Содержание
Автоматическая противогололедная система фирмы Boschung Mecatronic
Очевидно, что за последние годы в Москве существенно увеличились транспортные потоки и возрос скоростной режим движения машин, поэтому всегда актуальная проблема обеспечения безопасности в неблагоприятных погодных условиях, к примеру, во время гололеда, стала достаточно сложной. Этот вопрос так же требует особого внимания в случае с искусственными сооружениями, такими как мосты, эстакады и путепроводы. Скорость промерзания дорожной конструкции на подобного рода объектах значительно выше, чем на автомобильной дороге, потому что они находятся в подвешенном состоянии и охлаждаются одновременно со всех сторон. Кроме того, искусственные сооружения обладают более низкими теплоинерционными свойствами по сравнению с основной автомобильной дорогой, которая представляет собой более массивное сооружение, в результате чего скорость промерзания дорожной одежды происходит в среднем в 2,5 раза быстрее.
Наиболее эффективным способом решения данной проблемы является установка автоматических противогололедных систем (АПС), отвечающих современным требованиям экологии и интегрированных в уже сложившийся облик города. Такие системы способны не просто ликвидировать образовавшееся обледенение, а заблаговременно его предотвратить, что чрезвычайно важно для обеспечения безопасности дорожного движения. [1]
На данный момент все большее распространение в России и за рубежом получила автоматическая противогололедная система швейцарской фирмы Boschung Mecatronic. Эта установка позволяет на основе данных от метеорологических датчиков и датчиков покрытия в автоматическом режиме заранее распределять противогололедный материал на проезжую часть посредством форсунок, тем самым предотвращая образование гололеда. На рисунке 1 схематично показана общая схема работы системы.
Рис. 1. Общая схема работы противогололедной установки с различными распределяющими узлами: 1 — бак для жидких реагентов, 2 — насос, 3 — блок обработки данных, 4 — блок управления АПС, 5 — дорожная станция с подключенными метеодатчиками и датчиками покрытия, 6 — дорожные датчики, 7 — разбрызгивающая головка, 8 — распределяющая тарелка, 9 — гидравлические соединения
От дорожных датчиков и датчиков на метеостанции, в блок обработки данных поступает информация о состоянии покрытия и о метеорологических условиях.
Если зафиксирована вероятность образования гололеда, то на блок управления АПС поступает сигнал о необходимости обработки подконтрольного участка. Включается насос, который подает реагент к разбрызгивающим элементам по гидравлическим соединениям и противогололедный материал распределяется по покрытию. Разбрызгивание происходит с конца участка обработки и по направлению движения транспорта, чтобы исключить совпадение частоты проезда автомобиля с частотой разбрызгивания и исключить попадание реагента на проезжающие автомобили.
Автоматическая противогололедная система Boschung Mecatronic состоит из измерительной и исполнительной части.
К измерительной части относится система раннего оповещения об образовании гололеда GFS 3000 (Рис. 2.), в состав которой входит блок обработки данных, автоматическая дорожная метеостанция (АДМС) со своими метеорологическими датчиками и датчиками покрытия.
Рис. 2. Общий вид АДМС с подключенными датчиками
Метеодатчики могут измерять скорость и направление ветра, интенсивность и количество осадков, относительную влажность воздуха и его температуру, но особое внимание стоит уделить работе активных дорожных датчиков, поскольку они являются наиболее эффективными элементами измерительной системы.
Рис. 3. Датчик BOSO II в покрытии
Рис. 4. Датчик ARCTIS в покрытии
Датчик BOSO II (BOden SOnde) производит цикл охлаждения-нагревания жидкости на своей поверхности с целью определения точки замерзания и прогнозирования возможного образования гололеда. Охлаждение происходит на 2 градуса ниже температуры покрытия, в то время как датчик ARCTIS (Active Road/Runway Condition Temperature of Ice Formation Sensor) охлаждает жидкость на 15 градусов ниже температуры покрытия для более глубокого прогнозирования.
