CN103074864A - 一种激光清除路面冰雪装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种激光清除路面冰雪装置，其包括保护单元(1)、激光扫描单元(2)、蓄电池(3)、运输车(4)、液化水处理单元(5)；其中蓄电池(3)和保护单元(1)、激光扫描单元(2)相连接，并向其供电；激光扫描单元(2)输出一个线形聚焦光线，通过运输车(4)运动实现路面冰雪的清除。该装置除冰雪效率高、成本低、效果好及无污染等诸多优势。采用手动推车运载能够满足人行道除冰雪要求，通过将多个激光扫描单元进行拼接可以延长扫描线长度，从而满足单车道或双车道的并行除冰雪任务要求。

Description

一种激光清除路面冰雪装置

技术领域

本发明涉及地面养护机械技术领域，尤其是一种激光清除路面冰雪装置。

背景技术

在冬季，由于清除冰雪不及时，路面积雪被车辆碾压后形成的积冰就难以清除，给道路畅通和行车安全带来严重的不良影响，必须采取措施清除路面冰雪，对路面积雪结冰的处理问题一直都受到高度重视。在路面除冰雪方面的手段较多，可以归结成路面外部和内部除冰雪两大类。路面外部除冰雪主要包括撒融雪剂、人工清除法和机械清除法等。撒以醋酸钾和“氯盐”为主要成分融雪剂是较常用的路面除冰雪手段，前者融雪效果好，无腐蚀损害，但价格高，后者价格便宜，易于造成污染；人工清除法对冰雪清除较彻底，但效率低，费用高，作业时影响车辆通行和行车安全，不能长时间作业，适用于雪量较小时或重点难点路段的冰雪清除；机械清除方法无法兼顾除雪能力、清除冰雪效率、除净率、适应性及路面保护等；微波除冰雪难以实现快速除冰。 路面内部除冰雪主要包括热力融冰雪类技术、添加盐化物类技术、抑制冻结铺装类技术等。热力融冰雪方法能耗大，费用高，工艺复杂，路面后期的维护困难，只能用于特殊路段；添加盐化物类无法保证沥青路面本身的性能，且作用效果差；在路面铺装材料内添加一定量的特殊材料抑制路面积雪和结冰，易造成路面平整度下降，甚至出现松散、坑槽。

发明内容

为克服上述除冰雪方法所带来的问题，本发明提供了一种激光清除路面冰雪装置，该装置利用高速扫描的高能量激光束对冰雪进行加热汽化和液化，不会破坏路面，具有除冰雪效率高、成本低、效果好、适应性高及无污染等诸多优势。

如附图1所示，本发明提供的一种激光清除路面冰雪装置包括保护单元1、激光扫描单元2、蓄电池3、运输车4、液化水处理单元5；其中蓄电池3和保护单元1、激光扫描单元2相连接，并向其供电；

所述的保护单元1为高压气体产生装置，其产生的高压空气经过多级过滤和干燥，最后吹到激光扫描单元2的出光口场镜6外表面，从而防止水蒸汽或灰尘粘附到场镜6的表面；

如附图2所示，所述的激光扫描单元2由场镜6、扫描振镜7、反射镜8、激光器9、激光电源10和控制器11组成；激光器9在激光电源10的供电下输出的激光经过反射镜8反射到扫描振镜7表面，扫描振镜7在控制器11的控制下作一维摆动使反射的光束呈现一条线形激光斑，最后经过场镜6聚焦，并在场镜6的焦平面上形成一个线形聚焦光线；所述的激光器9为二氧化碳激光器，其产生的激光束来对路面冰雪进行加热并将冰雪蒸发或汽化；所述的控制器11为单片机控制电路，通过控制扫描振镜7的摆动角度来改变扫描聚焦光线长度，通过控制激光电源10来改变激光器9输出的光功率；

所述的蓄电池3为大容量铅蓄电池；

所述的运输车4优选电动运输车或手推车；

所述的液化水处理单元5优选负压吸水机或滚刷清扫机。

有益效果：本发明提供的一种激光清除路面冰雪装置是利用高速扫描的高能量激光束对冰雪进行加热汽化和液化，具有除冰雪效率高、成本低、效果好及无污染等诸多优势。采用手动推车运载能够满足人行道除冰雪要求，通过将多个激光扫描单元进行拼接可以延长扫描线长度，从而满足单车道或双车道的并行除冰雪任务要求。

