圓周方向運動。對于路面冰層來說，同時受到豎直方向的振動作用力和水平方向的揉搓作用力，滾筒表面的凸塊切碎并擠壓冰層，致使冰層斷裂與地面剝離，從而達(dá)到破冰目的。無論哪種機械破冰方式，都難以克服機械在進(jìn)行除冰作業(yè)時對路面的損傷或機械自身的損傷，其維修費用不可估量；破冰時除冰機械在路面作業(yè)，還會導(dǎo)致交通擁堵、中斷。另外，除冰機械受季節(jié)影響較強，使用頻率低，經(jīng)濟效益較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)除冰效果好，不影響交通，且節(jié)能、環(huán)保。本發(fā)明實現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，ー種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其組成是在路面的磨耗層和基礎(chǔ)路基層之間鋪設(shè)有弾性層，電熱帶層；路面的磨耗層嵌放有智能路面?zhèn)鞲衅?；路旁的太陽能儲能裝置依次由太陽能電池組件、控制器、蓄電池、升壓逆變器相連構(gòu)成；路旁的PLC控制器同時與智能路面?zhèn)鞲衅鳌⑸龎耗孀兤?、電熱帶層相連。本發(fā)明的工作過程和原理是將本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)置安裝于高速公路易結(jié)暗冰且易出車禍的路段，由太陽能電池組件采集太陽能，通過控制器向蓄電池充電而將能量儲存在蓄電池中；當(dāng)智能路面?zhèn)鞲衅鳈z測到路面溫度小于冰點值且路面有凝冰時，PLC控制器控制升壓逆變器將蓄電池的直流電能轉(zhuǎn)換成220V或IIOV交流電送至電熱帶層，電熱帶層發(fā)熱，通過彈性層和磨耗層傳遞到路面，對暗冰進(jìn)行融化。由于下面更熱，冰層下部融化更多，部分未融化的上部冰層懸空；當(dāng)巡邏等車輛通過時，車輛碾壓帶彈性層的路面、路面會發(fā)生微小形變，將懸空的上部冰層擠破、壓碎，實現(xiàn)輔助破冰。從而有效降低安全隱患、通過公路交通的安全性。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是一、由太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并在路面有冰時，自動將電能通過路面下的電熱帶層轉(zhuǎn)化為熱能對暗冰主動進(jìn)行融化；再通過車輛通過帶彈性層的路面對冰層的擠破、壓碎作用實現(xiàn)除冰。在除冰過程中無需另外輸入能量，也不用使用化學(xué)物質(zhì)，既節(jié)能又環(huán)保。ニ、除冰時，既對冰進(jìn)行主動地加熱融化、又進(jìn)行機械的擠破、壓碎；除冰效果好。試驗證明，本發(fā)明能除去IOmm厚的暗冰。三、除冰時，路面無機械或零部件在路面作業(yè)，不會影響交通 ，也不會損害路面。四、在無冰或少冰季節(jié)，太陽能電池收集的能量可通過蓄電池送至電網(wǎng)，為附近村莊供電以及夜間路燈、廣告牌的照明。上述的磨耗層縱向呈上凸下凹的弧形結(jié)構(gòu)，上凸處的曲率半徑為50-80m，下凹處的曲率半徑為100-140m，最低點與基準(zhǔn)面之間的高度差為8-12cm，最高點與基準(zhǔn)面之間的高度差為4-6cm。這樣，車輛通過破冰路面時，能對路面暗冰產(chǎn)生更強的擠破、壓碎作用，破冰效果更好。上述的控制器還與柴油發(fā)電機的輸出端相連。這樣，在太陽光照不足時，可通過柴油發(fā)電機補充供電以保證除冰的效果和交通的安全。上述的彈性層由粘結(jié)材料、填料、以及彈性顆?；旌箱佋O(shè)而成；其中彈性顆粒由廢舊輪胎在常溫下粉碎磨制而成，粒徑為O. l-3mm，表觀密度為I. 138g/cm3，彈性層厚度為O. 5-1. Ocm0這樣，既能保證路面具有良好的弾性，對冰層具有很好的擠破、壓碎作用，同時，解決了廢舊輪胎的利用問題，避免了傳統(tǒng)的掩埋或焚燒處理方式對環(huán)境污染。上述的太陽能電池組件設(shè)置于安裝柱的頂部，安裝柱的下部固定于地面，安裝柱的中上部設(shè)置廣告牌。這樣，在進(jìn)行除冰、發(fā)電的同時還可進(jìn)行廣告宣傳，產(chǎn)生其他的社會、經(jīng)濟效益。下面結(jié)合附圖和具體實施方式
，對本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明。


圖I是本發(fā)明實施例的電路原理示意圖。圖2是本發(fā)明實施例路面部分的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式實施例圖I、圖2示出，本發(fā)明的ー種具體實施方式
