CN203128975U - 桥梁路面微波自动除冰系统 - Google Patents

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Abstract

桥梁路面微波自动除冰系统，包括控制模组和至少一个微波发射装置，所述控制模组由中央处理器和至少一个桥面温度传感器组成，桥面温度传感器与中央处理器电连接，微波发射装置亦与中央处理器电连接，桥面温度传感器、中央处理器和微波发射装置均与电源电连接。本实用新型将微波发射装置和桥面温度传感器相结合，根据检测到的桥面混凝土层或沥青层温度实时数据自动调整各微波发热器运行状况，及时、准确处理桥面结冰问题，以达到低能耗、高效率的目的。

Description

桥梁路面微波自动除冰系统
技术领域
 本实用新型涉及一种桥梁路面微波自动除冰系统。
背景技术
在冬季，桥梁路面结冰严重时将影响交通安全。目前，桥梁路面除冰方法大致有如下几种：（1）人工铲除，费时费力、效率低、重复作业强度大；（2）机械铲除，如采用滚筒式破冰机，效果并不太理想且对桥梁路面损伤大；（3）采用导电混凝土浇注路面，通电加热融冰，此方法投资大，大幅加重了桥梁荷载；（4）用加热车加热融冰，效率低、重复作业能耗高；（5）撒工业盐融冰，应用普及，但严重损伤混凝土桥面、钢筋与金属结构件，且往往会造成环境水质污染。
除此之外，尚有采用微波除冰车的设想。中国专利02243786.X公开了一种微波除冰车，将微波加热器和铲冰机构组合成一辆移动除冰车，其采用的是间隙性作业方式，作业效率低，在寒冷冬季往往会发生前面清后面结的现象，对桥梁路面交通状况的改善有限。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种作业效率高的桥梁路面微波自动除冰系统，可自行对桥面结冰状态进行监控，有效防止桥梁路面产生危害交通安全的结冰。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：桥梁路面微波自动除冰系统，包括控制模组和至少一个微波发射装置，所述控制模组由中央处理器和至少一个桥面温度传感器组成，桥面温度传感器与中央处理器电连接，微波发射装置亦与中央处理器电连接，桥面温度传感器、中央处理器和微波发射装置均与电源电连接。
所述微波发射装置主要包括磁控管、电源变压器、波导管、微波发射天线，磁控管和电源变压器通过连接电路构成微波发射器，微波发射器的磁控管输出端与波导管相接，波导管与天线室相接，用于将磁控管输出的微波传输至天线室；微波发射天线置于天线室内，微波发射天线由柱形抛物面天线、十字形天线组成，天线室内柱形抛物面天线对面一侧设有1/2波长槽缝，槽缝前面设有防污陶瓷板。
各微波发射装置既可单独使用，也可多个组合使用，微波发射装置微波加热频率采用（915±13）MHZ或（2450±50）MH 的微波发射装置，微波发射装置的磁控管优选3KW工业用磁控管或0.5KW民用磁控管，廉价可靠。
所述微波发射装置与桥面平行放置，固定于桥面一侧或两侧。
所述桥面温度传感器埋置于桥面混凝土或沥青层内。
所述柱形抛物面天线传输反射的微波能经1/2波长槽缝向桥面辐射，在柱形抛物面天线对微波的定向作用下，微波能辐射定向压低至桥面空间，加热桥面混凝土层或沥青层，对人行几乎不造成微波效应影响。
所述桥面温度传感器将测得的实时数据传送至中央处理器，当某段桥面混凝土或沥青层温度低于0℃时，中央处理器即时自动启动相应位段的微波发射装置发射微波，对桥面混凝土或沥青路面加热升温；当混凝土或沥青层温度高于5℃时自动停止相应位段的微波发射，并可实行远距离电脑集中控制。
本实用新型具有如下优点：
1、将微波发射装置和桥面温度传感器相结合，根据检测到的桥面混凝土层或沥青层温度实时数据自动调整各微波发热器运行状况，及时、准确处理桥面结冰问题，以达到低能耗、高效率的目的。
2、理论和实验结果表明，人体受微波照射的容许强度约100mw/cm2，西方国家规定的安全标准为按小10倍强度（10mw/cm2），国家作业场所微波辐射卫生标准（GB10436-89）规定是50μW/cm2,本实用新型最常使用的是5-30μW/cm2，使用本实用新型，即可把桥面混凝土层或沥青层温度从-15℃升至5℃的理论值。本实用新型优选低功率、通用型的磁控管，固定排布于桥梁侧面且与桥面平行，柱形抛物面天线能控制微波能集中于桥面区域，实现了低投资、低辐射、节能、无害的目的。
附图说明
图1为本实用新型桥梁路面微波自动除冰系统一实施例的结构示意图；
图2为图1所示实施例微波发射装置主视图；
图3为图1所示实施例微波发射装置侧视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
本实施例包括控制模组和至少一个微波发射装置3，所述控制模组由中央处理器2和至少一个桥面温度传感器1组成，桥面温度传感器1与中央处理器2电连接，微波发射装置3亦与中央处理器2电连接，桥面温度传感器1、中央处理器2和微波发射装置3均与电源4电连接。
所述微波发射装置3包括磁控管、电源变压器、波导管5、微波发射天线，磁控管和电源变压器通过连接电路构成微波发射装置3的主体微波发射器，微波发射器的磁控管输出端与波导管5相接，波导管5与天线室6相接，将微波发射器输出的微波传输至天线室6。微波发射天线置于天线室6内，微波发射天线由柱形抛物面天线7、十字形天线8组成，天线室6内柱形抛物面天线7的对面一侧设有1/2波长槽缝9，槽缝9前面设有防污陶瓷板10。
各微波发射装置3既可单独使用，也可多个组合使用，微波发射装置3为微波加热频率采用（915±13）MHZ或（2450±50）MHZ的微波发射装置，微波发射装置的磁控管优选3KW工业用磁控管或0.5KW民用磁控管，廉价可靠。 
所述微波发射装置3与桥面平行放置，固定于桥面一侧或两侧。
所述桥面温度传感器埋1置于桥面混凝土或沥青层内。
应用实施例1   
南方某县城钢筋混凝土桥长209米，桥面宽6米，冬季气温低至-7℃，桥梁处于风口结冰严重，给车辆行人带来极大不便，采用10台微波发射装置、20根桥面温度传感器、中央处理器组成微波自动除冰系统，微波发射装置采用500W的家用微波炉用磁控管，微波加热频率为（2450±50）MHZ，整个除冰系统采用220V市电电源供电。10台微波发射装置以约20米间距交叉固定于桥面两侧护栏，每侧设置5台，每台微波发射装置的天线室均设置于桥面路基边缘，桥面混凝土每间距约10米凿缝埋置一根桥面温度传感器，共埋20根桥面温度传感器。将各桥面温度传感器和微波发射装置与中央处理器电连接，各桥面温度传感器、微波发射装置、中央处理器均与电源电连接，并通过中央处理器设定参数为：桥面混凝土温度低于0℃时自动启动微波发射装置发射微波，温度高于5℃时自动切断微波电源。历经约3个月运行桥面无危险交通和人行安全性的结冰现象，仅下大雪时略有积雪而后很快自动消融。
应用实施例2
北方某县城混凝土桥梁长310米，桥面宽约12米，桥面铺设沥青层路面，冬季气温低至-21℃。采用10台微波发射装置、20根温度传感器、采用电脑编程的中央处理器组成微波自动除冰系统，微波发射装置采用3000W工业常用的磁控管（915±13）MHZ，整个除冰系统采用采用380V电源供电。10台微波发射器以约30米间距交叉固定于桥两侧护栏，每侧设置5台，每台微波发射器的微波天线室固定于桥面路基边缘，桥面沥青层每间距15米凿缝埋置一根温度传感器，共埋置20根温度传感器，将各桥面温度传感器和微波发射装置与中央处理器电连接，各桥面温度传感器、微波发射装置、中央处理器均与电源电连接，并设定参数为：桥面沥青层温度低于0℃时自动启动微波发射，温度高于5℃时自动切断电源，历经约3个月运行桥面无明显结冰现象。

