CN108732951A - 一种智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法，本发明包括多种条件的判断步骤，当判断到需要喷淋时控制器向泵站机组下发立即喷淋指令，标记喷淋标志位为喷淋状态，修正计算喷淋量时间Ｘ及喷淋循环次数Ｎ，向喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器和喷淋循环计数器中分别赋值当前单次喷淋时间和喷淋循环次数，本发明通过设置多个等级的道路及气象判定条件，逐步判定是否需要喷淋除冰液，既能够提高防冰除雪的效率还可以降低除冰液的使用。本发明能够自行判断是否开启喷淋，达到自动运行，无人值守的目的，既能够减少人工的投入，还可以及时响应防冰除雪工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法。
背景技术
目前，在我国大部分地区冬季除冰除雪作业还是通过人工或机械撒布颗粒融雪剂的方式进行，不仅需要投入较多的人员和车辆，而且往往是在下雪或结冰之后才去施行，具有明显的被动性、滞后性。这种被动性和滞后性，会造成严重的交通拥堵问题，尤其是一些某些特殊关键路段（如特大桥梁、长上坡、长下坡、桥面、迎风面和风口路段），除冰不及时很可能已经引发交通事故。同时结冰与降雪常发生在凌晨时间段，由于光线不足，工作人员易于疲惫，使得除冰除雪的困难度进一步提升。因此，采用先进的技术手段实现主动防冰、除雪，保障冰雪恶劣天气下道路通行安全，已成为迫切需要解决的现实问题。
为了实现道路高效的除冰除雪，在一些城市的立交桥或高速公路段建立了一些固定式自动喷淋系统，如在专利“公路桥梁环保型智能防冰除冰系统”（专利号CN 203684090U）、和“公路桥梁环保型智能防冰除冰系统的控制子系统”（专利号CN203689086U）以及“一种隧道口路面自动除冰防冰系统” （专利号CN 204039869 U）中，提出了一种适用于高速公路桥梁和隧道口的固定式智能除冰、防冰系统，包括路面气象信息采集子系统、喷淋子系统和处理控制子系统等几部分。通过“路面气象信息系统”实施监测、采集路面信息，经“处理控制系统”进行分析判别，在桥面结冰将要危及行车安全时，实时、主动地控制“喷淋子系统”喷洒适量的除冰液，使路面无法结冰。上述专利在理念上有了显著改变，由被动式除冰转变为主动除冰；在技术上有了显著的进步，由自动除冰系统代替了人工劳作，大大地提高了除冰融雪的效率，实现了特殊路段除冰除雪的及时快速处理。但是上述系统存在一些问题：（1）没有结冰预测功能。仅仅根据摩擦系数作为阈值判断，当摩擦系数降低时（意味着已经结冰），控制固定式除冰系统自动喷淋除冰液。（2）控制策略粗略。当启动喷淋时，一般是以固定的喷淋时间进行喷淋。显然，至于喷淋效果没有对路面环境做出判断，自动运行，但是此种方法不能对路面结冰或积雪处理方案做出预测，使得系统控制精度降低，浪费较多除冰液。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法。
为了解决上述技术问题，本发明智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法，所述智能防冰除雪控制系统包括控制器、喷淋间隔时间定时器、喷淋循环计数器、喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器、路面状态传感器、气象传感器、泵站机组和多个喷嘴，喷嘴在马路外侧边依次间隔排列，喷嘴依次分成多组，每组有多个喷嘴，每组喷嘴对应有喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器，喷淋间隔时间定时器用于标记喷淋间隔定时器开关状态和记录喷淋间隔时间，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a：判断路面温度TL是否小于报警温度1℃，是则进入步骤b，否则返回步骤a；
