CN110080086A - 一种智能风墙风屏障及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能风墙风屏障及其使用方法，该智能风墙风屏障，包括空压机、水平导风管、风压调节控制系统、风速风向监测传感器、导风立柱、风嘴和风墙，所述的空压机与水平导风管连接，所述的导风立柱垂直设在水平导风管上，且与水平导风管连通；所述的风速风向监测传感器设在导风立柱上，所述的风速风向监测传感器与风压调节控制系统信号连接，所述的风压调节控制系统与空压机电信号连接；所述的风嘴设在导风立柱上；所述的导风立柱与水平导风管形成的面为风墙。本发明提高了车辆通行的安全性；通过绿色环保、信息化、智能化监测控制技术，节约能源，大大提高了整个风屏障系统的工作效能。

Description

一种智能风墙风屏障及其使用方法

技术领域

本发明属于道路、桥梁风屏障技术领域，具体涉及一种智能风墙风屏障及其使用方法。

背景技术

随着我国经济的高速发展，国内建筑施工的区域不断深入，高速铁路、高速公路不断发展，在风场较强的区域，横向风荷载是影响车辆行驶安全性的一个重要因素，严重时甚至会引发车辆侧翻、脱轨的情况。而现公开的风屏障大多是由风屏障立柱和风屏障障条组成，场内加工，分块运至现场组装、风屏障障条和立柱采用螺栓连接固定。在复杂风荷载即桥梁结构振动的长期作用下，螺栓易松动，障条可能会掉进行车区域中，这将对车辆、人员的安全造成不可估量的后果。

因此，为克服现有技术的不足，有必要根据流体动力学、风速监测技术并集成智能控制技术，研发出一种智能风墙风屏障系统。

该种风屏障是将空气加压形成的空气幕作为抵挡横向风的风墙，风屏障的组成结构简单，节省材料投入，通过智能监测风速，将风速传感器信号传递至空压机的风压调节控制系统，控制系统根据接收的信息实时调整通风量，这样一来可以大大节约运行成本。

发明内容

为了克服现有风屏障各部件采用螺栓固定，容易松动，障条可能会掉进行车区域中造成不可估量的后果的问题，本发明提供了一种智能风墙风屏障及其使用方法，本发明中空压机将自然空气进行加压，加压至所需的压力值后通过水平导风管流入导风立柱，水平导风管是用于空气输送的管道，将高压空气传递至导风立柱。本发明中风压调节控制系统，根据风速传感器的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，控制系统通过信号控制空压机为待机状态。风嘴能将把高压风输送至预定的方向，从而形成连续密闭的风墙。风墙为风嘴输出的高压风速产生的空气幕，用空气幕形成的风墙来减小横向风荷载直接作用在高速运行的车辆上。本发明结构简单，操作方便，智能化程度高。使用该种智能风墙风屏障既可提高行驶车辆、人员的安全，又可节省材料及运营成本。

本发明采用的技术方案为：

一种智能风墙风屏障，包括空压机、水平导风管、风压调节控制系统、风速风向监测传感器、导风立柱、风嘴和风墙，所述的空压机与水平导风管连接，所述的导风立柱垂直设在水平导风管上，且与水平导风管连通；所述的风速风向监测传感器设在导风立柱上，所述的风速风向监测传感器与风压调节控制系统信号连接，所述的风压调节控制系统与空压机电信号连接；所述的风嘴设在导风立柱上；所述的导风立柱与水平导风管形成的面为风墙。

所述的导风立柱为多个，多个导风立柱均匀分布在水平导风管上端，且与水平导风管连通；相邻的导风立柱之间均通过连接横梁连接。

所述的风嘴设在导风立柱的侧面。

所述的风墙为风嘴输出的高压风速产生的空气幕。

一种智能风墙风屏障使用方法，具体步骤为：在需要设置风屏障防护的道路、桥梁段，护栏上预埋该种风屏障预埋件，将水平导风管和导风立柱固定在护栏上，与护栏形成一个整体结构；护栏施工完成后安装导风立柱和风嘴，在导风立柱上安装风速风向监测传感器并引线至风压调节控制系统接线处，将空压机与水平导风管连接，并将风压调节控制系统与空压机信号连接起来，并对整个装置进行调试；

