包括凈化裝置、控制中心和檢測(cè)裝置，由于高速公路上發(fā)生霧、霾的路段具有局域性的特點(diǎn)，因此本發(fā)明的高速公路霧、霾的凈化裝置由多個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元組成。單位里程(I公里)內(nèi)的各個(gè)結(jié)構(gòu)單元依次編號(hào)，單元之間無(wú)關(guān)聯(lián)，便于控制中心對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)單元工作狀態(tài)分別進(jìn)行控制。每個(gè)結(jié)構(gòu)單元由地上防護(hù)欄和地下除霧裝置兩部分組成。
[0028]1.2地下結(jié)構(gòu)
[0029]如圖2所示，所述地下結(jié)構(gòu)為除霧裝置，包括初效過(guò)濾器2、除濕器3、深效過(guò)濾器(霾顆粒過(guò)濾器)4、鼓風(fēng)機(jī)5及排水管路10，所述初效過(guò)濾器2、除濕器3、深效過(guò)濾器4、鼓風(fēng)機(jī)5依次順序連接，所述初效過(guò)濾器2、除濕器3、深效過(guò)濾器4的底端分別通過(guò)導(dǎo)管7與排水管路10連接，所述排水管路10與道路地下排水管線11連接。多條導(dǎo)管7通過(guò)轉(zhuǎn)換頭8與排水管路10連接，連接端分別設(shè)有單向閥；所述轉(zhuǎn)換頭起到連接各管路實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的作用。由于霧、霾氣體當(dāng)中通常會(huì)夾雜固體顆粒，為了防止固體顆粒進(jìn)入除濕器影響其正常工作并進(jìn)而降低其使用壽命，本發(fā)明首先將吸入的霧、霾氣體通過(guò)初效過(guò)濾器，過(guò)濾后再進(jìn)入除濕器和深效過(guò)濾器進(jìn)行除霧、除霾處理，凈化后的氣體經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后排出，經(jīng)凈化處理后形成的水及微塵進(jìn)入排水管道中。為了防止地下排水管道11中的污水倒流進(jìn)入除霧系統(tǒng)的排水管路10，所述排水管路與地下排水管道的連接口安裝單向閥9。
[0030]本發(fā)明的除霧裝置能夠按顆粒大小實(shí)現(xiàn)多級(jí)過(guò)濾凈化過(guò)程，分別由吸氣口處設(shè)置的過(guò)濾網(wǎng)、初效過(guò)濾器、除濕器和深效過(guò)濾器實(shí)現(xiàn)。所述過(guò)濾網(wǎng)阻止柳絮、揚(yáng)塵等大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入管道；所述初效過(guò)濾器能夠過(guò)濾大氣中5μπι以上塵埃粒子，有效地保護(hù)除濕器正常工作；所述除濕器設(shè)有中效過(guò)濾器，能夠過(guò)濾2.5?5 μ m微顆粒；最后由深效過(guò)濾器進(jìn)行2.5 μ m以下霾顆粒的深度過(guò)濾，過(guò)濾后的雜物通過(guò)排水管路排入道路地下排水管線。
[0031]所述除濕器3的進(jìn)口端與初效過(guò)濾器2連接，出口端與深效過(guò)濾器4連接，底端通過(guò)導(dǎo)管7與排水管路10連接。所述除濕器能夠破壞霧的形成條件，對(duì)吸入的霧氣進(jìn)行加熱除濕，生成干燥的氣體，最終經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)加壓后通過(guò)防護(hù)欄上的噴氣管道排到道路上空駕駛員視距范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)氣體交換，除濕后形成的水通過(guò)排水管路10排入道路地下排水管線11，最終引入高速公路的縱向排水溝渠中。