步骤b：判断喷淋间隔定时器是否打开，是则进入步骤c，否则进入步骤m；
步骤c：判断喷淋间隔时间tL2是否大于30min，是则进入步骤d，否则返回步骤a；
步骤d：判断路面传感器是否检测到结冰，否则进入步骤e，是则进入步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤e：判断路面传感器是否检测到积雪，否则进入步骤f，是则进入步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤f：判断喷淋间隔时间tL2是否大于60min，是则进入步骤g，否则返回步骤a；
步骤g：判断路面温度TL是否大于当前路面溶液的冰点温度Q，是则进入步骤h，否则返回步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤h：判断喷淋间隔时间tL2是否大于120min，是则进入步骤i，否则返回步骤a；
步骤i：清零并关闭喷淋间隔时间定时器，返回步骤a；
步骤j：控制器向泵站机组下发立即喷淋指令，标记喷淋标志位为喷淋状态，修正计算喷淋量时间Ｘ及喷淋循环次数Ｎ，修正方法：当Ｘ＞10秒，Ｎ=Ｘ/10,Ｎ取舍去余数的整数，单次喷淋时间tdc=X/N；当Ｘ≤10秒，Ｎ=1，tdc=Ｘ；当Ｘ＜5秒，Ｎ=1，tdc=5秒；向喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器和喷淋循环计数器中分别赋值当前单次喷淋时间和喷淋循环次数，进入步骤k；
步骤k：判断是否完成喷淋，是则进入步骤l，否则继续执行喷淋动作，喷嘴依次按照当前喷淋循环次数Ｎ及喷淋量时间Ｘ打开关或闭喷嘴，后一组喷嘴在前一组喷嘴关闭前1s打开，直至最后一组，并返回步骤k；
步骤l：关闭喷淋机组，标记喷淋标志位为不喷淋状态，同时打开喷淋间隔时间定时器开始计时，返回步骤a；
步骤m：判断降水类型，无降水则进入步骤n，降雪则进入步骤t，降雨则进入步骤v；
步骤n：判断水膜厚度DL是否大于200μm，是则进入o，否则返回步骤a；
步骤o：判断大气温度ＴＤ是否小于0℃，是则进入p，否则返回步骤a；
步骤p：判断路面温度ＴL是否小于0.5℃，是则进入q，否则返回步骤a；
步骤q：判断路面温度ＴL是否大于当前路面溶液的冰点温度Ｑ，否则进入步骤r，是则返回步骤a；
步骤r：利用水膜厚度DL、喷淋宽度DＰ与铺设长度ＬL估算出路面的积水含量，然后根据路面温度下降速率ＶＬ以及储液罐内除冰液的冰点温度ＱＣ，预测路面防止形成积冰所需喷淋除冰液的喷淋量时间Ｘ，同时预测出结冰所需时间tjb，进入步骤s，
tjb=(ＴL-Ｑ) ÷ＶＬ;
Ｘ=ＬL×DＰ×DL÷1000000×（（ＴL-ＴS）÷（ＱＣ+Ｑ））÷np÷xp
ＴS是设定温度差，np是喷嘴个数，xp是喷嘴单位时间内喷淋量，
步骤s：判断预测结冰时间tjb是否小于10min，是则进入步骤j，否则返回步骤a；
步骤t：根据路面温度下降速率ＶＬ、空气温度下降速率ＶＱ、风速ＶＦ、路面温度TL、大气温度ＴＤ、降雪速率ＳＸ、新增降水量ＳＳ、累计降雪量ＳＸＬ、除冰液的融雪效率Ｆ、铺设路段面积预测出路面产生积雪所需的时间tjS以及所需除冰液的喷淋量时间Ｘ，然后向等待启动喷淋时间计时器赋值，进入步骤u；
