智能防冰除冰系统

一、成果概述

智能防冰除冰系统主要由“道路气象信息采集子系统”、“智能控制子系统”、“通信子系统”、“泵送喷淋子系统”等组成。“道路气象信息采集子系统”负责采集路面和环境气象信息；“控制子系统 ”对“道路气象信息采集子系统”采集到的多源信息进行分析与处理，运用人工智能预测算法进行结冰预测，当预测到将要结冰时，发送预警预报信息，并根据冰情、雪情自适应喷洒环保型除冰液防止路面结冰。通信子系统通过有线或无线方式，将各种数据远传至手机APP和道路安全预警及应急处置系统，实现冰雪灾害预警、结冰预防和自动除冰雪，从而提高道路冰灾应急处理的响应速度。该系统可对症下药地解决恶劣天气下路网关键节点（桥梁、隧道口、长大纵坡、山区道路）等处的交通安全问题。

二、主要关键技术内容及创新点

1、技术特点：

（1）气象及路面状况信息自动监测采集；

（2）智能控制喷淋系统的工作；

（3）充分利用 “移动互联网+”技术，既可以由系统自动控制，也可以通过手机app和监控中心的上位机实现人工远程控制；

（4）喷洒有机环保型融雪剂，有效降低了对环境的污染；

（5）具备故障自诊断和远程报警通信功能，喷淋系统冗余备份。

2、技术优势：

（1）精准控制：控制策略智能化，能准确预测路面结冰临界点，及时响应，自动启动喷洒，科学防冰；根据道路服务水平（安全行车限速等级）可以精准控制喷洒液的量，高效除冰。

（2）增强安全性：根据路面实际状况喷洒除冰液，能消除并预防道路黑冰造成的安全隐患。

（3）注重环保：环保型除冰液对道路、桥梁结构腐蚀破坏很小，不污染周边环境。

（4）经济效益：显著降低道路养护部门工作压力和工作强度，节约人力成本。

（5）提供信息化增值服务：监测预报的准确冰情可以通过高速公路信息发布平台，提前告知社会大众、司乘人员和养管部门，提高高速公路信息化服务水平。

三、主要应用领域与前景

2015年底在济南市二环南路高架桥舜耕路口上下匝道进行了试点应用。安装后运行良好，特别是经受住了2016年济南市50年一遇严寒与大雪的考验，受到业主的广泛赞誉、行业的广泛关注以及齐鲁晚报等多家媒体的广泛报道。根据业主的反馈建议，研发团队对该系统进行了持续改进，技术不断升级，性能越来越好。

2018年4月，经过持续的技术研发，成功研制出适宜高寒地区特点的智能防冰除冰系统。由于技术先进、运行可靠、性价比高，被业主采纳，应用到世界上海拔最高的西藏拉林高速公路米拉山隧道的两端隧道口，并被国家级媒体中国新闻网采访报道。

2019年6月，被业主采纳，应用到北京大兴新机场智慧型高速公路匝道上。近期又完成了甘肃魏武路某桥隧相接关键部位系统方案设计。现已完成地理跨度从低海拔、温润气候到高海拔、高寒气候的多个省市的工程应用。

通过智能防冰除冰系统的不断升级推广，使得主动式防冰、除冰技术被越来越多的道路管理、运营部门及技术人员认知及认可，不仅取得了一定的经济效益，而且降低了安全事故发生概率、提升了道路运行效率，产生了巨大的社会效益。

四、相关知识产权

已获得国家授权专利和软件著作权30余项，代表性专利如下：

ZL2015105590090，一种用于公路、桥梁的融雪剂回收装置

ZL2015105724682，一种检测融雪剂融雪化冰能力的试验装置及方法

ZL201610611659X，一种城市高架桥护栏用喷嘴

ZL2017206718043，一种具有车辆感应功能的主动式道路除冰防冰系统

ZL2017100156013，一种多功能固定式防雾防冰喷淋控制系统

ZL2018104551209，一种智能防冰除雪控制系统的预测启动喷淋方法

ZL2018104553331，一种智能防冰除雪控制系统的自动激活控制方法

ZL2018103070343，一种带亮化报警的固定式除雾防冰喷淋控制系统