一种净化道路汽车尾气的智能护栏的制作方法

本发明属于净化设备领域，尤其涉及一种净化道路汽车尾气的智能护栏。

背景技术：

汽车污染已成为一项严重的环境问题，在中国大城市市区，汽车排放污染物co和hc占排放总量的60%~70%，nox约占30%，为保护环境，必须重视汽车污染危害的严重，采取有效对策控制污染。而要使车主再投入大量的资金对自用车辆改造，实非易事。新型燃料和新能源汽车的开发处于起步阶段，需投入大量的资金，成本较高。

目前二氧化钛催化有毒气体的技术已比较成熟，2009年12月2日在浦东中环线内圈金科路下下闸道附近铺设长180m含二氧化钛光催化剂的ogfc沥青混合料上层面。实验显示该混合料对汽车尾气中的co和hc有一定催化分解作用。但该方案需要对整个路面涂覆混合料，施工量大，施工时间长，对交通影响大，成本高，此外，掺入材料过多时，对沥青路面的受力性能有较大的影响。

技术实现要素：

本发明提供了一种净化道路汽车尾气的智能护栏，能够解决汽车增多带来的尾气污染严重的问题，同时降低了施工成本以及对施工对交通运营的影响。

为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种净化道路汽车尾气的智能护栏，包括：结构支架、动力模块4、储能模块5、控制模块6、传感器模块7；所述结构支架包括支架1、风机2、支板3，风机2竖直置于支架1中间位置，支板3均匀安装在风机2两侧的支架1上，支板3表面均匀喷涂含二氧化钛光催化剂的浆液，动力模块4安装于风机2下方，储能模块5和控制模块6装于支架1内，传感器模块7安装于支架1的一侧，控制模块6分别与传感器模块7，储能模块5和动力模4块相连。

以上所述结构中，支架1包括立柱101、上横杆102、下横杆103、底座104，上横杆102和下横杆103分别安装在立柱101的上端和下端，立柱101的底部安装有底座104以固定于路面，风机2与支板3竖直置于上横杆102和下横杆103之间，支架1整体高度为1000mm，底座104长400mm，宽300mm，立柱101截面尺寸为80x80x1.5，上下横杆102与103截面为55x40x1.2。

支板3表面均匀喷涂含二氧化钛光催化剂的浆液，浆液质量浓度为2.0g/l，用静电枪均匀喷涂，喷涂2-3遍。纳米二氧化钛为通过强酸化处理的强酸光催化剂，纳米二氧化钛粒径范围为0.5~1μm。支板3为片状c形设计，以增大与空气的接触面积，c形设计能更好的与阳光接触，并进一步增大与空气的接触面积。所有支板3与整个护栏平面呈一定角度更利于与风机2带动的气流接触。

风机2由两个螺旋叶片驱动，外形借鉴芬兰windside公司ws系列风力发电机。风机2可在风速低至1m/s的状况下保持良好的工作状态，完全满足城市风。相比于直叶片能以合适的角度接触任意方向的来风。垂直轴风轮的在旋转过程中由于惯性力与重力的方向恒定，因此疲劳寿命较长，可靠性较高，结构简单便于维护。低转速产生的气动噪音小甚至可以达到静音的效果，且外形美观，可应用于城镇道路。

动力模块4为一个电机舱，舱内装有双向电机，储能模块5为18650锂电池组，可储存电能或释放电能。控制模块6为一块单片机，控制着整个护栏的工作状态。储能模块5和控制模块6装于立柱101内，以保证其不与外界接触，保持其处于稳定良好的工作环境中。传感器模块7为mq-7气体传感器，传感器模块7装于立柱101侧边，与道路空气相接触。下横杆103装有数个uva灯8，每个uva灯8上方正对一块支板3。

有益效果：本发明提供了一种净化道路汽车尾气的智能护栏，所述智能护栏通过特殊的涂覆催化剂有效分解汽车尾气，而非简单的物理吸附作用。不需要短期更换清洗组件，维护成本低，工程量小，施工不会长时间影响道路交通的正常运行，施工成本低，只需更换原有的道路护栏，而不必对道路整体施工。该护栏体积与市场常见护栏体积相近，无需特意修改路宽。智能化监控使护栏能更高效地更具针对性地调控各模块。风机不但能利用风能对护栏供能，节能环保，风机还可带动道路上气流的流动提高催化效率。为弥补催化剂效率受天气原因光线不足而降低的缺点，护栏上安装了uva灯，照射支板提供充足的光能。

