CN205557647U - 一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统 - Google Patents

Abstract

一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，包括设置于桥面一侧的若干喷淋系统以及与桥面相连的排水管，还包括：与排水管相连的截污净化装置、与截污净化装置相连的储水装置以及泵Ⅰ，泵Ⅰ入口端与储水装置相连，其出口端通过上水管与各个喷淋系统相连，泵Ⅰ以及喷淋系统的喷淋系统电磁阀连接于PLC。当需要对桥面进行除尘或者除冰时，PLC控制泵Ⅰ以及喷淋系统的喷淋系统电磁阀启动，储水装置中的雨水通过喷淋系统喷洒到桥面上，因此通过一套系统实现了除尘和除冰的两个功能，即冬天喷洒除冰液防冰、除冰，春夏季节收集雨水，净化处理后用于喷洒桥面降温除尘。

Description

一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统

技术领域

本实用新型涉及一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统。

背景技术

随着经济的不断发展，中国的城市化速度不断加快， 城市内部及城市之间的路网在不断的加密、 加宽。为解决庞大的交通压力，许多城市建造了为数众多高架桥、立交桥。这些道桥的建设，在带来交通便利的同时，也带来了很多问题。比如，冬季的北方城市，降雪、霜冻、结冰现象时有发生，已成为导致市内交通严重拥堵和引发道路交通事故的最大“黑点”。特别是高架桥和立交桥，在寒冷的雨雪天气下，因为桥面下悬空或者为水域，比道路的温度通常要低2-3℃，因此更容易导致桥面冰冻，显著降低道路摩擦系数，容易引发道路交通事故。尤其是经常出现人工难以觉察的“黑冰”现象，给车辆行驶带来了巨大的风险，极易造成国家财产和人民生命财产的严重损失。而到了炎炎夏季，路面温度往往高达50℃-60℃，不仅对沥青路面有重大损害，而且爆胎几率大大增加；此外，交通流的增大，汽车尾气的增多，使得周边扬尘显著增多，对空气的污染加重，加大了雾霾的严重程度。

对于冬季桥梁的结冰问题，目前国内通用的除雪融冰方法主要包括人工清扫法、机械除冰法、撒布盐或砂石法等几种，不仅清除不彻底、效率低、污染环境等缺点，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，会造成严重的城市交通拥堵问题，引发大量的交通事故。因此，采取先进技术手段实现主动防冰、除冰，保障冰雪恶劣天气下的市内交通安全，特别是保障市内立交桥、高架桥等关键节点的交通安全与畅通，已成为迫切需要解决的现实问题。

对于夏季的路面降温和控制扬尘问题，目前主要依靠洒水车定时喷洒清水解决。但是，洒水车行驶速度缓慢，容易引发交通堵塞，而且单纯依靠洒水车洒水降温除尘，效率低下。此外，所喷洒的清水，来自于管道中的自来水或者中水，高架桥路面大量雨水没有有效使用。

高架桥、立交桥路面宽度能达到几十米， 如此大面积的高架桥路面， 能收集到的雨水相当可观。但是， 目前城市内的高架桥路面的雨水都是进入城市雨水排水系统排放，大量雨水资源被浪费， 在降雨集中时期， 还会增加下游雨水排水系统压力。如果把这部分雨水收集起来，经过滤净化后，通过一定装置喷洒到路面，就可以实现清洗路面、降温除尘、防止扬尘的功能。达到雨水“蓄、净、用”贯通循环使用的目的，并有效降低路面温度，防止夏季爆胎、降低环境污染。就可以达到雨水“蓄、净、用”贯通循环使用的目的，并有效降低路面温度，防止夏季爆胎、降低环境污染。

在专利“公路桥梁环保型智能防冰除冰系统”（专利号CN 203684090 U）和“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、喷淋子系统和控制子系统等几部分。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，极大地提高了除冰融雪的效率，具有显著的经济效益和社会效益。

但是，上述系统存在如下问题：只在秋冬季节喷洒适量除冰液进行防冰、除冰，没有夏季的喷洒路面降温除尘功能，也不具备雨水收集功能。

发明内容

本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种冬天喷洒除冰液防冰、除冰，春夏季节收集雨水，净化处理后用于喷洒路面降温除尘的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统。

本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，包括设置于桥面一侧的若干喷淋系统以及与桥面相连的排水管，还包括：与排水管相连的截污净化装置、与截污净化装置相连的储水装置以及泵Ⅰ，所述泵Ⅰ入口端与储水装置相连，其出口端通过上水管与各个喷淋系统相连，所述泵Ⅰ以及喷淋系统的喷淋系统电磁阀连接于PLC。

