1.本发明涉及道路除冰技术领域，更具体地说，涉及一种智能网联移动式喷淋抗冰系统。


背景技术：

2.目前采用的固定式智能自动防冰除冰系统，主要包括路面气象信息采集子系统、喷淋子系统和控制子系统；路面气象信息采集子系统包括用于采集大气温度、湿度、风速、路面冰雪水状况和采集路面温度的气象传感器；喷淋子系统包括除冰液制作罐、除冰液工作罐、除冰液输出总管、多条除冰液输出支路和多个喷嘴。喷淋系统主要由泵站、喷嘴、和液压管道系统组成。
3.上述固定式智能自动防冰除冰系统需要提前铺设喷淋管道，管道铺设施工难度大，管道铺设后还需要定期养护，管道养护难度大，养护费用高。
4.综上所述，如何解决管道铺设、维护难度大、养护费用高的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种智能网联移动式喷淋抗冰系统，采用移动喷淋设备无需铺设管道，降低了维护难度，减少了维护费用。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种智能网联移动式喷淋抗冰系统，包括：智能控制系统、气象监测与预警系统、除冰液自动制备输送系统及移动喷淋系统，所述除冰液自动制备输送系统与移动喷淋系统可自动连接且可自动断开连接，所述智能控制系统分别与所述气象监测与预警系统、所述除冰液自动制备输送系统及移动喷淋系统信号连接。
8.优选地，所述移动喷淋系统包括移动模块和智能喷淋模块，所述移动模块和智能喷淋模块均与所述智能控制系统信号连接。
9.优选地，所述智能控制系统包括控制器及电源组件所述气象监测与预警系统、所述除冰液自动制备输送系统及所述移动喷淋系统均与所述控制器信号连接。
10.优选地，所述移动模块包括自动驾驶车辆和/或人工驾驶车辆，所述智能喷淋模块设置于所述自动驾驶车辆上，和/或所述智能喷淋模块设置于所述人工驾驶车辆上。
11.优选地，所述智能喷淋模块包括喷射器储液罐、接料斗和智能喷雾器，所述接料斗设置于所述喷射器储液罐顶部的开口，所述智能喷雾器与所述喷射器储液罐通过液压管道连接，所述智能喷雾器与所述智能控制系统信号连接。
12.优选地，所述喷射器储液罐上设置第一液位传感器。
13.优选地，所述接料斗的下方设置第一电动阀，所述第一电动阀设置于所述喷射器储液罐顶部的开口。
14.优选地，所述除冰液自动制备输送系统包括除冰剂储存罐、除冰液制备装置和除
冰液自动输送装置，所述除冰剂储存罐和所述除冰液自动输送装置均与所述除冰液制备装置连接，所述除冰剂储存罐、所述除冰液制备装置和所述除冰液自动输送装置均与所述控制器信号连接。
15.优选地，所述智能喷淋模块的一侧设置对位接收器，所述除冰液自动输送装置的输送管道下方设置对位发射器，所述对位接收器和所述对位发射器正对时可接受所述对位发射器发射的信号。
16.优选地，所述除冰剂储存罐的侧壁透明设置，所述除冰剂储存罐的侧壁设置竖直的刻度。
17.本技术所提供的智能网联移动式喷淋抗冰系统通过智能控制系统采集气象信息，并根据气象信息控制除冰液自动制备输送系统制备除冰液，控制移动喷淋系统喷洒由除冰液自动制备输送系统传输的除冰液，移动喷淋系统可自动作业，节约人力成本，保证精准喷洒除冰液，减少浪费，且无需铺设喷淋管道，便于保养、维护，使用寿命长。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本发明所提供的智能网联移动式喷淋抗冰系统的示意图；
20.图2为本发明所提供的除冰液自动制备输送系统与移动喷淋系统的示意图。
21.图1-2中：
22.1-智能控制系统、2-移动喷淋系统、3-除冰液自动制备输送系统、4-高度传感器、5-除冰剂储存罐、6-刻度、7-电动放料阀、8-计量器、9-搅拌电机、10-搅拌桨、11-第二液位传感器、12-第三电动阀、13-第二电动阀、14-第三液位传感器、15-闸阀、16-送水管、17-制液罐、18-控制器、19-储液罐、20-输液泵、21-输液管、22-对位发射器、23-输液机械手、24-对位接收器、25-接料斗、26-第一电动阀、27-第一液位传感器、28-喷射器储液罐、29-自动驾驶车辆。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明的核心是提供一种智能网联移动式喷淋抗冰系统，采用移动喷淋设备无需铺设管道，降低了维护难度，减少了维护费用。