tjS＝（1÷ＶＬ＋1÷ＶＱ＋ＶＦ）÷ＳＸ；
Ｘ=ＬL×DＰ×ＳＸＬ÷1000×Ｆ÷np÷xp;
步骤u：判断预测产生积雪所需的时间tjS是否小于5min，是则进入步骤j，否则返回步骤a；
步骤v：判断大气温度ＴＤ是否小于-2℃，是则进入w，否则返回步骤a；
步骤w：判断路面温度TL是否小于-1℃，是则进入x，否则返回步骤a；
步骤x：判断TL是否大于Q，否，进入步骤y，是，返回步骤a；
步骤y：判断路面传感器是否检测到结冰，否，返回步骤a，是，进入步骤j。
为了减少防冻液喷到车身上，步骤Ｋ中，在继续执行喷淋动作前，先判断路面是否结冰或积雪；
在路面结冰或积雪状态时，每组喷嘴按组依次喷淋设定的单次喷淋时间tdc；
在路面没有结冰且没有积雪状态时，每组喷嘴按组依次喷淋设定的单次喷淋时间tdc，当待执行喷淋喷嘴在设定喷淋时间段所在位置有车时，不启动该喷嘴所在组的喷嘴，而启动该喷嘴所在组的下一组喷嘴喷淋。
为了易于实现减少防冻液喷到车身上，所述智能防冰除雪控制系统还包括两个车辆检测传感器, 两个车辆检测传感器从来车方向由前往后依次为第一车辆检测传感器和第二车辆检测传感器，第一车辆检测传感器在第一个喷嘴前且距离第一个喷嘴为L1，铺设喷嘴路段长为L2，喷嘴间距相同且为L3,第二车辆检测传感器设置在铺设喷嘴路段的未端，喷嘴编号由首端到末端依次从1编设, 建立总喷嘴编组集合Ｕ1={1到L2÷L3的实数}, L2÷L3取正整数舍去余数；
步骤Ｋ中，在继续执行喷淋动作前，系统执行以下步骤：
步骤1：判断路面是否结冰，否则进入步骤2，是则进入步骤3；
步骤2：判断路面是否积雪，否则进入步骤4，是则进入步骤3；
步骤3：屏蔽车辆检测传感器信号，控制器依次下发喷嘴组打开命令，全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ＝Ｕ1，进入步骤6；
步骤4：根据系统末端和首端的车辆检测传感器上传的车辆信息，车辆进入第一车辆检测传感器位置时的速度ＶＣ和车辆已进入第一车辆检测传感器位置的时间tc，计算两个车辆检测传感器之间路段中每个车辆距离首端喷嘴的实时位置LＣ，LＣ= L1-ＶＣ×tc，进入步骤5；
步骤5：根据车辆的实时位置以及进入时的速度ＶＣ，预测出为避让该车而不可打开喷淋的喷嘴编号集合Ｕ2= {0-LＣ÷L3到（tdc×ＶＣ-LＣ）÷L3的实数}，0-LＣ÷L3和（tdc×ＶＣ-LＣ）÷L3中负数取0，正数取正整数舍去余数，对于该车辆是可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ3=Ｕ1-Ｕ2，当车辆大于1辆时，全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ=所有车辆对应Ｕ3的交集，进入步骤6；
步骤6：根据集合Ｕ按组依次打开喷嘴，并在总喷嘴编组集合Ｕ1中删除正在喷淋的喷嘴编号，进入步骤7；
步骤7：判断当前正在喷淋的喷嘴编组是否即将达到单次喷淋时间tdc，否则继续喷淋并返回步骤7，是则进入步骤8；
步骤8：判断集合Ｕ1中全部喷嘴是否喷淋完毕，否则进入步骤9，是则进入步骤12；
步骤9：判断是否有可安全继续喷淋的喷嘴编号，即求集合Ｕ和集合Ｕ1的交集，交集不为空表示有可安全继续喷淋的喷嘴编号，是则进入步骤10，否则进入步骤11；
步骤10：打开集合Ｕ和集合Ｕ1的交集中在前一组喷嘴，并关闭当前喷嘴，返回步骤7；
步骤11：降低泵站机组输出频率，泵站机组水泵缓慢运行，返回步骤1；
步骤12：循环次数加１，判断是否达到设定的循环次数，否则进入步骤13，是则进入步骤l；
