一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统的制作方法

本发明属于道路工程领域，涉及一种桥面铺装系统，尤其涉及一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统。

背景技术

冬季桥面的积雪结冰现象严重制约着道路交通的运营，特别在严寒地区，大量降雪、冻雨等恶劣天气使桥面结冰而给行车造成极大的安全隐患。附着在桥面铺装层表面的冰层经久不化，一方面降低了路面的摩擦系数，使轮胎与地面间的附着力减小，增加了行车操作的控制难度，严重威胁着驾乘人员的生命财产安全。另一方面，接二连三的交通事故严重阻碍了桥面路段的通畅运行，造成人员和车辆货物的滞留，不仅降低了交通的通行质量，滞留在桥上的车辆荷载也增加了桥面负荷，给桥梁构造物造成潜在的安全隐患。因此，在寒冷恶劣气候条件下提高桥面路段的抗冰冻能力，保证道路交通的安全通畅具有重要现实意义。

目前，国内外进行桥面融雪化冰的传统方法是撒布融冰盐，该方法操作简单、效果好，且融冰盐材料来源广、价格低廉、融雪速度快，是现阶段应用最广泛的桥面除冰雪方法；但是盐化物特殊的腐蚀性会对桥梁周围的环境和构造物造成严重的污染和破坏，与绿色环保的理论相违背，并且在繁忙的交通中撒布融冰盐也会对工人自身安全产生危害。因此，迫切需要研发一种安全高效、经济环保、智能控制的桥面融雪化冰系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统，包括融雪化冰装置和供电装置，融雪化冰装置包括由上至下依次铺设的路面上面层、路面下面层和混凝土板层，路面上面层和路面下面层之间设有钢丝网，钢丝网上铺设有发热线；

供电装置包括与发热线连接的电网，发热线与电网之间连接有数据接收控制器和数字温控开关，还包括设置于路面上面层内的温度传感器，温度传感器连接于数据接收控制器，数据接收控制器通过温度传感器采集路面温度，如果路面温度超过设置阈值数据接收控制器控制数字温控开关打开对发热线进行供电，实现路面加热，否则不加热。

进一步的，钢丝网布置在路面下面层的上表面，通过喷洒粘层油与路面下面层表面进行贴合，并辅以钢钉进行固定。

进一步的，钢丝网采用纵横正交、等间距绑扎。

进一步的，发热线沿纵向与钢丝网平行固定在一起，发热线通过供电线与电网相连接。

进一步的，还包括设置于路面上面层内的数据采集仪，数据采集仪用于采集温度传感器温度数据，数据采集仪通过无线传输将温度数据传输至数据接收控制器。

进一步的，供电装置包括设置于配电箱内的汇流柜，数据接收控制器设置于配电箱内，数字温控开关设置于汇流柜内，汇流柜通过供电线与发热线连接。

进一步的，汇流柜采用三相四线式供电模式供电。

进一步的，发热线采用铁氟龙等耐热材料外被的合金发热线。

进一步的，还包括监测装置，监测装置包括设置于防撞护栏上的气象监测站，气象监测站通过路灯灯杆固定在防撞护栏上，路灯灯杆上还设有太阳能电池板、照明路灯和摄像机。

进一步的，太阳能电池板通过固定支架固定在路灯灯杆上，太阳能电池板的朝向通过当地最长日照采光时间的方向进行调整；摄像机连接于气象监测站控制系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统，括融雪化冰装置和供电装置，融雪化冰装置包括由上至下依次铺设的路面上面层、路面下面层和混凝土板层，路面上面层和路面下面层之间设有钢丝网，钢丝网上铺设有发热线；供电装置包括与发热线连接的电网，发热线与电网之间连接有数据接收控制器和数字温控开关，还包括设置于路面上面层内的温度传感器，温度传感器连接于数据接收控制器，数据接收控制器通过温度传感器采集路面温度，如果路面温度超过设置阈值数据接收控制器控制数字温控开关打开对发热线进行供电，实现路面加热，否则不加热，通过与数据接收控制器相连的数字温控开关进行汇流柜的智能供电控制，电热融雪系统发热速度快，供热稳定性高，融雪化冰效果好，对环境和路面不会造成污染和破坏；整个系统在运行过程中无需人工现场参与，降低了劳动成本，但提高了工作效率，本发明将电热融雪系统和智能化监测控制系统相结合，形成一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统，利用本发明能够实现路面的高效融雪与实时监控，且满足经济环保的要求。

