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专利号: 2018112314756
申请人: 湖北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 道路、铁路或桥梁的建筑
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.人行天桥融雪化冰系统,用于融化人行天桥路面冰雪,包括发热装置和控制装置,其特征在于,所述控制装置包括智能控制模块和天桥冰雪监控模块;

所述智能控制模块包括智能综合管理单元和信号接收器,所述信号接收器将接收到的信息发送给所述智能综合管理单元,所述控制装置通过所述智能综合管理单元控制所述发热装置的开启和关闭;

所述天桥冰雪监控模块包括路表冰雪探测传感器、路表温度传感器、路表雪水温度传感器和冰雪信号采集发送器;所述路表冰雪探测传感器探测人行天桥路面冰雪厚度,所述路表温度传感器探测人行天桥路面的温度,所述路表雪水温度传感器探测人行天桥路面上雪水的温度;所述路表冰雪探测传感器、路表温度传感器和路表雪水温度传感器分别与所述冰雪信号采集发送器通讯连接,所述冰雪信号采集发送器与所述信号接收器通讯连接。

2.如权利要求1所述人行天桥融雪化冰系统,其特征在于,所述人行天桥融雪化冰系统还包括现场气象模块,所述现场气象模块包括环境温湿度传感器、风向风速传感器、大气压力传感器、太阳辐射传感器、降水量传感器和气象信号采集发送器;所述环境温湿度传感器、风向风速传感器、大气压力传感器、太阳辐射传感器和降水量传感器分别探测人行天桥现场大气温度和湿度信息、风向和风速信息、大气压强信息、太阳辐射强度信息和降水量信息,所述环境温湿度传感器、风向风速传感器、大气压力传感器、太阳辐射传感器和降水量传感器分别与所述气象信号采集发送器通讯连接,所述气象信号采集发送器与所述信号接收器通讯连接。

3.如权利要求1所述人行天桥融雪化冰系统,其特征在于,所述发热装置包括隔热板、气凝胶毡、玻璃纤维土工格栅和碳纤维发热线;所述隔热板埋置于人行天桥路面表层内,所述隔热板具有凹槽,所述凹槽开口朝向地表;所述玻璃纤维土工格栅紧贴铺设在所述凹槽内,所述气凝胶毡铺设在所述凹槽内表面,所述气凝胶毡填充玻璃纤维土工格栅和所述隔热板之间的缝隙;所述碳纤维发热线固定在所述玻璃纤维土工格栅上。

4.如权利要求3所述人行天桥融雪化冰系统,其特征在于,所述发热装置还包括导热石墨片和导热硅胶,所述导热石墨片紧贴所述碳纤维发热线朝向地表一侧的表面,所述导热硅胶填充于所述导热石墨片和所述碳纤维发热线之间。

5.如权利要求4所述人行天桥融雪化冰系统,其特征在于,所述天桥冰雪监控模块埋置于所述导热石墨片上部的所述人行天桥路面表层内。

6.如权利要求3所述人行天桥融雪化冰系统,其特征在于,所述碳纤维发热线埋置于人行天桥路面表层内的深度为1cm。

7.如权利要求1所述人行天桥融雪化冰系统,其特征在于,所述人行天桥融雪化冰系统还包括发热装置温度监控模块,所述发热装置温度监控模块包括发热装置温度传感器和温度信号采集发送器,所述发热装置温度传感器埋置于所述发热装置周边,所述发热装置温度传感器探测所述发热装置周边温度,所述发热装置温度传感器与所述温度信号采集发送器通讯连接,所述温度信号采集发送器与所述信号接收器通讯连接。

8.人行天桥融雪化冰的控制方法,通过加热人行天桥路面融化人行天桥路面冰雪,其特征在于,依次包括以下步骤:步骤1,探测人行天桥路面冰雪的厚度、人行天桥路面的温度和人行天桥路面上雪水的温度;

步骤2,判断是否加热人行天桥路面,当人行天桥路面冰雪厚度大于0时,或当人行天桥路面的温度低于0℃时,或当人行天桥路面上雪水的温度低于0℃时,加热人行天桥路面,否则重复步骤1;

步骤3,持续加热人行天桥路面,直至当人行天桥路面冰雪厚度为0、且人行天桥路面的温度高于0℃、且人行天桥路面上雪水的温度高于0℃时,停止加热人行天桥路面,重复步骤

1。

9.如权利要求8所述的控制方法,在步骤1中,还包括选取一个温度值T作为预设值的步骤,所述温度值T高于0℃;在步骤2中,当人行天桥路面的温度低于T、且人行天桥路面冰雪厚度大于0时,或当人行天桥路面冰雪厚度大于0时,或当人行天桥路面的温度低于0℃时,或当人行天桥路面上雪水的温度低于0℃时,加热人行天桥路面,否则重复步骤1。

10.如权利要求9所述的控制方法,当人行天桥路面的温度低于T时,在所述步骤1和步骤2之间,还包括以下步骤:根据人行天桥现场大气温度和湿度信息、风向和风速信息、大气压强信息、太阳辐射强度信息和降水量信息分析当前天气趋势,预测人行天桥路面将会出现的积雪厚度L以及积雪厚度达到L所需时间t1,计算融化厚度为L的积雪所需的时间t2,比较t1和t2之间的大小关系;

当t1小于等于t2时,加热人行天桥路面,根据当前天气趋势实时更新t1和t2,持续加热人行天桥路面,直至t1大于t2;

当t1大于t2时,执行所述步骤2。