步骤13：恢复总喷嘴编组集合Ｕ1中所有的数，返回步骤1。
本发明的有益效果是：本发明通过设置多个等级的道路及气象判定条件，逐步判定是否需要喷淋除冰液，既能够提高防冰除雪的效率还可以降低除冰液的使用。本发明能够自行判断是否开启喷淋，达到自动运行，无人值守的目的，既能够减少人工的投入，还可以及时响应防冰除雪工作。
附图说明
图1是本发明的例一流程图；
图2是图1左半部分局部放大图；
图3是图2的右半部分局部放大图；
图4是本发明的例二喷嘴喷淋控制流程图。
具体实施方式
例一
如图１、图２和图３所示，本具体实施例采用的智能防冰除雪控制系统包括控制器、喷淋间隔时间定时器、喷淋循环计数器、路面状态传感器、气象传感器、泵站机组和多个喷嘴，喷嘴在马路外侧边依次间隔排列，喷嘴依次分成多组，根据喷淋的压力限制，４个喷嘴为一组，就是一次最多供４个喷嘴喷淋，是由泵站机组和喷嘴的性能决定的，每组喷嘴对应有喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器用于设定单次喷淋时间tdc，喷淋间隔时间定时器用于标记喷淋间隔定时器开关状态和记录喷淋间隔时间，喷淋间隔定时器开关状态＝１时，表示喷淋状态，喷淋间隔定时器开关状态＝0时，表示不喷淋状态，在不喷淋状态喷淋间隔时间定时器开始记录喷淋间隔时间，所述喷淋方法包括如下步骤：
步骤a：判断路面温度TL是否小于报警温度1℃，是则进入步骤b，否则返回步骤a；
步骤b：判断喷淋间隔定时器是否打开，是则进入步骤c，否则进入步骤m；
步骤c：判断喷淋间隔时间tL2是否大于30min，是则进入步骤d，否则返回步骤a；
步骤d：判断路面传感器是否检测到结冰，否则进入步骤e，是则进入步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤e：判断路面传感器是否检测到积雪，否则进入步骤f，是则进入步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤f：判断喷淋间隔时间tL2是否大于60min，是则进入步骤g，否则返回步骤a；
步骤g：判断路面温度TL是否大于当前路面溶液的冰点温度Q，是则进入步骤h，否则返回步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤h：判断喷淋间隔时间tL2是否大于120min，是则进入步骤i，否则返回步骤a；
步骤i：清零并关闭喷淋间隔时间定时器，返回步骤a；
步骤j：控制器向泵站机组下发立即喷淋指令，标记喷淋标志位为1，修正计算喷淋量时间Ｘ及喷淋循环次数Ｎ，修正方法：当Ｘ＞10秒，Ｎ=Ｘ/10,Ｎ取舍去余数的整数，单次喷淋时间tdc=X/N；当Ｘ≤10秒，Ｎ=1，tdc=Ｘ；当Ｘ＜5秒，Ｎ=1，tdc=5秒；向喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器和喷淋循环计数器中分别赋值当前单次喷淋时间和喷淋循环次数，进入步骤k；
步骤k：判断是否完成喷淋，是则进入步骤l，否则继续执行喷淋动作，喷嘴依次按照当前喷淋循环次数Ｎ及喷淋量时间Ｘ打开关或闭喷嘴，后一组喷嘴在前一组喷嘴关闭前1s打开，直至最后一组，并返回步骤k；
步骤l：关闭喷淋机组，标记喷淋标志位为0，同时打开喷淋间隔时间定时器开始计时，返回步骤a；
步骤m：判断降水类型，无降水则进入步骤n，降雪则进入步骤t，降雨则进入步骤v；
步骤n：判断水膜厚度DL是否大于200μm，是则进入o，否则返回步骤a；
步骤o：判断大气温度ＴＤ是否小于0℃，是则进入p，否则返回步骤a；
步骤p：判断路面温度ＴL是否小于0.5℃，是则进入q，否则返回步骤a；