[0032]所述深效過(guò)濾器4安裝在除濕器與噴氣管路之間，能夠過(guò)濾空氣中的2.5 μ m以下微塵顆粒，是道路除霾的核心構(gòu)件，所述深效過(guò)濾器內(nèi)設(shè)有銅線圈，所述銅線圈通電后制造靜電場(chǎng)，通過(guò)靜電場(chǎng)來(lái)吸附氣體中的懸浮顆粒物，實(shí)現(xiàn)道路除霾的效果，最后將吸附的微塵排入地下排水管道中。
[0033]本發(fā)明的除霧裝置的工作流程為:所述除霧系統(tǒng)啟動(dòng)后，利用防護(hù)欄吸氣導(dǎo)管吸入霧氣，被吸入的霧氣經(jīng)過(guò)初效過(guò)濾器過(guò)濾后，分別通過(guò)地下除濕和深效過(guò)濾器對(duì)道路上空行車區(qū)域內(nèi)的空氣進(jìn)行除濕、凈化處理，處理后的干燥氣體經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)裝置加壓后經(jīng)噴氣導(dǎo)管噴向道路上空；兩側(cè)噴射的干燥空氣形成氣幕，阻擋或減緩?fù)獠快F氣的入侵，最終達(dá)到凈化空氣的目的；地下除霧設(shè)施與地下排水管道相結(jié)合，將霧水及微塵引入排水管道。
[0034]1.3地上結(jié)構(gòu)
[0035]所述地上結(jié)構(gòu)為新型防護(hù)欄，所述防護(hù)欄由多個(gè)豎直鋼管21分別與上、下兩根平行橫向鋼管連接組成，所述豎向鋼管為支撐和連接桿件，與地面剛性連接；所述下橫管22為吸氣管道，與地下初效過(guò)濾器2的進(jìn)口端連接；所述上橫管23為噴氣管道，與地下鼓風(fēng)機(jī)5的出口端連接。所述噴氣管道及吸氣管道上每間隔2.5-3.5m設(shè)有噴氣口 24及吸氣口 25，優(yōu)選為3m，上下彼此交錯(cuò)，如圖1所示，避免噴氣、吸氣相互干擾；考慮到車輛排氣管道的距地高度以及排出尾氣的上升過(guò)程，本發(fā)明的吸氣口位于地面以上0.4-0.5米處，噴氣口位于地面以上0.9-1.0米處。所述噴氣口及吸氣口處設(shè)有過(guò)濾網(wǎng)26，過(guò)濾大顆粒雜質(zhì)，以保護(hù)地下設(shè)施的正常運(yùn)行。所述鼓風(fēng)機(jī)與噴氣管道之間設(shè)有單向閥27。
[0036]本發(fā)明的地上新型防護(hù)欄與路面采用剛性連接，以確保其防護(hù)功能。為了增強(qiáng)新型防護(hù)欄的防護(hù)功能，在所述兩橫管之間設(shè)置防護(hù)擋板，固定于管壁外側(cè)，防護(hù)擋板亦可阻止行車道外側(cè)氣流進(jìn)入，確保氣幕的形成，實(shí)現(xiàn)限定的除霧范圍。
[0037]本發(fā)明將防護(hù)欄與噴、吸氣體管道結(jié)合，既滿足自身原有防護(hù)功能，還能兼?zhèn)鋰?、吸氣體管道的作用，在減少經(jīng)濟(jì)投入的同時(shí)，也避免了因額外增加高速公路的附屬設(shè)施建設(shè)而干擾駕駛員視線的影響。本發(fā)明將地上的防護(hù)欄安裝在高速公路中央分隔帶和道路兩側(cè)的路肩的地上，將地下的除霧裝置安裝在中央分隔帶和道路兩側(cè)的路肩的地下，便于以后進(jìn)行維修。
[0038]由于所述防護(hù)欄與地下除霧裝置相連，當(dāng)防護(hù)欄受到運(yùn)行車輛等外力撞擊時(shí)會(huì)發(fā)生變形和移位，為了避免或減少該破壞對(duì)地下設(shè)施的影響，本發(fā)明的防護(hù)欄與除霧裝置采用柔性接頭連接，使其可產(chǎn)生橫向、軸向、角向位移，避免管道不通心，法蘭不平行的限制，滿足道路運(yùn)行環(huán)境的需要。為了后期維護(hù)和破壞后維修方便，地上管線之間采用拆裝靈活的連接形式，優(yōu)選為法蘭連接或承插連接，并在連接部位采用柔性接頭，滿足防撞效果的同時(shí)，提聞吸振能力，減少管線彼此之間的影響。