25.请参考图1～2，一种智能网联移动式喷淋抗冰系统，包括：智能控制系统1、气象监测与预警系统、除冰液自动制备输送系统3及移动喷淋系统2，除冰液自动制备输送系统3与移动喷淋系统2可自动连接且可自动断开连接，智能控制系统1分别与气象监测与预警系统、除冰液自动制备输送系统3及移动喷淋系统2信号连接。
26.需要说明的是，气象监测与预警系统可以实时采集道面上的大气温度、大气湿度、风速风向、降水(雪)量、跑道温度、道面状态(冰、雪、水、霜)等气象信息(包括跑道冰点温度、跑道状态和雨、雪、冰等造成道面湿滑因素的检测)，建模分析后得出湿滑系数等控制参数。气象监测与预警系统包括气象信息采集模块、信息处理模块、预警模块。由气象信息采集模块实时采集周围环境的气象信息，并将所测气象信息传送给信息处理模块，由信息处理模块对气象信息进行滤除无效数据或者不完整的气象数据信息的处理，并将有效或者完整的气象数据信息自动解析，预警模块根据所设置预警条件对实时数据进行预警分析，判断预警等级，并将相应的预警信息传送给智能控制系统
27.通过气象监测与预警系统对气象信息进行实时监测，智能控制系统1收到气象监测与预警系统的预警信息后，根据预警等级自动控制除冰液自动制备输送系统3准备除冰液，随后智能控制系统1指挥移动喷淋系统2与除冰液自动制备输送系统3对接，除冰液自动制备输送系统3将制备完的除冰液输出至移动喷淋系统2，移动喷淋系统2可按预设轨迹进行除冰液智能喷洒。
28.移动喷淋系统2运用北斗卫星高精度定位，以提升移动轨迹的准确性，智能控制系统1和除冰液自动制备输送系统3运用互联网+物联网、传感器、人工智能等现代信息技术，构建了设备、场站指挥所和所需防冰除冰的目标物间的无障碍连接，除冰作业人员可实时查看各设备的工作情况。
29.本技术所提供的智能网联移动式喷淋抗冰系统通过气象监测与预警系统采集气象信息，当需要喷淋时，智能控制系统1根据预警等级控制除冰液自动制备输送系统3制备除冰液，智能控制系统1控制移动喷淋系统2喷洒由除冰液自动制备输送系统3传输的除冰液，移动喷淋系统2可自动作业，节约人力成本，保证精准喷洒除冰液，减少浪费，且无需铺设喷淋管道，便于保养、维护，使用寿命长。
30.现有技术中的固定式智能自动防冰除冰系统除冰范围受喷嘴功能及固定式管道的管道压力限制，喷射范围有限，一般不超过30m，不适用于除冰场地较大的需求。本技术采用大功率移动喷淋系统2，可覆盖大面积抗冰区域。
31.在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，移动喷淋系统包括移动模块和智能喷淋模块，移动模块和智能喷淋模块均与智能控制系统1信号连接。
32.需要说明的是，气象监测与预警系统与移动端信号连接，可将气象信息发送至工作人员的手机，智能控制系统1接收到气象信息后作出判断，当需要喷淋时，智能控制系统1控制除冰液自动制备输送模块3自动制备除冰液，在除冰液的制备过程中和制备完毕后，智能控制系统1向移动模块和智能喷淋模块发送信号，移动模块可自动或由人工移动至除冰液自动制备输送模块处补充除冰液，补充完毕后，移动模块可自动或由人工沿除冰路线移动，智能喷淋模块自动喷洒除冰液。
33.在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，智能控制系统1包括控制器18及电源组件，气象监测与预警系统、除冰液自动制备输送系统3及移动喷淋系统2均与控制器18信号连接，电源组件用于与外部电源连接后向控制器18供电，或电源组件为移动电源，直接向控制器18供电。
34.智能控制系统1可以根据气象监测与预警模块的信号输出的冰雪强度等级数据，自动判断接入移动喷淋系统2的数量，可以通过智能控制平台接入多台(2台以上)移动喷淋
系统2或接入原有的除冰清雪装备(如吹雪车、铲雪车)，自动规划除冰清雪作业方案。智能控制系统1还与工作人员的手机信号连接，以向工作人员的手机发出各个设备的工作情况，以便工作人员随时查看。自动控制系统1指挥多种设备协同作业，分工合作，达到高效、经济的除冰雪效果。控制器18控制除冰液自动制备输送模块工作，控制器18可设置于除冰液自动制备输送模块附近，以便于控制器18与除冰液自动制备输送模块通讯。
35.关于移动喷淋系统2的结构形式，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，移动喷淋模块包括自动驾驶车辆29和/或人工驾驶车辆，智能喷淋模块设置于自动驾驶车辆29上，和/或所述智能喷淋模块设置于所述人工驾驶车辆上。自动驾驶车辆29和/或人工驾驶车辆可沿预设路线移动，当自动驾驶车辆29和/或人工驾驶车辆移动至指定位置时，智能喷淋模块自动喷洒除冰液。