步骤q：判断路面温度ＴL是否大于当前路面溶液的冰点温度Ｑ，否则进入步骤r，是则返回步骤a；
步骤r：利用水膜厚度DL、喷淋宽度DＰ与铺设长度ＬL估算出路面的积水含量，然后根据路面温度下降速率ＶＬ以及储液罐内除冰液的冰点温度ＱＣ，预测路面防止形成积冰所需喷淋除冰液的喷淋量时间Ｘ，同时预测出结冰所需时间tjb，进入步骤s，
tjb=(ＴL-Ｑ) ÷ＶＬ; 时间基数以分钟为单位;
Ｘ=ＬL×DＰ×DL÷1000000×（（ＴL-ＴS）÷（ＱＣ+Ｑ））÷np÷xp，以秒为单位；
ＴS是设定温度差，np是喷嘴个数；xp是喷嘴单位时间内喷淋量，是喷嘴自身性能。
步骤s：判断预测结冰时间tjb是否小于10min，是则进入步骤j，否则返回步骤a；
步骤t：根据路面温度下降速率ＶＬ、空气温度下降速率ＶＱ、风速ＶＦ、路面温度TL、大气温度ＴＤ、降雪速率ＳＸ、新增降水量ＳＳ、累计降雪量ＳＸＬ、除冰液的融雪效率Ｆ、铺设路段面积预测出路面产生积雪所需的时间tjS以及所需除冰液的喷淋量时间Ｘ，然后向等待启动喷淋时间计时器赋值，进入步骤u；
tjS＝（1÷ＶＬ＋1÷ＶＱ＋ＶＦ）÷ＳＸ；时间基数以分钟为单位;
Ｘ=ＬL×DＰ×ＳＸＬ÷1000×Ｆ÷np÷xp;以秒为单位；
步骤u：判断预测产生积雪所需的时间tjS是否小于5min，是则进入步骤j，否则返回步骤a；
步骤v：判断大气温度ＴＤ是否小于-2℃，是则进入w，否则返回步骤a；
步骤w：判断路面温度TL是否小于-1℃，是则进入x，否则返回步骤a；
步骤x：判断TL是否大于Q，否，进入步骤y，是，返回步骤a；
步骤y：判断路面传感器是否检测到结冰，否，返回步骤a，是，进入步骤j。
例２
在例１的基础上，本例作如下设置所述智能防冰除雪控制系统还包括两个车辆检测传感器, 两个车辆检测传感器从来车方向由前往后依次为第一车辆检测传感器和第二车辆检测传感器，第一车辆检测传感器在第一个喷嘴前且距离第一个喷嘴为L1，铺设喷嘴路段长为L2，喷嘴间距相同且为L3,第二车辆检测传感器设置在铺设喷嘴路段的未端，喷嘴编号由首端到末端依次从1编设, 建立总喷嘴编组集合Ｕ1={1到L2÷L3的实数}, L2÷L3取正整数舍去余数。
以L1=300米, L2=1000米, L3=10米，tdc＝10秒，每组有多个喷嘴为例。
在例１的基础上，本例在步骤Ｋ中，增加以下步骤（如图３所示）：
在继续执行喷淋动作前，系统执行以下步骤：
步骤1：判断路面是否结冰，否则进入步骤2，是则进入步骤3；
步骤2：判断路面是否积雪，否则进入步骤4，是则进入步骤3；
步骤3：屏蔽车辆检测传感器信号，控制器依次下发喷嘴组打开命令，全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ＝Ｕ1，进入步骤6；屏蔽车辆检测传感器信号使得在喷淋时，不用考虑道路上的车。
步骤4：根据系统末端和首端的车辆检测传感器上传的车辆信息，车辆进入第一车辆检测传感器位置时的速度ＶＣ和车辆已进入第一车辆检测传感器位置的时间tc，计算两个车辆检测传感器之间路段中每个车辆距离首端喷嘴的实时位置LＣ，LＣ= L1-ＶＣ×tc，进入步骤5；
例如车辆1驶入第一车辆检测传感器的瞬时车速为20米/秒，当前已进入车辆1检测传感器位置的时间是20秒，那么当前车辆1位置=300-20×20=-100米，即为进入第一喷嘴之后100米，车辆2驶入第一车辆检测传感器的瞬时车速为25米/秒，当前已进入第一车辆检测传感器位置的时间是0秒，那么当前车辆2位置=300-25×0=300米，即为距离首端喷嘴300米）；