Рис. 5. Цикл измерения дорожных датчиков BOSO II и ARCTIS: 1 — температура покрытия, 2 — температура жидкости на поверхности датчика
Датчики BOSO II и ARCTIS работают совместно и устанавливаются между полосами движения, чтобы свести к минимуму воздействие автомобильного транспорта. На сегодняшний день эти активные датчики фирмы Boschung Mecatronic не имеют аналогов в мире и являются запатентованной технологией.
Главным достоинством активной технологии является не вычисление, а непосредственное измерение точки замерзания жидкости. Высокоточная электронная система воспроизводит циклы измерения точки замерзания путем периодического охлаждения и нагрева активной поверхности дорожного датчика с помощью работы элемента Пельтье и последующей фиксации температуры, при которой жидкость, находящаяся на измерительной части, кристаллизуется. Преимуществом этого метода является именно измерение точки замерзания, независимо от типа применяемого реагента.
К исполнительной части относится система распределения жидких противогололедных материалов TMS 2000. Она состоит из насосной станции, которая включает в себя гидравлическую часть с емкостями и электрическую часть в виде блока управления АПС, а также из внешней части установки, в которую входят разбрызгивающие форсунки, клапанные панели и трубопроводы, по которым подается реагент.
Насосная станция представляет собой некапитальное строение 12х5м и размещается вблизи обрабатываемого участка с заездным карманом для подъезда автомобилей с целью обслуживания и заправки баков с реагентом.
В помещении предусмотрены химически-стойкие наливные полы и приемная ванна высотой 10см для сбора реагента в случае аварийной разгерметизации емкости.
Рис. 6. Емкости и фильтр для реагента
Для хранения реагента используется емкость из стеклопластика объемом 8000л с заправочным узлом и с фильтром для реагента. Внутри так же устанавливается емкость для воды объемом 1000л с целью промывки или настройки системы. Все емкости оснащены поплавковыми выключателями, которые отключают насос при понижении уровня жидкости до 10 %.
Разбрызгивающие элементы могут быть трех видов: головка, тарелка и форсунка MicroFAST.
Разбрызгивающая головка размерами 108х62мм имеет 4 (при необходимости 3) сопла и обеспечивает оптимальное распределение реагента на покрытии на расстояние до 11,5м. Головки могут устанавливаться под железным ограждением на техническом тротуаре искусственного сооружения или быть вмонтированы в заранее выполненные технологические отверстия в монолитном железобетонном ограждении.
Крепеж из нержавеющей стали позволяет проводить точную настройку головки, регулируя наклон и направление струи. В основном принимается шаг установки головок 15м, а высота установки от верха покрытия проезжей части — не более 20см.
Рис. 7. Разбрызгивающая головка
Преимуществом разбрызгивающих головок является то, что сами головки и подходящие к ним трубопроводы и кабели крепятся по краям проезжей части, что удобно и не требует их прокладки под покрытием, как в случае с тарелками или форсунками MicroFAST. Сопла головок почти не загрязняются, а также практически исключено механическое повреждение автотранспортом.
Ко второму виду распределяющих противогололедный материал элементов относится разбрызгивающая тарелка размерами 250х40мм. Она имеет 6 (при необходимости 8) сопел, которые позволяют охватить большую площадь обработки и распределить реагент на расстояние до 10м. Тарелки фиксируются в дорожном покрытии с помощью специальной заливочной массы и устанавливаются между или по центру полос движения.
В основном, они применяются в аэропортах или на автомагистралях с большим количеством полос и высокой интенсивностью движения. Устройство такого типа распределяющих элементов представляет собой трудоемкий процесс за счет пропуска трубопроводов и кабелей под покрытием проезжей части. Существенным недостатком разбрызгивающих тарелок являются значительные затраты на эксплуатацию и ремонт, который часто необходим из-за механических повреждений автомобилями.