进一步的，采用绑扎钢丝网的方式对发热线进行固定和保护，避免了发热线在路面上面层施工过程中遭到破坏。

进一步的，发热线采用铁氟龙等耐热材料外被的合金发热线，具有较高的发热温度。

进一步的，智能化监测控制系统能够进行全天候实时监测和控制，并实时采集和传输路面环境信息，用于后期研究分析。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图。

图2是本发明路面上面层局部放大图。

图中，1为配电箱，2为汇流柜，3为数字温控开关，4为数据接收控制器，5为供电线，6为温度传感器，7为数据采集仪，8为路面上面层，9为发热线，10为钢丝网，11为路面下面层，12为混凝土板层，13为防撞护栏，14为传感器引线，15为路灯灯杆，16为气象监测站，17为太阳能电池板，18为照明路灯，19为固定支架，20为摄像机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

一种智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统，包括融雪化冰装置和供电装置，融雪化冰装置包括由上至下依次铺设的路面上面层8、路面下面层11和混凝土板层12，路面上面层8和路面下面层11之间设有钢丝网10，钢丝网10上铺设有发热线9；

供电装置包括与发热线9连接的电网，发热线9与电网之间连接有数据接收控制器4和数字温控开关3，

还包括设置于路面上面层8内的温度传感器6，温度传感器6连接于数据接收控制器4，数据接收控制器4通过温度传感器6采集路面温度，如果路面温度超过设置阈值数据接收控制器4控制数字温控开关3打开对发热线9进行供电，实现路面加热，否则不加热。

路面上面层8和路面下面层11均为沥青混凝土层；

钢丝网10布置在路面下面层11的上表面，通过喷洒粘层油与路面下面层11表面进行贴合，并辅以钢钉进行固定；钢丝网10采用纵横正交、等间距绑扎；

发热线9沿纵向与钢丝网10平行固定在一起，发热线9通过供电线5与电网相连接；采用绑扎钢丝网的方式对发热线进行固定和保护，避免了发热线在路面上面层施工过程中遭到破坏；

还包括设置于路面上面层8内的数据采集仪7，数据采集仪7用于采集温度传感器6温度数据，并通过无线传输将温度数据传输至数据接收控制器4；

具体的，供电装置包括设置于配电箱1内的汇流柜2，数据接收控制器4设置于配电箱1内，数字温控开关3设置于汇流柜2内，汇流柜2通过供电线5与发热线9连接；汇流柜2采用三相四线式供电模式供电；

温度传感器6埋设在路面上面层8的路表，用以探测路表温度；温度传感器6具有抗压和抗水损害，并进行料封装，具有工作稳定性。

发热线9采用铁氟龙等耐热材料外被的合金发热线，具有较高的发热温度；

还包括监测装置，监测装置包括设置于防撞护栏13上的气象监测站16，气象监测站16通过路灯灯杆15固定在防撞护栏13上，路灯灯杆15上还设有太阳能电池板17、照明路灯18和摄像机20，太阳能电池板17通过固定支架19固定在路灯灯杆15上，太阳能电池板的朝向通过当地最长日照采光时间的方向进行调整，太阳能电池板连接有蓄电池，用于给照明路灯18、摄像机2和气象监测站16供电；摄像机20连接于气象监测站16控制系统，摄像机20和气象监测站16用于采集桥面积雪信息以及温度、湿度、风速、风向、降水、紫外线强度信息；

摄像机的电源线与太阳能电池板相连，由太阳能电池板进行实时供电。摄像机的安置高度和拍摄角度可根据路面观测范围进行调整；将发热线分模块布设及分模块供电，一方面能够缓解供电功率的压力，另一方面各模块单独工作降低了局部损坏对整体运行的影响。气象监测站的设置能够实时监测和记录融雪时的外界真实环境条件，后期对于该智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统运行效果的分析、研究和系统改进完善具有积极的科学作用。摄像机的架设能够实时监测整个路面的融雪过程，一方面能实时反映智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统的融雪效果，另一方面也能及时发现该系统在工作中存在的问题。此外，还能将路面融雪进程与数据采集仪获取的温度数据相对比，用于后期的科学研究分析。

本智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统进行路面融雪时，首先根据设计要求，依次进行混凝土板层12铺筑、路面下面层11铺筑、绑扎钢丝网10、布设发热线9、铺筑路面上面层8、埋设温度传感器6和数据采集仪7；然后根据发热线9的布设参数和自身物理特性进行用电量估算，选择合理的供电装置，并进行接线安装调试；最后选择合适的位置在路灯灯杆15上安装气象监测站16、太阳能电池板17、摄像机20等监测装置；待整个智能化自动融雪化冰的桥面铺装系统安装调试完成后，可开启总供电电源进行系统工作。