一种用于沥青路面的碳纤维发热电缆融冰化雪系统的制作方法

本实用新型属于道路养护技术领域，特别涉及一种用于沥青路面的碳纤维发热电缆融冰化雪系统。

背景技术：

冬天或者冰寒地区的道路结冰、积雪，严重影响道路交通以及人们正常的户外活动和工作。目前，道路融冰化雪方法主要分为清除法、融雪剂法、路面加热法等几大类。清除法主要分为人工清除法与机械清除法，人工清除法不仅需消耗大量的人力与物力且工作效率极低。机械清除法对路面会造成不同程度的损坏且对道路上的积雪与浮冰难以清除完全。融雪剂法主要是在道路表面喷洒融雪剂，通过降低冰雪的融化温度使冰雪融化，但是融雪剂的喷洒不仅会对道路桥梁本身造成不良影响，还会对道路附近的土壤、水体带来严重危害。路面加热法主要包括导电混凝土加热法、金属丝加热法、碳纤维增强混凝土加热法等。导电混凝土法存在电阻率不稳定，使用寿命不长，融冰化雪效率低等缺陷。金属丝加热法电热转换效率极低且对路面强度有所降低。碳纤维导电混凝土加热法还停留在试验阶段，目前尚未付诸工程实践。

碳纤维是一种新型的高性能纤维增强材料，具有高强度，高模量，耐高温，耐磨，抗疲劳，耐腐蚀，抗蠕变，电热转化效率高等诸多优异性能。以典型的沥青混凝土路面为例，将碳纤维发热电缆嵌入安装中面层与上面层之间，可实现路面主动性融冰化雪，另外在一定程度上还改善了路面性能。在国内但碳纤维发热电缆融冰化雪系统的研究还在起步阶段，如何实现碳纤维发热电缆融冰化雪系统的模块化布设与控制，目前尚无成熟的理论。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型目的是提供一种安全、节能、环保，不会对环境产生危害的主动型融冰化雪系统。

一种用于沥青路面的碳纤维发热电缆融冰化雪系统，包括：碳纤维发热电缆系统单元，碳纤维发热电缆融冰化雪系统控制主电路，地面温度传感器，路面状况传感器，PLC系统，上位监控系统，其中，碳纤维发热电缆系统单元之间用三角形接法接入到碳纤维发热电缆融冰化雪系统控制主电路中，碳纤维发热电缆系统单元和地面温度传感器布置于沥青路面中面层所刻的槽内，槽上用乳化沥青回填，地面温度传感器和路面状况传感器采集路面信息并且通过通信链路把信息传送到PLC系统；PLC系统将所述信息通过通信链路传送给上位监控系统，上位监控系统接收所述信息并且处理，然后处理结果通过通信链路逐层反馈控制碳纤维发热电缆系统单元的升温实现融冰化雪。

优选的，碳纤维发热电缆K字接头并联连接后与一根碳纤维发热电缆冷线接头接在一起构成碳纤维发热电缆系统单元。

优选的，所述路面状况传感器安装在碳纤维发热电缆融冰化雪系统布设区域的中心延长线上或路边。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：系统结构与路面同寿命，且能加强路面强度，无需维护；自动化控制，灵活方便；安全、节能、环保，不会对环境产生危害；主动型融冰化雪系统，能主动的预防冰雪灾害的发生。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理示意图。

图2是本实用新型中碳纤维发热电缆系统单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实例，详细阐述本实用新型。

一种用于沥青路面的碳纤维发热电缆融冰化雪系统，它包括碳纤维发热电缆1，K字接头2，碳纤维发热电缆冷线接头3，碳纤维发热电缆融冰化雪系统控制主电路4，地面温度传感器5，路面状况传感器6，PLC系统7，上位监控系统8。

碳纤维发热电缆1的长度随路面宽度以及设计要求的不同而发生变化，N根碳纤维发热电缆1通过N-1个K字接头2并联连接然后与一根碳纤维发热电缆冷线接头3接在一起成为1个碳纤维发热电缆系统单元，N值通过设计计算来确定。

碳纤维发热电缆系统单元之间用三角形接法接入到碳纤维发热电缆融冰化雪系统控制主电路4。

碳纤维发热电缆1、K字接头2、碳纤维发热电缆冷线接头3以及地面温度传感器5均布置于沥青路面中面层所刻的槽内，然后再用乳化沥青回填。

碳纤维发热电缆融冰化雪系统单元，地面温度传感器布设完成后，清扫路面，在中面层撒上粘层油后便可进行上面层的摊铺工作。

碳纤维发热电缆融冰化雪系统的控制系统的实施方案为：地面温度传感器6和路面状况传感器7采集路面信息并且通过通信链路把信息传送到PLC系统8；PLC系统8接受地面温度传感器6和路面状况传感器7的信息并通过通信链路将这些信息传送给上位监控系统9，上位监控系统8接受这些数据然后再将处理结果逐层反馈，实现路面的融冰化雪及其作业过程的自动化控制。

本实用新型的系统结构与路面同寿命，且能加强路面强度，无需维护；自动化控制，灵活方便；安全、节能、环保，不会对环境产生危害；主动型融冰化雪系统，能主动的预防冰雪灾害的发生。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。