Автоматическая противогололедная обработка на эстакадах что это: Автоматическая противогололедная система фирмы Boschung Mecatronic

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.

Основные термины (генерируются автоматически): ARCTIS, BOSO, проезжая часть, датчик, автоматическая противогололедная система, блок обработки данных, датчик покрытия, насосная станция, противогололедный материал, Россия.

Автоматическая противогололедная система

В условиях больших скоростей и интенсивного трафика проблема эффективного предотвращения образования гололеда на опасных участках магистралей является крайне актуальной.

Для решения данной проблемы компания МЕРКАТОР АВТОМАТИКА предлагает Автоматическую противогололедную систему (АПС)

АПС от компании МЕРКАТОР АВТОМАТИКА используется в местах с интенсивным движением и повышенной аварийностью, а также в местах, где противогололедная обработка транспортными средствами является слишком сложной.

К участкам для применения АПС относятся:

мосты, эстакады

участки с уклонами (подъемы, спуски)

участки с необходимостью снижения скорости и торможением (перед светофорами, пунктами взимания платы.)

Преимущества от использования АПС в зимнем содержании дорог:

Снижение аварийности

Снижение затрат на зимнее содержание искусственных сооружений: распределяется только необходимое количество реагента

Уменьшение заторов на эстакадах и мостах, особенно вызванных блокировкой проезда большегрузным транспортом

Поддержания поверхности дороги в состоянии пригодном для уборки свежевыпавшего снега до прибытия снегоуборочных машин

Увеличение срока службы искусственных сооружений, объектов инфраструктуры

Уменьшение нагрузки на окружающую среду

АПС от компании МЕРКАТОР АВТОМАТИКА это:

40 летний опыт по созданию АПС и передовые технологии в области управления состоянием дорожной поверхности. Компания МЕРКАТОР АВТОМАТИКА является изобретателем и мировым лидером в области АПС

Комплексный подход начиная от разработки проектной и рабочей документации до монтажа на объекте и дальнейшего обслуживания с поставкой и интеграцией программного обеспечения собственной разработки

Интеграция в программное обеспечение с отображением всех параметров АПС находящихся в эксплуатации Заказчика, отображение показаний датчиков метеостанций, дорожных машин и их маршрутов

Применяемые активные датчики, которые предоставляют информацию о температуре покрытия и определит температуру точки замерзания смеси на дорожном покрытии. Только они способны прогнозировать опасность образования льда, а не давать информацию уже по факту образования

Системы работают с любым жидким реагентом

Одна насосная станция покрывает расстояние до 1,7 км

Гарантия производителя на систему 15 лет без капитального ремонта

Высокие сроки монтажа на сооружения при обеспечении строительной готовности. Модульные здания насосных станций и основных элементов АПС заранее изготавливаются и комплектуются на базе в г.Москве. на объекте осуществляется крупноузловая сборка

Метеодатчики имеют свидетельства и зарегистрированы в государственном реестре средств измерения

Основные составляющие элементы АПС:

Автоматическая дорожная метеостанция с датчиками покрытия и погоды;

Насосная станция в модульном здании контейнерного типа. В здании размещены емкости для реагента, насосы оборудование для управления системой. Комплектация и исполнение зависит от требований и технических условия Заказчика;

Трубопроводы в защитном коробе, разбрызгивающие форсунки, элементы крепления;

Связаться с нами

КАК ЭТО РАБОТАЕТ; Черный лед, Мудрый мост: отпор врагу до того, как он сформируется

Технология|КАК ЭТО РАБОТАЕТ; Черный лед, Мудрый мост: Отражение врага до того, как он сформируется

https://www. nytimes.com/2001/12/13/technology/how-it-works-black-ice-wise-bridge-repelling-the- foe-before-it-forms.html

Продолжить чтение основного материала

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Автор: Джеффри Селинго

См. статью в ее первоначальном контексте от
13 декабря 2001 г., раздел G, стр. 7. Купить репринты.

Восьмиполосный мост через реку Миссисипи на межштатной автомагистрали 35 недалеко от центра Миннеаполиса был печально известным местом автомобильных аварий зимой. Влага от реки и большая высота моста быстро объединились, образовав гололед, и в конце 19 века произошло более 100 аварий.90-е годы объяснялись коварным покрытием проезжей части.

Государственные транспортные чиновники активизировали свои усилия, чтобы очистить мост ото льда, отправив грузовики только для того, чтобы посолить саму конструкцию, а не прилегающие дороги, но проблема осталась.

«Это был беспорядок», — сказал Кори Джонсон, инженер по техническому обслуживанию Министерства транспорта Миннесоты. «Мы не могли справиться с этим достаточно быстро, особенно в час пик, когда было движение с частыми остановками. Мы не знали, что делать».

В 1999 году государство установило на мосту автоматизированную противообледенительную систему. Система направлена на то, чтобы опережать погоду, распыляя на поверхность моста антиобледенительные химикаты до образования льда. По словам г-на Джонсона, количество аварий на мосту снизилось почти на 70 процентов с момента установки системы. По оценкам государственных чиновников, только прошлой зимой он предотвратил 21 аварию.

Около 60 подобных автоматизированных противообледенительных систем установлены на мостах в Северной Америке, большинство из них в Канаде, сообщил Джерри Р. Уолдман, генеральный менеджер американского отделения швейцарской компании Boschung, одного из производителей технологии. .