风速风向监测传感器将采集到的风速和风量值通过信号传递给空压机的风压调节控制系统，风压调节控制系统接受信号，将接收的信号处理后将需要的压力值信号传递至空压机，空压机开始工作，高压空气通过水平导风管进入导风立柱，最后高压气流沿导风立柱的风嘴向屏障两侧射出高压风束，形成空气幕式挡风的风墙，通过风墙来抵抗横向风荷载。

所述的风压调节控制系统为调节、控制空压机产生不同空气压力的控制系统。

所述的风速风向监测传感器可连续监测所在地点的风速大小及风向，能够对所处位置的风速信号进行实时传递至风压调节控制系统。

所述的风压调节控制系统根据风速风向监测传感器的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，通过信号控制空压机为待机状态。

本发明的有益效果为：

本发明提供的这种智能风墙风屏障及其使用方法，简单明了，使用方便。与现有工程对比：1、采用风墙挡风，避免因风障条和立柱连接螺栓的脱落，障条进入行车区域，从而引发车辆行车安全事故。2、本新型智能风屏障因采用风墙防风，因此可以降低风屏障结构的材料用量，降低成本。3、本新型智能风屏障的特点是可以借助信息化、智能化控制系统，实时根据横风的大小来动态调节空压机的风压力值，可以节约能源，大大提高整个风屏障系统的工作效能。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种智能风墙风屏障工作原理图。

图2是侧向风嘴示意图。

图中，附图标记为：1、空压机；2、水平导风管；3、风压调节控制系统； 4、风速风向监测传感器；5、导风立柱；6、风嘴；7、风墙；8、连接横梁。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有风屏障各部件采用螺栓固定，容易松动，障条可能会掉进行车区域中造成不可估量的后果的问题，本发明提供了如图1-2所示的一种智能风墙风屏障及其使用方法，本发明中空压机将自然空气进行加压，加压至所需的压力值后通过水平导风管流入导风立柱，水平导风管是用于空气输送的管道，将高压空气传递至导风立柱。本发明中风压调节控制系统，根据风速传感器的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，控制系统通过信号控制空压机为待机状态。风嘴能将把高压风输送至预定的方向，从而形成连续密闭的风墙。风墙为风嘴输出的高压风速产生的空气幕，用空气幕形成的风墙来减小横向风荷载直接作用在高速运行的车辆上。本发明结构简单，操作方便，智能化程度高。使用该种智能风墙风屏障既可提高行驶车辆、人员的安全，又可节省材料及运营成本。

一种智能风墙风屏障，包括空压机1、水平导风管2、风压调节控制系统3、风速风向监测传感器4、导风立柱5、风嘴6和风墙7，所述的空压机1与水平导风管2连接，所述的导风立柱5垂直设在水平导风管2上，且与水平导风管2连通；所述的风速风向监测传感器4设在导风立柱5上，所述的风速风向监测传感器4与风压调节控制系统3信号连接，所述的风压调节控制系统3与空压机1电信号连接；所述的风嘴6设在导风立柱5上；所述的导风立柱5与水平导风管2形成的面为风墙7。

所述空压机1将自然空气进行加压，加压至所需的压力值后通过水平导风管2流入导风立柱5。所述水平导风管2是用于空气输送的管道，将高压空气传递至导风立柱5。

本发明提供的智能风墙风屏障工作机理：风速风向监测传感器4将采集到的风速值通过信号传递给空压机1的风压调节控制系统3，再经过相应的计算转换，风压调节控制系统3将需要的压力值信号传递至空压机1，空压机1开始工作，高压空气通过水平导风管2进入导风立柱5，最后高压气流沿导风立柱上的风嘴6向屏障两侧射出高压风束，形成空气幕式挡风墙7，通过风墙7来抵抗横向风荷载。

本发明中空压机1将自然空气进行加压，加压至所需的压力值后通过水平导风管2流入导风立柱5，水平导风管2是用于空气输送的管道，将高压空气传递至导风立柱5。本发明中风压调节控制系统3，根据风速风向传感器4的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，控制系统通过信号控制空压机1为待机状态。风嘴6能将把高压风输送至预定的方向，从而形成连续密闭的风墙。风墙7为风嘴6输出的高压风速产生的空气幕，用空气幕形成的风墙来减小横向风荷载直接作用在高速运行的车辆上。本发明结构简单，操作方便，智能化程度高。使用该种智能风墙风屏障既可提高行驶车辆、人员的安全，又可节省材料及运营成本。