附图说明

图1是一种激光清除路面冰雪装置的示意框图。

图2是激光扫描单元的示意框图。

图中：1-保护单元，2-激光扫描单元，3-蓄电池，4-运输车，5-液化水处理单元，6-场镜，7-扫描振镜，8-反射镜，9-激光器，10-激光电源，11-控制器。

具体实施方式

实施例1 一种激光清除路面冰雪装置。

如附图1所示，本发明提供的一种激光清除路面冰雪装置包括保护单元1、激光扫描单元2、蓄电池3、运输车4、液化水处理单元5；其中蓄电池3和保护单元1、激光扫描单元2相连接，并向其供电；

所述的保护单元1为高压气体产生装置，其产生的高压空气经过多级过滤和干燥，最后吹到激光扫描单元2的出光口场镜6外表面，从而防止水蒸汽或灰尘粘附到场镜6的表面；

如附图2所示，所述的激光扫描单元2由场镜6、扫描振镜7、反射镜8、激光器9、激光电源10和控制器11组成；激光器9在激光电源10的供电下输出的激光经过反射镜8反射到扫描振镜7表面，扫描振镜7在控制器11的控制下作一维摆动使反射的光束呈现一条线形激光斑，最后经过场镜6聚焦，并在场镜6的焦平面上形成一个线形聚焦光线； 

所述的蓄电池3为大容量铅蓄电池；

所述的运输车4为电动运输车；

所述的液化水处理单元5为负压吸水机或滚刷清扫机；

所述的场镜6为硒化锌材质的f-theta镜，焦距为700mm，镜片表面镀制10.6um的增透膜，透射率为99.5%；

所述的扫描振镜7为高速数字式振镜，其由高速电机和反射镜片组成，高速电机最大扫描角度为±0.35rad，响应时间为0.4 ms，反射镜片允许入射最大光斑为10mm，表面镀制10.6um高反射膜，在±0.35rad范围内入射时反射率高于99%；

所述的反射镜8为硒化锌材质的平面镜，表面镀制10.6um高反射膜，反射率为99.6%；

所述的激光器9为10.6um波长的二氧化碳激光器，在激光电源10的供电下，输出100W功率的激光束，用于对路面冰雪进行加热并将冰雪蒸发或汽化；

所述的控制器11为单片机控制电路，通过控制扫描振镜7的摆动角度来改变扫描聚焦光线长度，通过控制激光电源10来改变激光器9输出的光功率。

实施例2 运输车4为手推车，其它同实施例1。 

实施例3多个激光扫描单元2集成在一种激光清除路面冰雪装置中，每个激光扫描单元2输出的聚焦光线拼接来获得一个车道宽度的扫描光线，其它同实施例1。

Claims (5)

1.一种激光清除路面冰雪装置，其特征在于包括保护单元(1)、激光扫描单元(2)、蓄电池(3)、运输车(4)、液化水处理单元(5)；其中蓄电池(3)和保护单元(1)、激光扫描单元(2)相连接，并向其供电；

所述的保护单元(1)为高压气体产生装置；

所述的激光扫描单元(2)由场镜(6)、扫描振镜(7)、反射镜(8)、激光器(9)、激光电源(10)和控制器(11)组成；激光器(9)在激光电源(10)的供电下输出的激光经过反射镜(8)反射到扫描振镜(7)表面，扫描振镜(7)在控制器(11)的控制下作一维摆动使反射的光束呈现一条线形激光斑，最后经过场镜(6)聚焦，并在场镜(6)的焦平面上形成一个线形聚焦光线；

所述的控制器(11)为单片机控制电路；

所述的蓄电池(3)为大容量铅蓄电池；

所述的液化水处理单元(5)为负压吸水机或滚刷清扫机。

2.如权利要求1所述的一种激光清除路面冰雪装置，其特征在于，所述的激光器(9)为二氧化碳激光器。

3.如权利要求1所述的一种激光清除路面冰雪装置，其特征在于，所述的运输车(4)为电动运输车或手推车。

4.如权利要求1所述的一种激光清除路面冰雪装置，其特征在于，所述的液化水处理单元(5)为负压吸水机或滚刷清扫机。

5.如权利要求1所述的一种激光清除路面冰雪装置，其特征在于，将多个激光扫描单元(2)集成在一种激光清除路面冰雪装置中，每个激光扫描单元(2)输出的聚焦光线拼接来获得一个车道宽度的扫描光线。

Images