附图说明

图1为本发明护栏的结构示意图；

图2为本发明风机的结构示意图；

图3为本发明立柱的剖面图；

图4为本发明控制模块的程序流程图；

图5为本发明护栏处理污染物的工作示意图；

图6为本发明uva灯的照射支板的示意图。

图中，1为支架，101为立柱，102为上横杆，103为下横杆，104为底座，2为风机，3为支板，4为动力模块，5为储能模块，6为控制模块，7为传感器模块，8为uva灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1所示，一种净化道路汽车尾气的智能护栏，包括：结构支架、动力模块4、储能模块5、控制模块6、传感器模块7；所述结构支架包括支架1、风机2、支板3，风机2竖直置于支架1中间位置，支板3均匀安装在风机2两侧的支架1上，支板3表面均匀喷涂含二氧化钛光催化剂的浆液，动力模块4安装于风机2下方，储能模块5和控制模块6装于支架1内，传感器模块7安装于支架1的一侧，控制模块6分别与传感器模块7，储能模块5和动力模4块相连。

以上所述结构中，支架1包括立柱101、上横杆102、下横杆103、底座104，上横杆102和下横杆103分别安装在立柱101的上端和下端，立柱101的底部安装有底座104以固定于路面，风机2与支板3竖直置于上横杆102和下横杆103之间，支架1整体高度为1000mm，底座104长400mm，宽300mm，立柱101截面尺寸为80x80x1.5，上下横杆102与103截面为55x40x1.2。

支板3表面均匀喷涂含二氧化钛光催化剂的浆液，浆液质量浓度为2.0g/l，用静电枪均匀喷涂，喷涂2-3遍。纳米二氧化钛为通过强酸化处理的强酸光催化剂，纳米二氧化钛粒径范围为0.5~1μm。支板3形状与常见支板形状不同，除了维持结构稳定，起承力作用外，支板3为片状c形设计，以增大与空气的接触面积，c形设计能更好的与阳光接触，并进一步增大与空气的接触面积。所有支板3与整个护栏平面呈一定角度更利于与风机2带动的气流接触。

如图2所示，风机2由两个螺旋叶片驱动，外形借鉴芬兰windside公司ws系列风力发电机。该风机的突出特点是其在风速很低的情况下就可以给电池充电。因为风轮面积越大启动风速越低，风机2可在风速低至1m/s的状况下保持良好的工作状态，完全满足城市风。相比于直叶片能以合适的角度接触任意方向的来风。垂直轴风轮的在旋转过程中由于惯性力与重力的方向恒定，因此疲劳寿命较长，可靠性较高，结构简单便于维护。低转速产生的气动噪音小甚至可以达到静音的效果，且外形美观，可应用于城镇道路。

动力模块4为一个电机舱，舱内装有双向电机，如图3所示储能模块5为18650锂电池组，可储存电能或释放电能。控制模块6为一块单片机，控制着整个护栏的工作状态。储能模块5和控制模块6装于立柱101内，以保证其不与外界接触，保持其处于稳定良好的工作环境中。下横杆103装有数个uva灯8，每个uva灯8上方正对一块支板3。

传感器模块7为mq-7气体传感器，该传感器的敏感气体为一氧化碳，工作电压2.5v-5.0v，产品尺寸40.0mm*21.0mm，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度的增加而增大。传感器7装于立柱侧边，与道路空气相接触。图4为该控制模块6的程序流程图，传感器7能监测道路空气中的污染物含量，并实时将数据传给控制模块6。在道路气体污染物浓度较低时，控制模块6将电路设为充电模式，利用垂直轴风机2发电，此时储能模块5存储电能；上下班高峰期时，道路易拥堵，汽车极易进入怠速工作状态，此时污染物排放大增，如图4所示，当道路气体污染物浓度达到10.00mg/m³时，电路转为放电模式，风机2转动，转向与发电时相反，促进空气流动速率，提高催化效率。指标评价参照《环境空气质量标准》(gb3095-96)的二级标准（该标准中co、no2、nox相应的1h平均浓度限值分别为10.00、0.12、0.15mg/m³）。

在道路气体污染物浓度超过12.00mg/m³时，控制模块开启uva灯8，提高催化剂效率。如图6所示，数个uva灯8安装于下横杆中，每个uva灯8上方正对一块支板3。由于二氧化钛为光催化剂，道路上自然光强度对催化效率有极大影响。当道路污染物浓度持续大于12.00mg/m³时，意味着此时催化效率不理想，为弥补催化剂效率受天气原因光线不足而降低的缺点，uva灯8开启，照射支板提供充足的光能。在白天，传感器7处于工作状态。在夜间，车流量少，尾气排放量也较低，故传感器7可停止工作，节省电能，护栏利用夜间风力储能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，在不脱离本发明原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。