步骤5：根据车辆的实时位置以及进入时的速度ＶＣ，预测出为避让该车而不可打开喷淋的喷嘴编号集合Ｕ2= {0-LＣ÷L3到（tdc×ＶＣ-LＣ）÷L3的实数}，0-LＣ÷L3和（tdc×ＶＣ-LＣ）÷L3中负数取0，正数取正整数舍去余数，对于该车辆是可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ3=Ｕ1-Ｕ2，当车辆大于1辆时，全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ=所有车辆对应Ｕ3的交集，进入步骤6；
示例：那么预测由车辆1不可打开喷淋的喷嘴编号集合Ｕ2={（0-（-100））÷10到（10×20-（-100））÷10的实数}={10到30的实数}={10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30}，预测由车辆2不可打开喷淋的喷嘴编号集合Ｕ2={（0-300）÷10到（10×25-300）÷10的实数}={-30到-5的实数，且负数取0}={0}（因为所有喷嘴编号中不含０，该集合表示没有不可打开的喷嘴），全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ＝{1-9的实数及31-100的实数}，可得首组可安全打开编号集合为{1,2,3,4}，进入步骤6；
步骤6：根据集合Ｕ按组依次打开喷嘴，首组打开集合{1,2,3,4}对应的喷嘴，并在总喷嘴编组集合Ｕ1中删除正在喷淋的喷嘴编号，即删除Ｕ1中的1,2,3,4元素，进入步骤7；
步骤7：判断当前正在喷淋的喷嘴编组是否即将达到单次喷淋时间tdc，否则继续喷淋并返回步骤7，是则进入步骤8；
步骤8：判断集合Ｕ1中全部喷嘴是否喷淋完毕，否则进入步骤9，是则进入步骤12；
步骤9：判断是否有可安全继续喷淋的喷嘴编号，即求集合Ｕ和集合Ｕ1的交集，交集不为空表示有可安全继续喷淋的喷嘴编号，是则进入步骤10，否则进入步骤11；
步骤10：打开集合Ｕ和集合Ｕ1的交集中在前一组喷嘴，并关闭当前喷嘴，返回步骤7；
步骤11：降低泵站机组输出频率，泵站机组水泵缓慢运行，返回步骤1；
步骤12：循环次数加１，判断是否达到设定的循环次数，否则进入步骤13，是则进入步骤l；
步骤13：恢复总喷嘴编组集合Ｕ1中所有的数，返回步骤1。
本发明中，路面温度TL、 大气温度ＴＤ、水膜厚度DL、路面温度下降速率ＶＬ、空气温度下降速率ＶＱ、风速ＶＦ、降雪速率ＳＸ、新增降水量ＳＳ、累计降雪量ＳＸＬ、速度ＶＣ和时间tc是通过传感器检测到的；设定温度差ＴS是预先设定；路面溶液的冰点温度Q，储液罐内除冰液的冰点温度ＱＣ是溶液本身的属性，根据传感器检测到溶液来确定的。喷淋宽度DＰ、铺设长度ＬL、喷头个数np、xp喷嘴单位时间内喷淋量、 L1、L2、L3是给定条件参数。喷淋间隔时间tL2是从喷淋间隔时间定时器得到的。结冰所需时间tjb、积雪所需的时间tjS是计算得到的，喷淋量时间Ｘ是指定或计算得到，循环次数Ｎ是计算得到的。
Claims (3)
1.一种智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法，所述智能防冰除雪控制系统包括控制器、喷淋间隔时间定时器、喷淋循环计数器、喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器、路面状态传感器、气象传感器、泵站机组和多个喷嘴，喷嘴在马路外侧边依次间隔排列，喷嘴依次分成多组，每组有多个喷嘴，每组喷嘴对应有喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器，喷淋间隔时间定时器用于标记喷淋间隔定时器开关状态和记录喷淋间隔时间，其特征在于：包括如下步骤：
