路面冰厚监测自动喷淋防冻液方案
时间：2025-12-11
涉川
一、方案介绍
冬季低温环境下，道路路面结冰、桥梁结霜、隧道口凝结湿滑均可能导致车辆打滑，增加交通事故风险。传统人工巡查方式无法实现实时监测，且现场喷洒防冻液往往滞后、效率低、存在安全隐患。
本方案通过“路面冰厚在线监测 + 环境气象监测 + 自动喷淋系统 + 远程平台管理”的综合体系，实现对道路表层结冰情况的实时判定，并在冰厚或地表温度达到风险阈值时自动喷洒防冻液，形成道路防结冰智能预防机制。
二、监测目标
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实时监测路面冰厚、地表温度、空气温度、湿度、降雨降雪状况；
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自动识别路面结冰或可能结冰的危险工况；
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针对结冰区域自动喷洒防冻液；
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系统支持分区选喷、定量喷洒、定时喷洒；
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管理人员可通过平台远程查看与控制；
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建立预警机制与交通指挥联动机制。
三、需求分析
道路易结冰场景痛点包括：
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桥梁、立交高架比地面道路更容易结冰；
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温度突变导致的瞬时结冰人工难以及时发现；
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传统洒布车喷洒易滞后，无法做到持续、均匀、防结冰效果稳定；
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夜间、大雾、暴雪等天气情况下人工巡查困难；
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需实现“预判—监测—自动喷淋—远程管理”一体化的智慧防冰系统。
因此本方案对提升道路冬季安全意义重大。
四、监测方法
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在关键道路布设冰厚监测传感器和地表温度探头；
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结合空气温湿度与气象条件进行结冰预测；
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大数据判断结冰趋势与风险等级；
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达到阈值后自动开启喷淋防冻液；
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喷淋结束后持续监测冰厚变化，必要时重复喷洒；
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数据上传至后台平台进行记录和远程调控。
五、应用原理
1. 路面冰厚检测原理
基于光学反射、红外探测或毫米波测量方式，实时判断路面是否结冰及其冰层厚度。
2. 防冻液喷淋防冰原理
防冻液覆盖路面后降低表面冰点，破坏冰晶形成条件，实现化冰、防冰双重效果。
3. 自动联动原理
系统根据冰厚、地表温度、空气湿度、降水状况判断喷淋条件并自动执行。
4. 平台远程管理原理
通过 4G/光纤通信，实现设备运行状态、环境参数、喷淋记录的可视化呈现与远程操作。
六、功能特点
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路面冰厚自动监测，误差小、响应快
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支持温度—湿度—降水—冰厚综合判断智能喷淋
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分区精细化喷洒，降低防冻液使用量
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自动、手动、定时、预设场景多模式控制
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零下工况稳定运行，防冻、防水设计
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平台提供实时数据、历史趋势与报警信息
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可联动交通信号、诱导屏发布风险预警
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支持远程维护、离线报警、水压不足报警
七、硬件清单
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路面冰厚监测传感器
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地表温度传感器
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空气温湿度传感器
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降雨/降雪监测装置
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数据采集主机（4G/光纤）
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防冻液高压喷淋主机
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道路喷淋喷头及管网系统
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电磁阀与分区控制模块
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防冻液储存及加注系统
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管理平台（PC端 + 手机端）
八、硬件参数（量程、精度）
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冰厚监测范围：0–30 mm，精度可达 ±1 mm
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地表温度范围：-40～+80℃，精度 ±0.5℃
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空气温度范围：-40～+85℃
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湿度量程：0–100%RH（精度 ±3%RH）
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防冻液喷淋压力：0.5–1.5 MPa
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通信方式：4G/以太网/光纤
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系统防护等级：IP66–IP68
九、方案实现
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勘察道路冰情高发位置，布设监测点位和喷淋区域；
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安装监测传感器与采集主机，建立通信链路；
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布置喷淋管线、喷头及防冻液储罐系统；
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设置冰厚阈值、温度阈值与喷淋策略；
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系统上线调试，实现自动喷淋与远程操作；
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自动运行期间实时监测冰厚变化并动态控制喷淋；
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故障自动报警并提供维护指导。
十、数据分析
系统自动生成：
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路面冰厚趋势分析
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环境温湿度与结冰关系分析
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喷淋次数与防冻液消耗统计
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高发区域结冰风险热力图
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冰情恢复时间分析
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报警日志与设备运行记录
十一、预警决策
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冰厚超阈值自动喷淋
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地表温度低于设定值提前预喷
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降雪后自动延长喷雾时长
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设备离线、水压不足、储液不足报警
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平台自动推荐喷淋时机与喷淋量
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与交通诱导屏联动发布减速警示
十二、方案优点
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实时监测 + 智能喷淋，实现自动除冰、防冰
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夜间与恶劣天气下可自动运行，无需人工巡查
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大幅提升道路通行安全性
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分区控制降低运行成本
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数据可追溯并可用于交通管理部门调度
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可扩展至桥隧、机场道面等高端场景
十三、应用领域
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高速公路桥梁路段
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立交桥与高架道路
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隧道口冷热交汇路段
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城市次干道、主干道
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机场跑道、滑行道、停机坪
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山区公路弯道与陡坡
十四、效益分析
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道路湿滑事故率下降 40–70%
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冰面保持时间显著缩短
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避免人工撒盐造成的腐蚀与环境污染
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防冻液定量喷洒，节约 30–50% 使用量
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提升冬季交通保障能力，减少道路封闭概率
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管理者可远程掌控现场情况，提高应急能力
十五、国标规范
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《公路桥梁冬季安全管理技术规范》
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《道路交通气象监测技术标准》
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《自动喷淋防冰系统工程技术规范》
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《交通基础设施安全监测规范》
十六、参考文献
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道路冰雪防控技术研究资料
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零下环境监测与喷淋设备应用资料
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公路冬季除冰防冰工程案例报告
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