为了降雨初期的雨水弃流，上述排水管通过三通一端通过电磁阀Ⅱ与截污净化装置相连，另一端通过电磁阀Ⅰ与城市下水道相连，所述电磁阀Ⅰ与电磁阀Ⅱ连接于PLC。

为了便于配比除冰液，上述泵Ⅰ的出口端一端通过电磁阀Ⅲ与上水管相连，其另一端通过电磁阀Ⅳ与储液罐相连，泵Ⅱ的入口端连接于储液罐，其出口端连接于上水管，所述电磁阀Ⅲ、电磁阀Ⅳ以及泵Ⅱ连接于PLC。

为了便于城市绿化用水，还包括三通阀，所述三通阀的三个接口端分别与储水装置、泵Ⅰ入口端以及出水管相连接。

为了采集气象参数，还包括设置于桥面上的气象传感器，所述气象传感器连接于PLC。

为了采集路面状况信息，还包括设置于桥面上的气象传感器上的路面状况传感器，所述路面状况传感器连接于PLC。

为了监控上水管内的流量和压力，还包括设置于上水管内的压力、流量传感器，所述压力、流量传感器连接于PLC。

为了监控储液罐的液位状况，还包括设置于储液罐内的液位传感器，所述液位传感器连接于PLC。

为了实现数据的监控和系统遥控，还包括连接于PLC的3G/4G通信模块。

本实用新型的有益效果是：当需要对桥面进行除尘或者除冰时，PLC控制泵Ⅰ以及喷淋系统的喷淋系统电磁阀启动，储水装置中的雨水通过喷淋系统喷洒到桥面上，因此通过一套系统实现了除尘和除冰的两个功能，即冬天喷洒除冰液防冰、除冰，春夏季节收集雨水，净化处理后用于喷洒桥面降温除尘。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的系统结构连接示意图；

图中，1.桥面 2.喷淋系统 3.排水管 4.电磁阀Ⅰ 5.电磁阀Ⅱ 6.截污净化装置 7.储水装置 8.泵Ⅰ 9.电磁阀Ⅲ 10.电磁阀Ⅳ 11.储液罐 12.泵Ⅱ 13.上水管 14.三通阀 15.出水管。

具体实施方式

下面结合附图1、附图2对本实用新型做进一步说明。

一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，包括设置于桥面1一侧的若干喷淋系统2以及与桥面1相连的排水管3，还包括：与排水管3相连的截污净化装置6、与截污净化装置6相连的储水装置7以及泵Ⅰ 8，泵Ⅰ 8入口端与储水装置7相连，其出口端通过上水管13与各个喷淋系统相连，泵Ⅰ 8以及喷淋系统2的喷淋系统电磁阀连接于PLC。当下雨时，桥面1上的雨水通过排水管3流入截污净化装置6处进行净化、过滤、沉淀后，洁净的雨水进入储水装置7内存储备用。当需要对桥面1进行除尘或者除冰时，PLC控制泵Ⅰ 8以及喷淋系统2的喷淋系统电磁阀启动，储水装置7中的雨水通过喷淋系统2喷洒到桥面1上，因此通过一套系统实现了除尘和除冰的两个功能，即冬天喷洒除冰液防冰、除冰，春夏季节收集雨水，净化处理后用于喷洒桥面降温除尘。

进一步的，排水管3通过三通一端通过电磁阀Ⅱ 5与截污净化装置6相连，另一端通过电磁阀Ⅰ 4与城市下水道相连，电磁阀Ⅰ 4与电磁阀Ⅱ 5连接于PLC。在降雨初期，由于车辆排放尾气中所携带的污染物在路面沉积、汽车轮胎磨损的微粒、车架上粘带的泥土散落等，此阶段桥面1的雨水各项水质指标在整个雨水径流过程中是最差的，此时开启电磁阀Ⅰ 4，打开初期弃流装置的第一出口，雨水直接进入城市下水道，一段时间后（具体时间根据检测到的路面积水情况确定），雨水的水质提高，关闭电磁阀Ⅰ 4，开启电磁阀Ⅱ 5，此时雨水进入截污净化装置6内进行净化、 过滤、沉淀。同时，泵Ⅰ 8的出口端一端还可以通过电磁阀Ⅲ 9与上水管13相连，其另一端通过电磁阀Ⅳ 10与储液罐11相连，泵Ⅱ 12的入口端连接于储液罐11，其出口端连接于上水管，电磁阀Ⅲ 9、电磁阀Ⅳ 10以及泵Ⅱ 12连接于PLC。当电磁阀Ⅲ 9打开而电磁阀Ⅳ 10关闭时，泵Ⅰ 8直接将储水装置7内的雨水直接泵入上水管13中，最终通过喷淋系统2喷洒到桥面1上，实现了降低路面扬尘的作用。当冬天需要除冰时，可以在储液罐11内按照比例添加除冰剂，之后关闭电磁阀Ⅲ 9并打开电磁阀Ⅳ 10，在泵Ⅰ 8的作用下将储水装置7内的雨水泵入储液罐11中形成除冰液，之后PLC控制泵Ⅱ 12工作将储液罐11中的除冰液通过上水管13送入喷淋系统2中，最终通过喷淋系统2喷洒到桥面1上实现除冰。