Claims (5)

1. 桥梁路面微波自动除冰系统，其特征在于，包括控制模组和至少一个微波发射装置，所述控制模组由中央处理器和至少一个桥面温度传感器组成，桥面温度传感器与中央处理器电连接，微波发射装置亦与中央处理器电连接，桥面温度传感器、中央处理器和微波发射装置均与电源电连接。
2.根据权利要求1所述的桥梁路面微波自动除冰系统，其特征在于，所述微波发射装置主要包括磁控管、电源变压器、波导管、微波发射天线，磁控管和电源变压器通过连接电路构成微波发射器，微波发射器的磁控管输出端和波导管相接，波导管和天线室相接，用于将磁控管输出的微波传输至天线室，微波发射天线置于天线室内，微波发射天线由柱形抛物面天线、十字形天线组成，天线室内柱形抛物面天线对面一侧设有1/2波长槽缝，槽缝前面设有防污陶瓷板。
3.根据权利要求2所述的桥梁路面微波自动除冰系统，其特征在于，所述微波发射装置为微波加热频率采用915±13MHZ或2450±50MHZ的微波发射装置，微波发射装置的磁控管3KW工业用磁控管或0.5KW民用磁控管。
4.根据权利要求1或2所述的桥梁路面微波自动除冰系统，其特征在于，所述微波发射装置与桥面平行放置，固定于桥面一侧或两侧。
5.根据权利要求1或2所述的桥梁路面微波自动除冰系统，其特征在于，所述桥面温度传感器埋置于桥面混凝土或沥青层内。
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