36.关于移动喷淋模块的结构形式，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，移动喷淋模块包括喷射器储液罐28、接料斗25和智能喷雾器，接料斗25设置于喷射器储液罐28顶部的开口，智能喷雾器与喷射器储液罐28通过液压管道连接，智能喷雾器与述智能控制系统1信号连接。喷射器储液罐28为圆桶状，设置于自动驾驶车辆29上，顶部设置开口，接料斗25为漏斗状结构，用于承接除冰液自动输送装置输出的除冰液，避免洒在外面造成浪费，智能喷雾器与智能控制系统1信号连接，当需要喷洒时，智能控制系统1控制智能喷雾器启动，向外喷洒除冰液；当喷洒完毕或除冰液不足时，智能控制系统1关闭智能喷雾器。
37.为了及时向喷射器储液罐28内补充除冰液，提升喷洒效率，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，喷射器储液罐28上设置第一液位传感器27。第一液位传感器27可实时监测喷射器储液罐28内的除冰液的液位，当液位低于预设位置时，第一液位传感器27向智能控制系统1发送信号，智能控制系统1控制移动喷淋模块移动至除冰液自动输送装置的一侧补充除冰液。
38.在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，接料斗25的下方设置第一电动阀26，第一电动阀26设置于喷射器储液罐28顶部的开口。第一电动阀26与智能控制系统1信号连接，当除冰液自动输送装置输出除冰液时，智能控制系统1控制第一电动阀26打开，以使除冰液可进入喷射器储液罐28内，当自动驾驶车辆29未喷洒除冰液时，智能控制系统1自动控制第一电动阀26关闭，避免除冰液洒出，当进行除冰液喷洒时，智能控制系统1自动控制第一电动阀26再次打开，以避免喷射器储液罐28内变成负压。
39.现有技术中的固定式智能自动防冰除冰系统的储液罐19主要储存除冰盐搅拌液，需要的储液罐19体积大。为解决上述问题，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，除冰液自动制备输送系统3包括除冰剂储存罐5、除冰液制备装置和除冰液自动输送装置，除冰剂储存罐5和除冰液自动输送装置均与除冰液制备装置连接，除冰剂储存罐5、除冰液制备装置和除冰液自动输送装置均与控制器18信号连接。本实施例采用除冰剂存储罐和除冰液制备装置独立的结构，智能控制系统1将除冰液的用量发送至控制器18，控制器18根据除冰液的用量控制除冰剂储存罐5和除冰液制备装置自动制备除冰液，既满足大面积连续抗冰需求，又节约人力成本，节省储液罐19尺寸。
40.由于移动喷淋模块和除冰液自动输送装置为分体设置，除冰液自动输送装置固定设置于地面，移动喷淋模块可沿地面移动，智能控制系统1需要控制移动喷淋模块移动至除冰液自动输送装置的一侧补充除冰液，为了保证移动喷淋模块移动至预设位置接收除冰液
自动输送装置输出的除冰液，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，移动喷淋模块的一侧设置对位接收器24，除冰液自动输送装置的输送管道下方设置对位发射器22，对位接收器24和对位发射器22正对时可接受对位发射器22发射的信号。对位发射器22可水平发射信号，发射信号的水平线与输送管道的输出口处于同一竖直面内，当移动喷淋模块移动至输送管道的输出口下方，直至对位接收器24正对对位发射器22后，对位接收器24接收信号后并发出信号至控制器18，控制器18控制除冰液自动输送装置输出除冰液，可保证除冰液全部被移动喷淋模块接收，避免除冰液洒落。
41.为了实现自动制备除冰液，除冰剂储存罐5的出料口和除冰液制备装置的进料口之间设置电动放料阀7，除冰液制备装置上设置冰点传感器，电动放料阀7和冰点传感器均与控制器18信号连接。
42.冰点传感器可检测除冰液制备装置内的除冰液冰点，控制器18接收到气象监测与预警模块的气象信息后会根据气象信息来确定当前环境下所需要的除冰液的冰点，以及该冰点对应的除冰液的浓度。
43.为了避免除冰剂储存罐5内除冰剂过少，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，除冰剂储存罐5上设置用于检测除冰剂储存罐5内的液面高度的高度传感器4。高度传感器4与控制系统连接，高度传感器4可以将实时监测除冰剂储存罐5内的除冰剂的量，当除冰剂较少时，向控制系统发出信号，提醒及时补充，当补充至预设高度后，高度传感器4再次向控制系统发出信号，自动停止补充，避免除冰剂溢出。