还可以包括设置于桥面1上的气象传感器、设置于桥面1上的气象传感器上的路面状况传感器、设置于上水管13内的压力、流量传感器以及设置于储液罐11内的液位传感器，气象传感器、路面状况传感器、压力、流量传感器以及液位传感器均连接于PLC。气象传感器检测气象参数，包括大气温度、 湿度、风速、风向、降水量等参数。路面状况传感器和用于采集路面温度、路面冰点、摩擦系数、水膜厚度等信息，液位传感器用于检测除储液罐11的液位状况 ，压力、流量传感器用于监控除冰液输出过程中上水管13内的流量和压力。当外界条件满足喷淋启动阈值时，plc控制器启动泵Ⅰ 8以及泵Ⅱ 12，并控制喷淋系统2的喷淋系统电磁阀打开，从而控制喷淋系统2喷洒适量除冰液或者雨水，从而达到防冰除尘的效果，实现了本系统的自动化控制。

进一步的，还可以包括连接于PLC的3G/4G通信模块。PLC将各个传感器采集的数据3G/4G通信模块发送到手机APP或者PC客户端中，实现了数据的远程监控与系统的遥控功能。还可以包括三通阀14，三通阀14的三个接口端分别与储水装置7、泵Ⅰ 8入口端以及出水管15相连接。洒水车可以通过出水管15接水，以用于城市清扫，环卫工人也可以通过出水管15利用蓄积的雨水进行浇花，进一步提高了本系统的多用途性。

Claims (9)

1.一种集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，包括设置于桥面（1）一侧的若干喷淋系统（2）以及与桥面（1）相连的排水管（3），其特征在于，还包括：与排水管（3）相连的截污净化装置（6）、与截污净化装置（6）相连的储水装置（7）以及泵Ⅰ（8），所述泵Ⅰ（8）入口端与储水装置（7）相连，其出口端通过上水管（13）与各个喷淋系统相连，所述泵Ⅰ（8）以及喷淋系统（2）的喷淋系统电磁阀连接于PLC。

2.根据权利要求1所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：所述排水管（3）通过三通一端通过电磁阀Ⅱ（5）与截污净化装置（6）相连，另一端通过电磁阀Ⅰ（4）与城市下水道相连，所述电磁阀Ⅰ（4）与电磁阀Ⅱ（5）连接于PLC。

3.根据权利要求1所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：所述泵Ⅰ（8）的出口端一端通过电磁阀Ⅲ（9）与上水管（13）相连，其另一端通过电磁阀Ⅳ（10）与储液罐（11）相连，泵Ⅱ（12）的入口端连接于储液罐（11），其出口端连接于上水管，所述电磁阀Ⅲ（9）、电磁阀Ⅳ（10）以及泵Ⅱ（12）连接于PLC。

4.根据权利要求1所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：还包括三通阀（14），所述三通阀（14）的三个接口端分别与储水装置（7）、泵Ⅰ（8）入口端以及出水管（15）相连接。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：还包括设置于桥面（1）上的气象传感器，所述气象传感器连接于PLC。

6.根据权利要求5所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：还包括设置于桥面（1）上的气象传感器上的路面状况传感器，所述路面状况传感器连接于PLC。

7.根据权利要求5所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：还包括设置于上水管（13）内的压力、流量传感器，所述压力、流量传感器连接于PLC。

8.根据权利要求3所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：还包括设置于储液罐（11）内的液位传感器，所述液位传感器连接于PLC。

9.根据权利要求5所述的集桥面雨水收集再利用功能的固定式防冰、除冰系统，其特征在于：还包括连接于PLC的3G/4G通信模块。