本實(shí)用新型屬于道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于瀝青路面的碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

冬天或者冰寒地區(qū)的道路結(jié)冰、積雪，嚴(yán)重影響道路交通以及人們正常的戶外活動(dòng)和工作。目前，道路融冰化雪方法主要分為清除法、融雪劑法、路面加熱法等幾大類。清除法主要分為人工清除法與機(jī)械清除法，人工清除法不僅需消耗大量的人力與物力且工作效率極低。機(jī)械清除法對(duì)路面會(huì)造成不同程度的損壞且對(duì)道路上的積雪與浮冰難以清除完全。融雪劑法主要是在道路表面噴灑融雪劑，通過降低冰雪的融化溫度使冰雪融化，但是融雪劑的噴灑不僅會(huì)對(duì)道路橋梁本身造成不良影響，還會(huì)對(duì)道路附近的土壤、水體帶來嚴(yán)重危害。路面加熱法主要包括導(dǎo)電混凝土加熱法、金屬絲加熱法、碳纖維增強(qiáng)混凝土加熱法等。導(dǎo)電混凝土法存在電阻率不穩(wěn)定，使用壽命不長，融冰化雪效率低等缺陷。金屬絲加熱法電熱轉(zhuǎn)換效率極低且對(duì)路面強(qiáng)度有所降低。碳纖維導(dǎo)電混凝土加熱法還停留在試驗(yàn)階段，目前尚未付諸工程實(shí)踐。

碳纖維是一種新型的高性能纖維增強(qiáng)材料，具有高強(qiáng)度，高模量，耐高溫，耐磨，抗疲勞，耐腐蝕，抗蠕變，電熱轉(zhuǎn)化效率高等諸多優(yōu)異性能。以典型的瀝青混凝土路面為例，將碳纖維發(fā)熱電纜嵌入安裝中面層與上面層之間，可實(shí)現(xiàn)路面主動(dòng)性融冰化雪，另外在一定程度上還改善了路面性能。在國內(nèi)但碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的研究還在起步階段，如何實(shí)現(xiàn)碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的模塊化布設(shè)與控制，目前尚無成熟的理論。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型目的是提供一種安全、節(jié)能、環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害的主動(dòng)型融冰化雪系統(tǒng)。

一種用于瀝青路面的碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)，包括：碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元，碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)控制主電路，地面溫度傳感器，路面狀況傳感器，PLC系統(tǒng)，上位監(jiān)控系統(tǒng)，其中，碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元之間用三角形接法接入到碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)控制主電路中，碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元和地面溫度傳感器布置于瀝青路面中面層所刻的槽內(nèi)，槽上用乳化瀝青回填，地面溫度傳感器和路面狀況傳感器采集路面信息并且通過通信鏈路把信息傳送到PLC系統(tǒng)；PLC系統(tǒng)將所述信息通過通信鏈路傳送給上位監(jiān)控系統(tǒng)，上位監(jiān)控系統(tǒng)接收所述信息并且處理，然后處理結(jié)果通過通信鏈路逐層反饋控制碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元的升溫實(shí)現(xiàn)融冰化雪。

優(yōu)選的，碳纖維發(fā)熱電纜K字接頭并聯(lián)連接后與一根碳纖維發(fā)熱電纜冷線接頭接在一起構(gòu)成碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元。

優(yōu)選的，所述路面狀況傳感器安裝在碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)布設(shè)區(qū)域的中心延長線上或路邊。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與路面同壽命，且能加強(qiáng)路面強(qiáng)度，無需維護(hù)；自動(dòng)化控制，靈活方便；安全、節(jié)能、環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害；主動(dòng)型融冰化雪系統(tǒng)，能主動(dòng)的預(yù)防冰雪災(zāi)害的發(fā)生。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的工作原理示意圖。

圖2是本實(shí)用新型中碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)例，詳細(xì)闡述本實(shí)用新型。

一種用于瀝青路面的碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)，它包括碳纖維發(fā)熱電纜1，K字接頭2，碳纖維發(fā)熱電纜冷線接頭3，碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)控制主電路4，地面溫度傳感器5，路面狀況傳感器6，PLC系統(tǒng)7，上位監(jiān)控系統(tǒng)8。

碳纖維發(fā)熱電纜1的長度隨路面寬度以及設(shè)計(jì)要求的不同而發(fā)生變化，N根碳纖維發(fā)熱電纜1通過N-1個(gè)K字接頭2并聯(lián)連接然后與一根碳纖維發(fā)熱電纜冷線接頭3接在一起成為1個(gè)碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元，N值通過設(shè)計(jì)計(jì)算來確定。

碳纖維發(fā)熱電纜系統(tǒng)單元之間用三角形接法接入到碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)控制主電路4。

碳纖維發(fā)熱電纜1、K字接頭2、碳纖維發(fā)熱電纜冷線接頭3以及地面溫度傳感器5均布置于瀝青路面中面層所刻的槽內(nèi)，然后再用乳化瀝青回填。

碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)單元，地面溫度傳感器布設(shè)完成后，清掃路面，在中面層撒上粘層油后便可進(jìn)行上面層的攤鋪工作。

碳纖維發(fā)熱電纜融冰化雪系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的實(shí)施方案為：地面溫度傳感器6和路面狀況傳感器7采集路面信息并且通過通信鏈路把信息傳送到PLC系統(tǒng)8；PLC系統(tǒng)8接受地面溫度傳感器6和路面狀況傳感器7的信息并通過通信鏈路將這些信息傳送給上位監(jiān)控系統(tǒng)9，上位監(jiān)控系統(tǒng)8接受這些數(shù)據(jù)然后再將處理結(jié)果逐層反饋，實(shí)現(xiàn)路面的融冰化雪及其作業(yè)過程的自動(dòng)化控制。

本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與路面同壽命，且能加強(qiáng)路面強(qiáng)度，無需維護(hù)；自動(dòng)化控制，靈活方便；安全、節(jié)能、環(huán)保，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害；主動(dòng)型融冰化雪系統(tǒng)，能主動(dòng)的預(yù)防冰雪災(zāi)害的發(fā)生。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本實(shí)用新型的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本實(shí)用新型并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。