是，一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其組成是在路面的磨耗層I和基礎(chǔ)路基層4之間鋪設(shè)有彈性層2，電熱帶層3 ;路面的磨耗層I嵌放有智能路面?zhèn)鞲衅?0 ；路旁的太陽能儲能裝置依次由太陽能電池組件5、控制器6、蓄電池7、升壓逆變器8相連構(gòu)成；路旁的PLC控制器9同時與智能路面?zhèn)鞲衅?0、升壓逆變器8、電熱帶層3相連。圖2示出，本例的磨耗層I縱向呈上凸下凹的弧形結(jié)構(gòu)，上凸處的曲率半徑(r)為50-80m，下凹處的曲率半徑(R)為100-140m，最低點與基準(zhǔn)面H之間的高度差為8-12cm，最高點與基準(zhǔn)面H之間的高度差為4-6cm。本專利中，磨耗層的基準(zhǔn)面H是指上凸弧線與下凹弧線交點所在的平面。圖I示出，本例的控制器還與柴油發(fā)電機11的發(fā)電輸出端相連。 本例的彈性層2由粘結(jié)材料、填料、以及彈性顆粒混合鋪設(shè)而成；其中彈性顆粒由廢舊輪胎在常溫下粉碎磨制而成，粒徑為O. l_3mm，表觀密度為I. 138g/cm3，彈性層厚度為O. 5-1. Ocm0本例的太陽能電池組件5設(shè)置于安裝柱的頂部，安裝柱的下部固定于地面，安裝柱的中上部設(shè)置廣告牌。為驗證本發(fā)明的除冰效果，進(jìn)行了以下實驗。測試實驗一、破裂實驗現(xiàn)有的高速公路的平均荷載為O. 7MPa，故在O. 7MPa荷載下，進(jìn)行本發(fā)明的路面的暗冰破裂實驗，結(jié)果如表I :暗冰破裂實驗數(shù)據(jù)(O. 7MPa荷載下)
冰層厚度(mm) - 1°C-5°C-10。。
~冰層破裂冰層破裂裂縫較多
~裂縫較多輕微破裂輕微破裂
~ 0未破裂未破裂未破裂ニ、融冰實驗對本發(fā)明的的路面進(jìn)行融冰實驗，結(jié)果如表2 表2冰層融化數(shù)據(jù)實驗
時間(S) O 30 60 90 120 冰層厚 5 3. 75 2. 5 1.25 O —度(mm)______可見，本發(fā)明的系統(tǒng)在2小時內(nèi)可以融化5mm厚的暗冰，而在平均的路面載荷(O. 7MPa)下，可單獨使5mm厚的暗冰破裂。本發(fā)明的智能路面?zhèn)鞲衅骺刹捎酶鞣N現(xiàn)有的智能路面?zhèn)鞲衅?，如可以采用德國出產(chǎn)的品牌為Lufft的、型號為IRS31、IRS21的智能路面?zhèn)鞲衅?。
權(quán)利要求
1.一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其組成是 在路面的磨耗層(I)和基礎(chǔ)路基層(4)之間鋪設(shè)有彈性層(2)、電熱帶層(3);路面的磨耗層(I)嵌放有智能路面?zhèn)鞲衅?10)； 路旁的太陽能儲能裝置依次由太陽能電池組件(5)、控制器￠)、蓄電池(7)、升壓逆變器⑶相連構(gòu)成； 路旁的PLC控制器(9)同時與智能路面?zhèn)鞲衅?10)、升壓逆變器(8)、電熱帶層(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其特征在于所述的磨耗層(I)縱向呈上凸下凹的弧形結(jié)構(gòu)，上凸處的曲率半徑(r)為50-80m，下凹處的曲率半徑(R)為100-140m，最低點與基準(zhǔn)面(H)之間的高度差為8-12cm，最高點與基準(zhǔn)面(H)之間的聞度差為4_6cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其特征在于所述的控制器(6)還與柴油發(fā)電機(11)的發(fā)電輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其特征在于所述的彈性層(2)由粘結(jié)材料、填料、以及彈性顆?；旌箱佋O(shè)而成，其中彈性顆粒由廢舊輪胎在常溫下粉碎磨制而成，粒徑為0.表觀密度為I. 138g/cm3,彈性層厚度為0. 5-1. 0cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其特征在于所述的太陽能電池組件(5)設(shè)置于安裝柱的頂部，安裝柱的下部固定于地面，安裝柱的中上部設(shè)置廣告牌。
全文摘要
一種高速公路智能破暗冰抗滑系統(tǒng)，其組成是在路面的磨耗層(1)和基礎(chǔ)路基層(4)之間鋪設(shè)有彈性層(2)，電熱帶層(3)；路面的磨耗層(1)嵌放有智能路面?zhèn)鞲衅?10)；路旁的太陽能儲能裝置依次由太陽能電池組件(5)、控制器(6)、蓄電池(7)、升壓逆變器(8)相連構(gòu)成；路旁的PLC控制器(9)同時與智能路面?zhèn)鞲衅?10)、升壓逆變器(8)、電熱帶層(3)相連。該系統(tǒng)除冰效果好，不影響交通，且節(jié)能、環(huán)保。
文檔編號E01C11/26GK102852068SQ20121035663
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者張祖濤, 吳健, 劉麗, 劉佳, 廖威, 黃亞, 別海明, 徐宏, 李校培, 鄭義鵬, 晁志峰, 馬祖軍 申請人:西南交通大學(xué)