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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 環(huán)保型自動(dòng)融雪融冰系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)我國(guó)北方城市冬天遇到雨雪天氣時(shí)，人行天橋路面濕滑給人們出行帶來(lái)不便以及一些安全隱患的問(wèn)題。此設(shè)計(jì)能夠智能檢測(cè)外界環(huán)境參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理識(shí)別，智能控制加熱系統(tǒng)工作，從而達(dá)到融雪融冰目的，有效避免天橋事故的發(fā)生。
- 詳細(xì)介紹：
- 在我國(guó)北方冬季，遇到雨雪天氣，下雪或結(jié)冰引發(fā)交通事故，給人們的生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成損失。目前廣泛采用的機(jī)械鏟雪、灑消雪劑、鋪設(shè)纖維布、灑沙子等方法有許多負(fù)面效應(yīng)。環(huán)保型自動(dòng)融雪融冰系統(tǒng)利用熱力學(xué)融雪法，原理簡(jiǎn)單而且不會(huì)造成污染、效率高，將會(huì)成為未來(lái)路面融雪化冰的有效措施。 環(huán)保型自動(dòng)融雪融冰系統(tǒng)將電能轉(zhuǎn)換為熱能，利用電熱原理，將產(chǎn)生的熱量盡可能多的徑向傳給路面，用于融雪融冰，并使得該過(guò)程的能量損耗最小。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 創(chuàng)新點(diǎn)：1.獨(dú)創(chuàng)性?，F(xiàn)今國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有同類產(chǎn)品專門用于人行天橋路面融雪融冰，這是一套全新的融雪融冰系統(tǒng)；2.環(huán)保性。系統(tǒng)避免了傳統(tǒng)融雪融冰方式帶來(lái)的污染；3.經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)性價(jià)比高，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，后續(xù)再將系統(tǒng)稍加改造，也可應(yīng)用于立交橋，公路等，具有廣泛的應(yīng)用前景；4.開放性。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以納入智能交通系統(tǒng)。 技術(shù)關(guān)鍵：1.隔導(dǎo)熱材料的選取。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和市場(chǎng)考察之后優(yōu)化選取導(dǎo)熱系數(shù)很高的復(fù)合碳材料，隔熱系數(shù)很高的聚苯乙烯泡沫板，加熱速度很快且韌性強(qiáng)的發(fā)熱電纜2.基于GPRS技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控 主要技術(shù)指標(biāo)：1.在耗電量0.15度的情況下，30分鐘內(nèi)能夠融化1m3的碎冰；2．熱能損耗小于5%.
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1．隔導(dǎo)熱材料及加熱材料的選取。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)和市場(chǎng)考察之后優(yōu)化選取導(dǎo)熱系數(shù)很高的復(fù)合碳材料，隔熱系數(shù)很高的聚苯乙烯泡沫板，加熱速度很快且韌性強(qiáng)的發(fā)熱電纜。 2．系統(tǒng)完善。系統(tǒng)能夠智能檢測(cè)外界環(huán)境，采集環(huán)境參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理識(shí)別，智能控制加熱系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉，從而達(dá)到快速融雪融冰目的。同時(shí)運(yùn)用GPRS技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。 3.開放性。系統(tǒng)可納入智能交通系統(tǒng)，便與協(xié)調(diào)管理。 本設(shè)計(jì)結(jié)合了嵌入式技術(shù)、GPRS技術(shù)、傳感器技術(shù)、材料技術(shù)、熱力學(xué)原理及相關(guān)軟件技術(shù)，系統(tǒng)較完善，具有一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 參考文獻(xiàn)：
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 圖片 現(xiàn)場(chǎng)演示 模型
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：將隔、導(dǎo)熱板平鋪在過(guò)街天橋路面，然后鋪設(shè)發(fā)熱電纜，連接智能控制部分，最后在上面鋪設(shè)常規(guī)天橋路面使用的混泥土材料。其中，主控制箱置于天橋某位置，傳感器部分置于露天環(huán)境與路表，可自動(dòng)或者手動(dòng)控制整個(gè)系統(tǒng)工作。 技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：環(huán)保，高效，實(shí)用性強(qiáng)。 適用范圍及前景分析：適用于我國(guó)北方城市人行天橋，也可推廣至公路立交橋露天運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等，并可拓展應(yīng)用于城市立交橋，陰坡公路以及陰坡橋梁。 市場(chǎng)分析：此產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于城市人行天橋，并可納入智能交通系統(tǒng)，用以解決冬天融雪化冰困難的問(wèn)題，給人們出行帶來(lái)方便，環(huán)保經(jīng)濟(jì)，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
同類課題研究水平概述
- 機(jī)械設(shè)備鏟除雪。鏟雪機(jī)械國(guó)內(nèi)外均有生產(chǎn)，主要用于降雪量較大、天氣寒冷的地區(qū)。我國(guó)北方地區(qū)冬季一般氣溫在-20 C゜左右，降雪量比較大，而且冬季持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，采用鏟雪機(jī)械設(shè)備比較適宜。但這種情況不能從根本上解決路面的抗滑能力。雖然鏟除了路面上的大量積雪，宏觀上看，露出了路面，但從微觀觀察，路面凹凸不平處仍積滿冰雪，使路面形成了一個(gè)冰雪層，汽車在其上面行駛，與路面的附著力仍然很低，車輛可操縱性及剎車效果仍然較差，行車安全得不到有效保障。除雪后常常還要在路面上再撒一些抗滑劑或鹽等，且國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的鏟雪機(jī)功能單一，設(shè)備利用率較低；國(guó)外綜合性的除雪機(jī)械價(jià)格昂貴，維修保養(yǎng)費(fèi)用高。 撒鹽除雪是目前采用較為廣泛的除雪方式，通常這種方法適合路面積雪厚度較小，環(huán)境溫度較高的地域。但其缺點(diǎn)亦很明顯：一是污染嚴(yán)重；二是播撒不均勻，浪費(fèi)較大；三是固體狀態(tài)的鹽與固體狀的冰雪不能很快融合，特別是環(huán)境溫度較低時(shí)，自身很難快速溶解、融化，須借助車輛輪胎的碾壓才起作用，所以融雪持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，效果差。
