一種高速公路霧、霾凈化系統(tǒng)及凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速公路霧、霾凈化系統(tǒng)及凈化方法，屬道路除霧領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]霧是近地面層空氣中水汽凝結(jié)或凝華的產(chǎn)物，是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)。霾是大量煙、塵等微粒懸浮而形成的渾濁現(xiàn)象，其核心物質(zhì)是空氣中懸浮的灰塵顆粒，氣象學(xué)上稱之為氣溶膠顆粒。霧、霾天氣使空氣能見度降低，從而導(dǎo)致駕駛員的視距急劇變短，駕駛員觀察能力和判斷能力下降，無法做出正確判斷；高速公路車輛行駛速度較低，嚴(yán)重時(shí)會封閉高速公路，大大降低了高速公路的通行能力，導(dǎo)致高速公路的運(yùn)營效益和服務(wù)水平嚴(yán)重下降；霧天導(dǎo)致高速公路的附著系數(shù)降低，制動距離增長，易造成高速公路連環(huán)追尾交通事故，甚至發(fā)生特大交通事故，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]霧的處理措施，國內(nèi)外均從“控制行車”的角度提出相應(yīng)措施。美國猶他州在公路配置除霧車流動除霧，運(yùn)用液態(tài)二氧化碳使霧凝結(jié)成水滴，以達(dá)到了除霧的目的。但水滴在路面沉積，造成路面濕滑，冬季水滴結(jié)冰還需要在路面噴灑防凍劑。華東師范大學(xué)張洋設(shè)計(jì)出超聲波除霧裝置。此裝置成本較高，共振條件難以滿足。蘭州大學(xué)高根樹提出一種新型離心除霧機(jī)，該設(shè)備在道路上的適用性不大。上述方法雖然降低了霧天交通事故的發(fā)生，但不能從根本上解決霧天行車安全問題，車速降低、通行能力下降、運(yùn)營效益降低以及投資過高等問題依然存在。
[0004]對于霧、霾的處理措施，據(jù)新華社電港媒稱，科學(xué)家正在研究向大氣中注入超冷氣體，制冷能力達(dá)到干冰三倍的工業(yè)制冷劑液氮有望成為一種抗霧、霾的作用劑，相關(guān)研究還處在初期階段。據(jù)新京報(bào)訊報(bào)道，由中航研制的新型柔翼無人機(jī)在機(jī)場、港口進(jìn)行了首輪消霧試驗(yàn)，有望以其載荷量大、飛行時(shí)間長等優(yōu)勢投入霧、霾天氣防治工作，但是上述方法投資較高。除此之外，還有控制車輛尾氣排放或多植樹造林等方法，均需要長期緩慢的作用。
[0005]我國高速公路的建設(shè)處于快速發(fā)展階段，霧、霾天氣對道路的影響范圍在進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，在道路基礎(chǔ)建設(shè)的同時(shí)，研究霧、霾天氣條件下保證道路安全、高效運(yùn)營的先進(jìn)技術(shù)，是道路科研人員的迫切任務(wù)。
[0006]霧、霾的形成往往面積大、范圍廣，利用現(xiàn)有技術(shù)將空中的霧氣全部消除，從方法、能源、成本、效率等方面來說都不具備可行性。由于高速公路上行車所需要的視線空間具有局限性，因此無需將空中的霧、霾全部消除，只要能保證高速公路上駕駛員安全視線空間內(nèi)有良好的能見度，就能高速安全的正常行駛?；诖藯l件，對霧天高速公路上空局部空間進(jìn)行消霧，以滿足駕駛員行車安全視距，從而達(dá)到霧天高速公路安全、高效行駛的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種高速公路霧、霾凈化系統(tǒng)和凈化方法，與傳統(tǒng)的霧、霾處理技術(shù)相比，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)道路上空霧、霾氣體和潔凈氣體的快速交換，達(dá)到凈化空氣的目的，同時(shí)避免了傳統(tǒng)除霧措施中霧水滯留在路表面導(dǎo)致路面濕滑等現(xiàn)象。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種高速公路霧、霾凈化系統(tǒng)，包括凈化裝置、控制中心和檢測裝置，所述凈化裝置包括位于地上的防護(hù)欄和位于地下的除霧裝置，所述防護(hù)欄由豎直桿分別與兩根平行的上、下橫管連接組成，所述下橫管為吸氣管道，所述上橫管為噴氣管道，所述噴氣管道及吸氣管道上設(shè)有噴氣口及吸氣口 ；所述除霧裝置包括初效過濾器、除濕器、深效過濾器、鼓風(fēng)機(jī)及排水管路，所述過濾器、除濕器、深效過濾器和鼓風(fēng)機(jī)依次順序連接，所述初效過濾器的進(jìn)口端與吸氣管道連接，所述鼓風(fēng)機(jī)的出口端與噴氣管道連接，所述初效過濾器、除濕器和深效過濾器的底部分別與排水管路連接。
[0009]進(jìn)一步的，所述檢測裝置包括能見度檢測器和傳感器，所述能見度檢測器和傳感器位于吸氣管道上，與控制中心連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述噴氣口、吸氣口上分別設(shè)有蓋板，所述蓋板與控制中心連接；所述噴氣口及吸氣口處設(shè)有過濾網(wǎng)。