Рис. 8. Разбрызгивающая тарелка
Еще одним разбрызгивающим элементом является форсунка MicroFAST, которая применяется для встраивания в дорожное полотно, и может устанавливаться как между полосами на одной оси с линией разметки, так и по центру полосы движения. Форсунка имеет два миниатюрных сопла, которые практически не требуют ухода и не загрязняются.
Рис. 9. Форсунка MicroFAST
Профиль форсунки монтируется в дорожное покрытие на глубину 40мм при ширине 10мм, а расстояние между форсунками составляет 5 метров.
При разбрызгивании, время которого может варьироваться от 30 секунд до 3 минут, происходит тонкодисперсный выброс реагента, который практически не видим участниками движения.
У форсунки MicroFast достаточно точная и однородная картина распределения реагента при одновременно меньших затратах на техническую часть. Однако, в России такие форсунки еще не применялись ввиду того, что покрытие отечественных автомобильных дорог приходится часто заменять и ремонтировать, поэтому сейчас разрабатывается возможность размещения MicroFAST на краю проезжей части, как в случае с разбрызгивающими головками, с целью снижения затрат на монтаж и эксплуатацию.
Клапанная панель монтирована в защитном шкафу и оснащена ресивером на 4л реагента, от нее противогололедный материал поступает на две разбрызгивающие головки. При обработке участка поочередно открываются электромагнитные клапаны клапанных панелей и реагент подается к разбрызгивающему элементу. При частичном опустошении ресивера, через обратный клапан к нему по трубопроводу поступает реагент из насосной станции до полного заполнения.
Рис. 10. Клапанная панель в защитном шкафу
Автоматическая противогололедная система фирмы Boschung Mecatronic имеет более чем полувековую историю развития в странах Европы. На сегодняшний день она получила наибольшее распространение в Германии, Швейцарии, Швеции, Австрии и Франции. Так же имеется опыт эксплуатации таких установок и в нашей стране. Первая АПС появилась в России в 1998 году на МКАД, где зарекомендовала себя с наилучшей стороны и функционирует до сих пор [2]. Позже система была установлена в Кутузовском тоннеле в центре Москвы, недавно на эстакадах Северо-Восточной и Северо-Западной хорды и на многих других искусственных сооружениях в Москве. [4]
Литература:
- Борисюк Н. В. Зимнее содержание городских дорог. Учебное пособие. Москва, МАДИ, 2014г.
- Л. А. Синицын, А. Г. Макушев. Безопасность движения. Автоматическая противогололедная установка, 2006 г.
- А. П. Васильев. Ремонт и содержание автомобильных дорог.
Справочник инженера-дорожника. Москва «Транспорт» 1989 г. - Материалы, предоставленные фирмами: ЗАО «ДЭК Восток», ЗАО «ДЭК ЮГ», «Гормост», Boschung Mecatronic.
Справочник инженера-дорожника. Москва «Транспорт» 1989 г.Основные термины (генерируются автоматически): ARCTIS, BOSO, проезжая часть, датчик, автоматическая противогололедная система, блок обработки данных, датчик покрытия, насосная станция, противогололедный материал, Россия.
Автоматическая система обеспечения противогололедной обстановки презентация, доклад
Автоматическая
Система
Обеспечения
Противогололедной
Обстановки
Основными целями Автоматической системы обеспечения противогололедной обстановки (АСОПО) является обеспечение раннего оповещения об образовании гололеда на основании данных краткосрочного прогноза метеообстановки и состояния дорожного покрытия в районе позиционирования системы и осуществление обработки дорожного покрытия реагентом в автоматическом режиме, для обеспечения бесперебойного и безопасного дорожного движения на участках дорог:
предупреждение образования гололеда на особо опасных участках (мостах, эстакадах, в тоннелях, на подъемах и спусках и т.