实施例2：

基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的导风立柱5为多个，多个导风立柱5均匀分布在水平导风管2上端，且与水平导风管2连通；相邻的导风立柱5之间均通过连接横梁8连接。

所述的风嘴6设在导风立柱5的侧面。

所述的风墙7为风嘴6输出的高压风速产生的空气幕。

一种智能风墙风屏障使用方法，具体步骤为：在需要设置风屏障防护的道路、桥梁段，护栏上预埋该种风屏障预埋件，将水平导风管2和导风立柱5固定在护栏上，与护栏形成一个整体结构；护栏施工完成后安装导风立柱5和风嘴6，在导风立柱5上安装风速风向监测传感器4并引线至风压调节控制系统3接线处，将空压机1与水平导风管2连接，并将风压调节控制系统3与空压机1信号连接起来，并对整个装置进行调试；

风速风向监测传感器4将采集到的风速和风量值通过信号传递给空压机1的风压调节控制系统3，风压调节控制系统3接受信号，将接收的信号处理后将需要的压力值信号传递至空压机1，空压机1开始工作，高压空气通过水平导风管2进入导风立柱5，最后高压气流沿导风立柱5的风嘴6向屏障两侧射出高压风束，形成空气幕式挡风的风墙7，通过风墙7来抵抗横向风荷载。

所述的风压调节控制系统3为调节、控制空压机产生不同空气压力的控制系统。风压调节控制系统3为现有系统，本发明中将不再进行进一步的说明。

所述的风速风向监测传感器4可连续监测所在地点的风速大小及风向，能够对所处位置的风速信号进行实时传递至风压调节控制系统3。

所述的风压调节控制系统3根据风速风向监测传感器4的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，通过信号控制空压机1为待机状态。

本实例提供了一种智能风墙风屏障及技术方案，如附图所示，该种道路、桥梁新型智能风屏障主要特征主要包括空压机1、水平导风管2、风压调节控制系统3、风速风向监测传感器4、导风立柱5、风嘴6、风墙7、连接横梁8。

护栏上预埋风屏障立柱预埋件，将水平导风管2和导风立柱5固定在护栏上，与护栏形成一个整体结构。护栏施工完成后安装导风立柱5，安装风嘴6，在导风立柱5上安装风速风向监测传感器4并引线至风压调节控制系统3接线处，根据当地风特性选择和布置空压机1的型号和纵桥向安装位置，最后将所有信号连接起来，并对整个系统进行调试。

所述风压调节控制系统3，根据风速风向监测传感器4的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，控制系统通过信号控制空压机1为待机状态。所述风压调节控制系统3为调节、控制空压机产生不同空气压力的控制系统。所述风速风向监测传感器4可连续监测所在地点的风速大小及风向，能够对所处位置的风速信号进行实时传递至风压调节控制系统。所述导风立柱5在立柱的侧面装有风嘴6，用于传导高压空气。所述风嘴6能将把高压风输送至预定的方向，从而形成连续密闭的风墙。所述风墙7为风嘴6输出的高压风速产生的空气幕，用空气幕形成的风墙来减小横向风荷载直接作用在高速运行的车辆上。风嘴6为多个且均匀分布在导风立柱5的左右两侧，保证形成风墙7

本发明提供的智能风墙风屏障工作机理：风速风向监测传感器4将采集到的风速值通过信号传递给空压机1的风压调节控制系统3，再经过相应的计算转换，风压调节控制系统3将需要的压力值信号传递至空压机1，空压机1开始工作，高压空气通过水平导风管2进入导风立柱5，最后高压气流沿导风立柱上的风嘴6向屏障两侧射出高压风束，形成空气幕式挡风墙7，通过风墙7来抵抗横向风荷载，相邻导风立柱5之间采用连接横梁8固定。