步骤a：判断路面温度TL是否小于报警温度1℃，是则进入步骤b，否则返回步骤a；
步骤b：判断喷淋间隔定时器是否打开，是则进入步骤c，否则进入步骤m；
步骤c：判断喷淋间隔时间tL2是否大于30min，是则进入步骤d，否则返回步骤a；
步骤d：判断路面传感器是否检测到结冰，否则进入步骤e，是则进入步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤e：判断路面传感器是否检测到积雪，否则进入步骤f，是则进入步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤f：判断喷淋间隔时间tL2是否大于60min，是则进入步骤g，否则返回步骤a；
步骤g：判断路面温度TL是否大于当前路面溶液的冰点温度Q，是则进入步骤h，否则返回步骤j且设定喷淋量时间Ｘ；
步骤h：判断喷淋间隔时间tL2是否大于120min，是则进入步骤i，否则返回步骤a；
步骤i：清零并关闭喷淋间隔时间定时器，返回步骤a；
步骤j：控制器向泵站机组下发立即喷淋指令，标记喷淋标志位为喷淋状态，修正计算喷淋量时间Ｘ及喷淋循环次数Ｎ，修正方法：当Ｘ＞10秒，Ｎ=Ｘ/10,Ｎ取舍去余数的整数，单次喷淋时间tdc=X/N；当Ｘ≤10秒，Ｎ=1，tdc=Ｘ；当Ｘ＜5秒，Ｎ=1，tdc=5秒；向喷淋单组喷嘴喷淋时间定时器和喷淋循环计数器中分别赋值当前单次喷淋时间和喷淋循环次数，进入步骤k；
步骤k：判断是否完成喷淋，是则进入步骤l，否则继续执行喷淋动作，喷嘴依次按照当前喷淋循环次数Ｎ及喷淋量时间Ｘ打开关或闭喷嘴，后一组喷嘴在前一组喷嘴关闭前1s打开，直至最后一组，并返回步骤k；
步骤l：关闭喷淋机组，标记喷淋标志位为不喷淋状态，同时打开喷淋间隔时间定时器开始计时，返回步骤a；
步骤m：判断降水类型，无降水则进入步骤n，降雪则进入步骤t，降雨则进入步骤v；
步骤n：判断水膜厚度DL是否大于200μm，是则进入o，否则返回步骤a；
步骤o：判断大气温度ＴＤ是否小于0℃，是则进入p，否则返回步骤a；
步骤p：判断路面温度ＴL是否小于0.5℃，是则进入q，否则返回步骤a；
步骤q：判断路面温度ＴL是否大于当前路面溶液的冰点温度Ｑ，否则进入步骤r，是则返回步骤a；
步骤r：利用水膜厚度DL、喷淋宽度DＰ与铺设长度ＬL估算出路面的积水含量，然后根据路面温度下降速率ＶＬ以及储液罐内除冰液的冰点温度ＱＣ，预测路面防止形成积冰所需喷淋除冰液的喷淋量时间Ｘ，同时预测出结冰所需时间tjb，进入步骤s，
tjb=(ＴL-Ｑ) ÷ＶＬ;
Ｘ=ＬL×DＰ×DL÷1000000×（（ＴL-ＴS）÷（ＱＣ+Ｑ））÷np÷xp
ＴS是设定温度差，np是喷嘴个数，xp是喷嘴单位时间内喷淋量，
步骤s：判断预测结冰时间tjb是否小于10min，是则进入步骤j，否则返回步骤a；
步骤t：根据路面温度下降速率ＶＬ、空气温度下降速率ＶＱ、风速ＶＦ、路面温度TL、大气温度ＴＤ、降雪速率ＳＸ、新增降水量ＳＳ、累计降雪量ＳＸＬ、除冰液的融雪效率Ｆ、铺设路段面积预测出路面产生积雪所需的时间tjS以及所需除冰液的喷淋量时间Ｘ，然后向等待启动喷淋时间计时器赋值，进入步骤u；
tjS＝（1÷ＶＬ＋1÷ＶＱ＋ＶＦ）÷ＳＸ；
Ｘ=ＬL×DＰ×ＳＸＬ÷1000×Ｆ÷np÷xp;
步骤u：判断预测产生积雪所需的时间tjS是否小于5min，是则进入步骤j，否则返回步骤a；
步骤v：判断大气温度ＴＤ是否小于-2℃，是则进入w，否则返回步骤a；