д.) и, как следствие, снижение количества ДТП;
создание условий движения транспортных потоков на магистрали для обеспечения максимальной пропускной способности;
минимальное количество расходуемых противогололедных материалов;
применение жидких реагентов, в т. ч. на ацетатной основе, не имеющих коррозионного воздействия на искусственные сооружения;
снижение негативного воздействия на окружающую среду, и, как следствие, улучшение экологической обстановки;
внедрение современных средств и методик обслуживания дорожного покрытия.
www.techno-bez.ru
В Европе АСОПО давно зарекомендовала как эффективное средство для повышения безопасности движения на опасных участках автомобильных дорог. Особенно следует отметить уменьшение количества аварий, возникающих по причине гололеда.
В Санкт-Петербурге и Ленинградской области относительная влажность воздуха в холодное время года колеблется от 78% до 88%, а в летние месяцы уменьшается до 67-76%.
Наиболее опасными периодами в отношении безопасности дорожного движения являются осень и весна, когда при понижении температуры образуется невидимая ледяная корка, первая гололедица, так называемая – «черный лед». Влага, которая содержится в воздухе, конденсируется на свободной от снега поверхности дороги. «Чёрный лёд» образуется на проезжей части мостов при температуре, близкой к нулю. Этот лед практически незаметен на дороге и, как следствие, мокрую дорогу от заледеневшей, отличить очень трудно. Машина, попав на полосу «черного льда» мгновенно теряет управление.
«Технологии
Безопасности»
www.techno-bez.ru
Другим опасным явлением зимы, характерным для Северо-Западного региона, является ледяной дождь. Капли воды, падающие через слой холодного воздуха, остывают до температуры ниже нуля, но не замерзают. Однако, при первом же касании дорожного покрытия, капли мгновенно замерзают, образуя тоненькую ледяную корочку.
Оригинальность Автоматической системы обеспечения противогололедной обстановки (АСОПО) заключается в ее интеграции в программу, направленную на созданиие безопасных, экологичных и «умных» дорог. Автоматическая противогололедная система способна самостоятельно, без участия диспетчера, определить момент обледенения дорожного полотна и обработать участок автодороги, рассчитав оптимальное количество жидкого противогололедного реагента.
Количество переходов через нулевую (0°С) отметку температуры, а именно это является причиной образования наледи на дорожном полотне, происходит примерно 150 раз за зимний период. Для обеспечения безопасного, безаварийного движения по проектируемой магистрали в периоды времени года с температурными показателями ниже или близкими к нулю, предназначена автоматизированная система обеспечения противогололедной обстановки.
Таким образом, строительство АСОПО очень актуально в Северо-Западном регионе РФ.
«Технологии
Безопасности»
www.
techno-bez.ru
В АСОПО можно выделить три основных элемента: ЦНС (центральная насосная станция), контрольные клапаны с форсунками, система раннего оповещения.
1. ЦНС – это основной элемент АСОПО, в которой располагается блок управления противогололедной системой, насос, резервуары для жидкого реагента и воды, пульт управления и отслеживания работы или состояния системы. ЦНС может располагаться как отдельно стоящее строение, так и быть встроенной в конструкцию моста или тоннеля. Внутренняя комплектация ЦНС может меняться в зависимости от поставленных задач.
www.techno-bez.ru
2. Контрольные клапаны и форсунки располагаются по всей длине обрабатываемого участка дороги. Контрольные клапаны и форсунки монтируются вдоль проезжей части и соединены с ЦНС магистральным трубопроводом, коммуникационным и питающим кабелями. Существует два метода монтажа: скрытый (внутри технологических проходов) и открытый (поверх технологических проходов).
Форсунки устанавливаются с определенным шагом по всей длине участка и имеют несколько вариантов исполнения: в бордюрном камне, барьерном ограждении, в проезжей части.
3. Система раннего оповещения состоит из метеорологической станции, устанавливаемой вблизи обрабатываемого участка дороги и дорожного датчика. Дорожный датчик монтируется в дорожное полотно. Количество датчиков варьируется в зависимости от характеристик обрабатываемого участка.