[0011]進(jìn)一步的，所述吸氣口位于地面以上0.4-0.5m處，所述噴氣口位于地面以上0.9-1.0m0
[0012]進(jìn)一步的，所述噴氣口的角度為35° -45°，所述吸氣口的角度為8° -15°。
[0013]進(jìn)一步的，所述防護(hù)欄與除霧裝置采用柔性接頭連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述防護(hù)欄安裝于道路兩側(cè)路肩及中央分隔帶的地上；所述除霧裝置安裝于道路兩側(cè)路肩或中央分隔帶的地下；所述除霧裝置的排水管路與道路地下排水管線連接。
[0015]進(jìn)一步的，排水管路與道路地下排水管線之間設(shè)有單向閥；所述鼓風(fēng)機(jī)與噴氣口之間設(shè)有單向閥。
[0016]本發(fā)明還提供了一種高速公路霧、霾凈化方法，具體為第一步由檢測裝置檢測高速公路上的大氣指標(biāo)，并將檢測數(shù)據(jù)傳輸至控制中心；第二步由控制中心判斷檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)值，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)值時(shí)，進(jìn)入第三步；當(dāng)檢測數(shù)據(jù)不滿足預(yù)設(shè)值時(shí)，重復(fù)第一步；第三步開啟凈化裝置；第四步繼續(xù)檢測大氣指標(biāo)，并判斷檢測數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)值，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)值時(shí)，重復(fù)第三步，當(dāng)能見度值不滿足預(yù)設(shè)值時(shí)，系統(tǒng)結(jié)束。
[0017]進(jìn)一步的，一種高速公路霧、霾凈化方法，具體為:第一步由控制中心按高速公路上右側(cè)車道行車方向，將所有檢測裝置依次編號為i = 1，2...η ;第二步由控制中心接收檢測裝置輸送的外界能見度值，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和判斷，當(dāng)能見度值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，進(jìn)入第三步；當(dāng)能見度值大于等于預(yù)設(shè)值時(shí)，重復(fù)第二步；第三步由控制中心將小于系統(tǒng)預(yù)設(shè)值的能見度檢測值對應(yīng)的檢測裝置編號，生成為集合Α，確定A集合中的最小值a和最大值b，進(jìn)入第四步；第四步由控制中心計(jì)算滿足要求的相鄰編號裝置的距離并組成的集合，生成集合X= { x|x = in-1n_l },判斷其中是否有小于距離預(yù)設(shè)值的情況,若有,控制中心將篩選出小于距離預(yù)設(shè)值的X，找到相減得到X的兩個(gè)編號對應(yīng)的檢測裝置，啟動所在位置的凈化裝置；若沒有，程序結(jié)束。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0019]本發(fā)明在高速公路上設(shè)置霧、霾凈化裝置，通過破壞霧、霾的形成條件，對高速公路上空局部空間進(jìn)行消霧。在地上采用新型防護(hù)欄，將噴吸氣導(dǎo)管與道路防護(hù)欄相結(jié)合，兼?zhèn)淇諝鈬?、吸氣管道的作用及防護(hù)作用，節(jié)省了道路空間及設(shè)備費(fèi)用，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可行性。在地下空間設(shè)置除霧裝置，并與地上管道相連接。利用吸氣管道吸入安全行車視線空間內(nèi)的空氣，通過除霧裝置對道路上空霧、霾進(jìn)行除濕、凈化處理，將霧水及微小顆粒引入排水管線，處理后的干燥氣體經(jīng)鼓風(fēng)裝置加壓后由噴氣導(dǎo)管噴向道路上空，達(dá)到凈化空氣以滿足高速公路霧、霾天氣下的能見度、提高道路通行能力和降低交通事故率的目的。
[0020]結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清
λ.Μ
/E.ο
【附圖說明】
[0021]圖1本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2本發(fā)明的地下結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖3本發(fā)明的工作流程圖；
[0024]圖4本發(fā)明的控制與檢測流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的高速公路霧、霾凈化裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]1.1整體結(jié)構(gòu)
[0027]本發(fā)明的一種高速公路霧、霾凈化系統(tǒng)，