步骤w：判断路面温度TL是否小于-1℃，是则进入x，否则返回步骤a；
步骤x：判断TL是否大于Q，否，进入步骤y，是，返回步骤a；
步骤y：判断路面传感器是否检测到结冰，否，返回步骤a，是，进入步骤j。
2.根据权利要求1所述的智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法，其特征在于：步骤Ｋ中，在继续执行喷淋动作前，先判断路面是否结冰或积雪；
在路面结冰或积雪状态时，每组喷嘴按组依次喷淋设定的单次喷淋时间tdc；
在路面没有结冰且没有积雪状态时，每组喷嘴按组依次喷淋设定的单次喷淋时间tdc，当待执行喷淋喷嘴在设定喷淋时间段所在位置有车时，不启动该喷嘴所在组的喷嘴，而启动该喷嘴所在组的下一组喷嘴喷淋。
3.根据权利要求1所述的智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法，其特征在于：所述智能防冰除雪控制系统还包括两个车辆检测传感器, 两个车辆检测传感器从来车方向由前往后依次为第一车辆检测传感器和第二车辆检测传感器，第一车辆检测传感器在第一个喷嘴前且距离第一个喷嘴为L1，铺设喷嘴路段长为L2，喷嘴间距相同且为L3,第二车辆检测传感器设置在铺设喷嘴路段的未端，喷嘴编号由首端到末端依次从1编设, 建立总喷嘴编组集合Ｕ1={1到L2÷L3的实数}, L2÷L3取正整数舍去余数；
步骤Ｋ中，在继续执行喷淋动作前，系统执行以下步骤：
步骤1：判断路面是否结冰，否则进入步骤2，是则进入步骤3；
步骤2：判断路面是否积雪，否则进入步骤4，是则进入步骤3；
步骤3：屏蔽车辆检测传感器信号，控制器依次下发喷嘴组打开命令，全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ＝Ｕ1，进入步骤6；
步骤4：根据系统末端和首端的车辆检测传感器上传的车辆信息，车辆进入第一车辆检测传感器位置时的速度ＶＣ和车辆已进入第一车辆检测传感器位置的时间tc，计算两个车辆检测传感器之间路段中每个车辆距离首端喷嘴的实时位置LＣ，LＣ= L1-ＶＣ×tc，进入步骤5；
步骤5：根据车辆的实时位置以及进入时的速度ＶＣ，预测出为避让该车而不可打开喷淋的喷嘴编号集合Ｕ2= {0-LＣ÷L3到（tdc×ＶＣ-LＣ）÷L3的实数}，0-LＣ÷L3和（tdc×ＶＣ-LＣ）÷L3中负数取0，正数取正整数舍去余数，对于该车辆是可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ3=Ｕ1-Ｕ2，当车辆大于1辆时，全部可安全打开喷嘴编号的集合Ｕ=所有车辆对应Ｕ3的交集，进入步骤6；
步骤6：根据集合Ｕ按组依次打开喷嘴，并在总喷嘴编组集合Ｕ1中删除正在喷淋的喷嘴编号，进入步骤7；
步骤7：判断当前正在喷淋的喷嘴编组是否即将达到单次喷淋时间tdc，否则继续喷淋并返回步骤7，是则进入步骤8；
步骤8：判断集合Ｕ1中全部喷嘴是否喷淋完毕，否则进入步骤9，是则进入步骤12；
步骤9：判断是否有可安全继续喷淋的喷嘴编号，即求集合Ｕ和集合Ｕ1的交集，交集不为空表示有可安全继续喷淋的喷嘴编号，是则进入步骤10，否则进入步骤11；
步骤10：打开集合Ｕ和集合Ｕ1的交集中在前一组喷嘴，并关闭当前喷嘴，返回步骤7；
步骤11：降低泵站机组输出频率，泵站机组水泵缓慢运行，返回步骤1；
步骤12：循环次数加1，判断是否达到设定的循环次数，否则进入步骤13，是则进入步骤l；
步骤13：恢复总喷嘴编组集合Ｕ1中所有的数，返回步骤1。
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