Работу системы раннего оповещения можно описать как сбор метеорологических данных (температура воздуха, температура дорожного полотна, состояние дорожного полотна, атмосферное давление, осадки, направление и сила ветра), их анализ и расчет вероятности возникновения обледенения с последующей передачей информации в блок управления АСОПО.
www.techno-bez.ru
Способы контроля и управления АСОПО имеют несколько вариантов:
1. Через удаленный доступ по GSM каналу при помощи любого устройства, имеющего подключение к интернету.
2. Непосредственно из ЦНС.
Основные преимущества использования АСОПО:
1. Повышает безопасность дорог, тоннелей и мостов.
2. Безопасна для окружающей среды.
3. Экономит затраты дорожным службам на обслуживание и содержание дорог.
4. Предотвращает образование заторов.
5. Полная инженерная и сервисная поддержка.
6. Адаптируется под местные требования и нужды.
7. Простота установки.
www.techno-bez.ru
Общество с ограниченной ответственностью «Технологии Безопасности»
Юридический адрес:
197342, Россия, г. Санкт-Петербург, наб. Черной речки, д. 41, корп. 11, оф. 317
Фактический адрес:
197342, Россия, г. Санкт-Петербург, наб. Черной речки, д. 41, корп. 11, оф. 317
Тел./факс (812) 313-51-04
e-mail: [email protected]
www. techno-bez.ru
Скачать презентацию
Мост I-94 в Миннесоте получает технологию защиты от обледенения
Начались работы по применению новой технологии защиты от обледенения на мосту I-94 недалеко от Барнсвилля, штат Миннесота, несмотря на 90-градусную температуру в начале этой недели, согласно отчету The Forum.
.
По данным газеты, Департамент транспорта Миннесоты (MnDOT) внедряет новую технологию, чтобы помочь предотвратить опасное образование льда и инея на межштатной автомагистрали, которое способствует зимним авариям.
«Мы хотели попробовать что-то другое, чтобы сократить количество аварий», — сказал Том Свенсон, районный инженер дорожного движения MnDOT. «Мы надеемся, что это изменит ситуацию».
Газета сообщила, что на прошлой неделе MnDOT решил установить систему на мосту Барнсвилля, а также на мосту I-94 недалеко от Александрии из-за его истории аварий.
По словам Свенсона, за последние пять лет на мосту недалеко от Барнсвилля произошло в среднем четыре или пять аварий. Из них от 70 до 80% приходится на зиму.
«То, что так много аварий на таком коротком пространстве, выделялось для нас», — сказал Свенсон.
Противообледенительная технология будет установлена в общей сложности на 3000 футов: на проезжей части перед мостом, на поверхности моста и на проезжей части после моста, согласно Форум.
По словам Свенсона, установка системы защиты от обледенения в Александрии и Барнсвилле обошлась примерно в 400 000 долларов. В зависимости от погодных условий противообледенительная установка в Барнсвилле должна быть завершена к 28 июня, сообщает издание.
Новая технология SafeLane, лицензированная и продаваемая Cargill, состоит из покрытия, которое действует как губка, накапливая антиобледенительные химикаты и автоматически высвобождая их по мере образования снега и льда.
По словам Свенсона, SafeLane также помогает создать трение благодаря комбинации эпоксидной смолы и заполнителя, которая обеспечивает большее трение скольжения, чем обычное дорожное покрытие.
Ожидается, что новое покрытие будет более эффективным, чем обычные системы распыления, и система должна прослужить около 20 лет, сказал Боб Персикетти, генеральный менеджер SafeLane.
По словам Персикетти, с наступлением зимы рабочие должны будут использовать противогололедный химикат примерно два раза в месяц, чтобы система работала, и химиката хватит на несколько снегопадов.