44.优选地，除冰剂储存罐5为透明材质制作，除冰剂储存罐的侧壁设置竖直的刻度6，以提升除冰剂储存罐5内除冰剂的量的直观性，方便在特殊情况下，也可以及时得知除冰剂储存罐5内除冰剂的量。
45.为了进一步控制除冰剂输出的量，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，除冰剂储存罐5的出料口和除冰液制备装置的进料口之间设置计量器8，计量器8与控制系统信号连接。计量器8可计量累计进入除冰液制备装置的除冰剂的量，并将信号传输至控制系统，控制系统根据计量器8的信号控制电动放料阀7的开闭，以控制除冰剂输出的量。
46.关于除冰液制备装置的组成，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，除冰液制备装置包括制备罐、搅拌装置、和送水管16，搅拌装置设置于制备罐内，送水管16与制备罐连接。
47.除冰液在制备罐中制备，送水管16的外端连接于自来水，通过向制备罐中输入自来水，与除冰剂储存罐5向制备罐中输入的除冰剂混合，当达到配比且液位到达预设位置后，停止送水管16送水，停止除冰剂的输送，搅拌装置启动，将除冰剂和自来水进行充分搅拌混合成除冰液。
48.为了提升除冰液的制备效率，保证除冰液的搅拌混合与除冰液的输出同时进行，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，制备罐包括储液罐19和与储液罐19连通的制液罐17，搅拌装置设置于制液罐17内，制液罐17和储液罐19之间设置第二电动阀13，送水管16与制液罐17连接，除冰液自动输送装置与储液罐19连接。除冰液在制液罐17中搅拌制作，制作完成后输入储液罐19中，储液罐19通过除冰液自动输送装置向外输送除冰液。当第二电动阀13关闭时，在制液罐17中制作除冰液，同时储液罐19可通过除冰液自动输送装置向外输出除冰液。
49.为了保证制液罐17中的除冰液的量能保证供给，同时保证储液罐19中有足够储备量的除冰液，优选地，制液罐17设置第二液位传感器11，储液罐19设置第三液位传感器14，当储液罐19中的除冰液不足时，第三液位传感器14向控制系统发送信号，控制系统自动控制在制液罐17中制作除冰液，在制作过程中，通过第二液位传感器11实时向控制系统发送的液位信号可得知制液罐17中的除冰液的量是否达到需求量，以使控制系统自动控制电动放料阀7的开闭。
50.为了实现自动控制送水管16的送水与中断送水，送水管16上设置闸阀15和第三电动阀12，第三电动阀12设置于闸阀15和制液罐17之间。第三电动阀12通过控制系统自动控制开闭，实现自动向制液罐17中补水。也可通过手动关闭闸阀15切断供水。
51.关于搅拌装置的选择，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，搅拌装置包括搅拌电机9及与搅拌电机9的输出轴相连接的搅拌桨10，搅拌电机9设置于储液罐19的外部，搅拌桨10设置于储液罐19的内部。搅拌电机9为伺服电机，通过控制搅拌的转数保证除冰液搅拌的充分性，搅拌桨10的结构为螺旋桨式，包括中心搅拌轴和沿中心搅拌轴轴向设置的若干搅拌叶片，可对除冰液进行充分搅拌。
52.关于除冰液自动输送装置的结构，在上述实施例的基础上，作为进一步的优选，除冰液自动输送装置包括输液管21、输液泵20、输液机械手23，输液管21与储液罐19连接，输液泵20设置于输液管21和储液罐19之间，输液管21的上端与输液机械手23连接。输液泵20提供输出动力，将除冰液沿输液管21输出，输液机械手23上设置对位发射器22，移动喷淋模块上设置对位接收器24，对位发射器22可水平发射信号，发射信号的水平线与输送管道的输出口处于同一竖直面内，当移动喷淋模块移动至输送管道的输出口下方，直至对位接收器24正对对位发射器22后，对位接收器24接收信号后并发出信号至控制器18，控制器18控制除冰液自动输送装置输出除冰液，可保证除冰液全部被移动喷淋模块接收，避免除冰液洒落。
53.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
54.以上对本发明所提供的智能网联移动式喷淋抗冰系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。