本发明提供的这种智能风墙风屏障及其使用方法，简单明了，使用方便。与现有工程对比：1、采用风墙挡风，避免因风障条和立柱连接螺栓的脱落，障条进入行车区域，从而引发车辆行车安全事故。2、本发明提供的智能风屏障因采用风墙防风，因此可以降低风屏障结构的材料用量，降低成本。3、本发明提供的智能风屏障的特点是可以借助信息化、智能化控制系统，实时根据横风的大小来动态调节空压机的风压力值，可以节约能源，大大提高整个风屏障系统的工作效能。

本发明提供的风屏障是将空气加压后形成的空气幕作为抵挡横向风的风墙7，风屏障的组成结构简单，通过智能监控系统实时监测风速，将风速以信号形式传递至空压机1的风压调节控制系统3，风压调节控制系统3根据接收的信息实时调整通风量。本发明降低了因障条和风障立柱连接螺栓损坏导致障条进入行车区域从而引发车辆安全事故的可能性，提高了车辆通行的安全性；降低了现有技术的风屏障障条材料的投入；通过绿色环保、信息化、智能化监测控制技术，节约能源，大大提高了整个风屏障系统的工作效能。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本发明中为详细描述的结构部件及其系统方法均为现有技术，本发明中将不再进行进一步的说明。

Claims (8)

1.一种智能风墙风屏障，其特征在于：包括空压机（1）、水平导风管（2）、风压调节控制系统（3）、风速风向监测传感器（4）、导风立柱（5）、风嘴（6）和风墙（7），所述的空压机（1）与水平导风管（2）连接，所述的导风立柱（5）垂直设在水平导风管（2）上，且与水平导风管（2）连通；所述的风速风向监测传感器（4）设在导风立柱（5）上，所述的风速风向监测传感器（4）与风压调节控制系统（3）信号连接，所述的风压调节控制系统（3）与空压机（1）电信号连接；所述的风嘴（6）设在导风立柱（5）上；所述的导风立柱（5）与水平导风管（2）形成的面为风墙（7）。

2.根据权利要求1所述的一种智能风墙风屏障，其特征在于：所述的导风立柱（5）为多个，多个导风立柱（5）均匀分布在水平导风管（2）上端，且与水平导风管（2）连通；相邻的导风立柱（5）之间均通过连接横梁（8）连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能风墙风屏障，其特征在于：所述的风嘴（6）设在导风立柱（5）的侧面。

4.根据权利要求1所述的一种智能风墙风屏障，其特征在于：所述的风墙（7）为风嘴（6）输出的高压风速产生的空气幕。

5.根据权利要求1-4所述的任意一种智能风墙风屏障使用方法，其特征在于：具体步骤为：在需要设置风屏障防护的道路、桥梁段，护栏上预埋该种风屏障预埋件，将水平导风管（2）和导风立柱（5）固定在护栏上，与护栏形成一个整体结构；护栏施工完成后安装导风立柱（5）和风嘴（6），在导风立柱（5）上安装风速风向监测传感器（4）并引线至风压调节控制系统（3）接线处，将空压机（1）与水平导风管（2）连接，并将风压调节控制系统（3）与空压机（1）信号连接起来，并对整个装置进行调试；

风速风向监测传感器（4）将采集到的风速和风量值通过信号传递给空压机（1）的风压调节控制系统（3），风压调节控制系统（3）接受信号，将接收的信号处理后将需要的压力值信号传递至空压机（1），空压机（1）开始工作，高压空气通过水平导风管（2）进入导风立柱（5），最后高压气流沿导风立柱（5）的风嘴（6）向屏障两侧射出高压风束，形成空气幕式挡风的风墙（7），通过风墙（7）来抵抗横向风荷载。

6.根据权利要求5所述的一种智能风墙风屏障使用方法，其特征在于：所述的风压调节控制系统（3）为调节、控制空压机产生不同空气压力的控制系统。

7.根据权利要求5所述的一种智能风墙风屏障使用方法，其特征在于：所述的风速风向监测传感器（4）可连续监测所在地点的风速大小及风向，能够对所处位置的风速信号进行实时传递至风压调节控制系统（3）。

8.根据权利要求5所述的一种智能风墙风屏障使用方法，其特征在于：所述的风压调节控制系统（3）根据风速风向监测传感器（4）的信号实时调节改变风压的大小，如横向风速很小或接近于零的时候，通过信号控制空压机（1）为待机状态。