Газета сообщила, что противообледенительные системы, установленные вдоль шоссе 336 в Дилворте, штат Миннесота, в 2004 году, в течение первого года эксплуатации столкнулись с несколькими сбоями.4 мост через Красную реку в 2006 г. не работал в определенных условиях.
Исследование, проведенное Мичиганским технологическим университетом, и отчет Asset Insight Technologies, подготовленные совместно с Cargill, подтверждают эффективность новых покрытий из эпоксидного заполнителя при расчистке льда и повышении мобильности, сообщает The Forum.
Система SafeLane использовалась на 31 объекте в 18 штатах. Газета сообщила, что противообледенительная технология была установлена на мосту в Хиббинге, штат Миннесота, в июле 2006 года. Персикетти сказал, что еще один монтажный проект запланирован в Бемиджи, штат Миннесота, на неделю с 16 июля.0005
«В некоторых областях (для этого) будет спрос», — сказал Свенсон.
Согласно отчету, опубликованному Департаментом общественной безопасности Миннесоты, в прошлом году из-за льда или слежавшегося снега произошло 5 516 аварий и 37 погибших.
Районный мост для установки автоматического антиобледенителя Новое устройство Penndot устанавливается вдоль бульвара Сан-Суси. Температура замерзания вызовет срабатывание механизма.
Устали от рекламы? Подписчики наслаждаются чтением без отвлекающих факторов.
Нажмите здесь, чтобы подписаться сегодня или Логин .
КАЙЛ С. ТОМАС [email protected]
, воскресенье, 7 октября 2001 г. Страница: 9A
ГАННОВЕР TWP. — Приближаются морозные эффекты зимних кошмаров:
скользких дорог и невидимый лед. Но у водителей, которые используют мост Sans Souci Parkway
, будет невидимый друг на их стороне.
В следующий раз, когда вы будете проезжать по бульвару, проходящему через Соломон
Крик в городке Ганновер, обратите внимание на большие дорожные знаки с надписью 9.0045 «Выполняется защита от обледенения… При мигании».
Впервые в Северо-Восточной Пенсильвании PennDOT планирует представить
свою автоматизированную противообледенительную систему моста в конце этого месяца.
Система
стала четвертым противообледенительным устройством для мостов в штате. В поверхность моста встроены датчики температуры и влажности, которые
определяют условия замерзания и наносят на дорогу солевой раствор, когда
температура падает ниже 32 градусов.
«У вас есть машины, которые останавливаются, трогаются с места и обледеневают мост», — сказал Дейв 9.0045 Крисанда, представитель PennDOT, о мгновенной безопасности, которую обеспечивает система
. «Это посолит мост почти сразу, прежде чем наши грузовики доставят туда
и растают лед».
Под дорожным покрытием и мостами установлены конструктивные резервуары, содержащие смесь воды и
хлорида натрия, фильтрующие раствор против обледенения по трубам в маленькие распылители
, которые разбрызгивают вбок через проезжую часть.
Опрыскиватели будут располагаться по всей дороге не выше основания
шины, спрятанной в тротуаре от посторонних глаз.
Знаки вдоль проезжей части будут мигать, чтобы водители знали о процессе
.
«Они сообщают людям, что нужно снизить скорость, потому что это относительно новая вещь,
к которой они не привыкли, — сказала Крисанда. «Мы не хотим, чтобы люди видели, как решение
, распространяемое по мосту, отвлекает».
Крисанда сообщила, что автоматизированная противообледенительная система является частью проекта PennDOT стоимостью 3,8
миллионов долларов США по мосту на шоссе Сан-Суси. Американская асфальтоукладочная компания из
Шавертон работает с марта 2000 года над заменой существующей стальной конструкции моста
новой бетонной конфигурацией.
Он сказал, что инженеры PennDOT разглаживают недостатки системы.
«Это в основном готово, но пока не в стадии разработки, мы устраняем
перегибы», — сказала Крисанда, которая планирует провести
церемонию перерезания ленточки в конце этого месяца.