Как свидетельствуют придорожные знаки, мосты, как правило, замерзают раньше, чем проезжие части, потому что холодный воздух проходит над и под пролетом.

В технологии защиты от обледенения используются датчики размером с хоккейную шайбу, встроенные в настил моста, и небольшая метеостанция на одном конце конструкции. Один набор датчиков следит за тем, мокрый или сухой мост, другой измеряет температуру дорожного покрытия, а третий охлаждает до температуры на 3,6 градуса ниже температуры окружающего проезжей части. Иней или лед образуются на охлаждаемом датчике раньше, чем на самом настиле моста, поэтому охлажденный датчик может действовать как пусковой механизм для опрыскивателей.

Распылители, также встроенные в настил моста, распыляют жидкий химикат примерно на фут над поверхностью дороги. В отличие от дорожной соли, это химическое вещество предназначено для предотвращения замерзания, а не для растапливания уже имеющегося льда. По словам г-на Уолдмана, компьютер регулирует количество распыляемого химиката, полагаясь на информацию от других датчиков и метеостанции, так что меньше распыляется на мороз и больше на снег.

«Большинство водителей даже не замечают, когда система работает», — сказал он.

Дорожные датчики имеют некоторые недостатки, сказал г-н Вальдман. Например, они могут не обнаружить сильный снег, когда снежинки тают, не достигнув проезжей части. В такие моменты систему можно активировать со своей метеостанции, которая определяет тип и интенсивность осадков при прохождении через световой луч. Когда система срабатывает, дорожные бригады уведомляются центральным компьютером или с помощью звуковых сигналов, предупреждая их о том, что на соседних дорогах вскоре могут возникнуть опасные условия.

Пенсильвания установила противообледенительную систему на шести мостах в штате, седьмой должен быть установлен в январе. Ожидаются запросы на установку механизма еще на 10 мостах, сказал Гэри Хоффман, главный инженер Департамента транспорта штата, который тратит 18 процентов своего бюджета на техническое обслуживание в размере 1,1 миллиарда долларов на борьбу с зимней погодой.

«Обычно, когда вы внедряете новую технологию, трудно убедить тех, кто работает на местах», — сказал он. «Это одна из немногих вещей, которые продаются сами по себе» 9.0003

Штат первым в стране установил эту систему. Г-н Хоффман открыл для себя эту технологию во время кругосветной поездки по зимнему ремонту, спонсируемой Федеральным управлением автомобильных дорог в середине 1990-х годов. Он используется в некоторых частях Европы уже более 20 лет.

Автоматизированные функции противообледенительной технологии больше всего понравились чиновникам Пенсильвании. Все мосты, на которых была размещена система, часто используются, имеют историю аварий и находятся далеко от станций технического обслуживания.

«Мы хотели отказоустойчивую систему, которая не требовала бы, чтобы кто-то контролировал удаленный сайт и принимал решение о запуске системы», — сказал г-н Хоффман. (Единственное вмешательство человека, которое требуется, — это заправка бака с антиобледенительным химикатом). что дороже, на мостах. По словам г-на Хоффмана, он менее агрессивен для дорог и проезжающих машин, чем хлорид натрия, который используется в остальной части штата.

До установки системы каждая снежная буря приводила к тому, что правоохранительные органы расследовали почти дюжину автомобильных аварий на одном из мостов в западной Пенсильвании. С момента установки системы более двух лет назад только одна авария на мосту была связана с зимней погодой.

Цена системы зависит от конструкции. Например, установка технологии на этом 1900-футовом мосту через Миссисипи обошлась Миннесоте примерно в 537 000 долларов.

Из-за высокой стоимости, сказал г-н Вальдман, технология, вероятно, не будет установлена на дорогах, кроме мостов. А вот миниатюрная метеостанция, подобная той, что на мостах, используется в другом месте. В Пенсильвании на дорогах установлено 75 таких станций, чтобы дорожные бригады могли следить за условиями в конкретном районе. Водители также имеют доступ к информации через Интернет по адресу 208.9.196.31/site/site.nsf/mainpage.

«Это не так быстро и просто, как автоматизированная система, — сказал г-н Хоффман, — но она по-прежнему эффективна и гораздо более распространена».

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 замораживающие эффекты зимних кошмаров:
скользкие дороги 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, взгляните на большие дорожные знаки с надписью
«Проводится защита от обледенения… При мигании».
    Впервые в Северо-Восточной Пенсильвании PennDOT планирует представить
свою автоматизированную противообледенительную систему моста в конце этого месяца.

Система
, ставшая четвертым противообледенительным устройством на мосту в штате, имеет датчики температуры и влажности, встроенные в поверхность моста, которые
определяют условия замерзания и наносят солевой раствор на дорогу, когда
температура падает ниже 32 градусов.

«У вас есть автомобили, которые останавливаются, трогаются с места и обледеневают мост», — сказал Дэйв
Крисанда, представитель PennDOT, о мгновенной безопасности, которую обеспечивает система
. «Это посолит мост почти сразу перед тем, как наши грузовики получат
туда и растопить 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.

Распылители будут располагаться по всей дороге не выше основания
шины, скрытой от посторонних глаз в дорожном покрытии.

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
распространяется по мосту, чтобы отвлечь внимание».

Крисанда сообщила, что автоматизированная противообледенительная система является частью проекта PennDOT стоимостью 3,8 900 21 миллиона долларов США по созданию моста на шоссе Сан-Суси. Компания American Asphalt Paving Co. из
Shaverton с марта 2000 года работает 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.