[0039]由于本發(fā)明只對(duì)滿足駕駛員安全行車所需視線區(qū)域進(jìn)行消霧，噴氣口、吸氣口的角度，即噴氣口、吸氣口與水平地面形成的夾角，是控制霧、霾凈化范圍(即滿足道路行車安全的視線范圍)的重要指標(biāo)。綜合空氣流動(dòng)、車速及車道寬度、氣流壓力等因素的影響，確定噴氣口及吸氣口的角度，以控制氣流運(yùn)動(dòng)軌跡，保障道路安全行車所需的消霧、霾空間。經(jīng)發(fā)明人的嚴(yán)格計(jì)算和實(shí)際運(yùn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所述噴氣口的角度為35° -45°，所述吸氣口的角度為8° -15°，可以滿足安全行車要求，當(dāng)噴氣口的角度為41°，吸氣口的角度為11°時(shí)，除霧、霾的效果最優(yōu)，能見(jiàn)度最好，最節(jié)省能源。
[0040]1.4控制中心和檢測(cè)裝置
[0041]本發(fā)明還包括控制中心和多個(gè)檢測(cè)裝置12，每個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元均與控制中心連接。所述控制中心和檢測(cè)裝置用于本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集，具體為信息的接收、匯集、統(tǒng)計(jì)、分析、判斷、確認(rèn)、系統(tǒng)工作狀態(tài)的處理決策、指令發(fā)布和控制等，控制流程圖如圖3所示。
[0042]所述檢測(cè)裝置包括能見(jiàn)度檢測(cè)器和傳感器，所述能見(jiàn)度檢測(cè)器利用紅外線向散射技術(shù)測(cè)量經(jīng)過(guò)大粒子或小粒子中的散射光總數(shù)來(lái)測(cè)量能見(jiàn)度；所述傳感器通過(guò)測(cè)量微小懸浮顆粒和大顆粒計(jì)算大氣消光系數(shù)(EXCO)，再?gòu)腅XCO導(dǎo)出氣象光學(xué)視程(MOR)和能見(jiàn)度，再將采集的數(shù)據(jù)傳送到控制中心。考慮到霧的出現(xiàn)具有局域性，所述檢測(cè)裝置間隔一定距離(I公里)安裝在防護(hù)欄吸氣管道上，實(shí)時(shí)檢測(cè)氣象數(shù)據(jù)，如空氣濕度、能見(jiàn)度、微顆粒含量等，并傳送給控制中心，以控制“霧、霾出現(xiàn)區(qū)域”的地下除霧裝置的運(yùn)行。
[0043]優(yōu)選的，為了防止系統(tǒng)關(guān)閉期間雨、雪、霜或空中雜物等從噴氣口、吸氣口進(jìn)入管道損壞裝置，每個(gè)噴氣口、吸氣口均安裝蓋板，所述蓋板由控制中心控制開(kāi)關(guān)。系統(tǒng)啟動(dòng)期間蓋板打開(kāi)，系統(tǒng)關(guān)閉后蓋板關(guān)閉。
[0044]本發(fā)明的高速公路霧、霾凈化方法，流程圖如圖3所示，具體為:
[0045]第一步通過(guò)大氣指標(biāo)檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)空氣濕度、能見(jiàn)度、微顆粒含量等大氣指標(biāo)，將檢測(cè)數(shù)據(jù)傳遞給控制中心。
[0046]第二步由控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和判斷，當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，進(jìn)入第三步；當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)不滿足預(yù)設(shè)值時(shí)，重復(fù)第一步。
[0047]第三步由控制中心接通沿線供電系統(tǒng)，相應(yīng)路段的凈化裝置啟動(dòng)，進(jìn)入工作狀態(tài)，此時(shí)防護(hù)欄的吸